Введение

Нижний и несущий слой сооружения.

В строительстве фундамент — это элемент сооружения, который соединяет его с землей или, реже, с водой (например, в случае плавучих сооружений), передавая нагрузки от сооружения на грунт. Фундаменты обычно подразделяются на мелкие и глубокие. Фундаментостроение — это применение механики грунтов и механики горных пород (геотехнической инженерии) при проектировании фундаментных элементов сооружений.

Земляная стойка или пост в наземном строительстве

Здания и сооружения имеют долгую историю возведения с использованием дерева, контактирующего с землей. Конструкция с деревянными столбами, заглубленными в грунт, технически может обходиться без фундамента. Деревянные сваи использовались на мягких или заболоченных грунтах даже под каменными или кирпичными стенами. В морском строительстве и при строительстве мостов перекрестная конструкция из деревянных бревен или стальных балок, залитых бетоном, называется грайлингом.

Каменные плиты

Возможно, самым простым основанием является подкладной камень, один камень, который одновременно распределяет вес по земле и приподнимает древесину над землей. Столбовые камни – это особый тип подкладных камней.

Каменные фундаменты

Во многих частях мира распространены сухая кладка и камни, уложенные в раствор для возведения фундаментов. Фундаменты из сухой кладки могли быть покрыты раствором после завершения строительства. Иногда верхний, видимый ряд камней выполнен из тесаного или добытого в карьере камня. Помимо раствора, камни можно помещать в габионы. Одним из недостатков является то, что при использовании обычной стальной арматуры срок службы габиона будет значительно меньше, чем при использовании раствора (из-за коррозии). Использование арматуры из коррозионностойкой стали может несколько уменьшить этот недостаток.

Фундаменты с трещинами

Рублёная траншея – это неглубокая траншея, заполненная щебнем или камнями. Эти фундаменты закладываются ниже глубины промерзания и могут включать дренажную трубу для отвода грунтовых вод. Они подходят для грунтов с несущей способностью более 10 тонн/м² (2000 фунтов на квадратный фут).

Неполное основание

Часто называемые фундаментами, обычно заглубляются в грунт примерно на метр или около того. Один из распространенных типов – ленточный фундамент, который состоит из полос или плит из бетона (или других материалов), простирающихся ниже глубины промерзания и передающих нагрузку от стен и колонн на грунт или скальное основание. Другой распространенный тип неглубокого фундамента – фундаментная плита, при котором вес конструкции передается на грунт через бетонную плиту, уложенную на поверхность. Фундаментные плиты могут быть армированными, толщиной от 25 см до нескольких метров, в зависимости от размера здания, или предварительно напряженными, которые обычно имеют толщину не менее 20 см для домов и больше для более тяжелых конструкций. Более экологичным способом установки готового к строительству фундамента является использование винтовых свай. Установка винтовых свай также распространилась на частное домостроение, и многие домовладельцы выбирают фундамент на винтовых сваях вместо других вариантов. Распространенные области применения фундаментов на винтовых сваях включают деревянные террасы, заборы, садовые домики, беседки и навесы для автомобилей.

Глубокие основания

Используется для передачи нагрузки от сооружения вниз, через слабый верхний слой почвы к более прочному подстилающему слою. Существуют различные типы глубоких фундаментов, включая забивные сваи, буронабивные сваи, кессоны, винтовые сваи, геоанкеры и колонны из стабилизированного грунта. Обозначения различных типов фундаментов могут различаться у разных инженеров. Исторически сваи изготавливались из дерева, затем из стали, железобетона и предварительно напряженного бетона.

Монопильная основа

Тип глубокого фундамента, использующий один, как правило, крупного диаметра, несущий элемент, заделанный в грунт для восприятия всех нагрузок (веса, ветра и т.д.) от крупного наземного сооружения. В последние годы монопильные фундаменты широко применяются для экономичного строительства стационарных морских ветропарков на небольших глубинах. Например, в 2008 году у побережья Англии была введена в эксплуатацию ветроэлектростанция, состоящая из более чем 100 турбин, каждая из которых установлена на монопильном основании диаметром 4,74 метра на глубине до 16 метров.

Плавучая баржа

Плавучий фундамент – это конструкция, опирающаяся на водную поверхность, а не на сушу. Этот тип фундамента применяется при строительстве некоторых мостов и плавучих зданий.

Дизайн

Фундаменты проектируются геотехническим инженером для обеспечения достаточной несущей способности в зависимости от типа грунта или скальных пород, на которых они опираются. Конструктивное проектирование самого фундамента может выполняться инженером-конструктором. Основными задачами при проектировании являются осадка и несущая способность. При оценке осадки обычно рассматриваются общая осадка и дифференциальная осадка. Дифференциальная осадка возникает, когда одна часть фундамента оседает больше, чем другая. Это может привести к проблемам в поддерживаемой фундаментом конструкции. Пучинистые глинистые грунты также могут вызывать проблемы.