Розділ 5: Геотехнічні вишукування та проектування фундаментних конструкцій
Фундамент є базовим елементом, від якого залежить стабільність усієї споруди. Будь-які помилки на етапі нульового циклу призводять до незворотних наслідків: перекосу секцій, заклинювання автоматичних воріт та утворення тріщин у цегляних колонах. Вибір типу підземної основи повинен базуватися на результатах аналізу несучої здатності ґрунтів та глибини їх промерзання.
Для легких вентильованих конструкцій на стабільних ґрунтах найбільш раціональним є використання точкових (стовпчастих) фундаментів. Ця технологія передбачає буріння гнізд під кожен опорний стовп. Критичним параметром, який обов’язково вказується в технічному завданні, є глибина залягання: вона повинна становити не менше одного-двох метрів (нижче рівня промерзання ґрунту), а для стовпів в’їзної групи — не менше півтора метра. На дно свердловини засипається піщано-гравійна подушка товщиною близько двадцяти сантиметрів, яка ретельно трамбується для запобігання просіданню. Для захисту бетону від агресивних ґрунтових вод договір має передбачати встановлення гідроізоляційних «стаканів» з руберойду або полімерних мембран всередині свердловини. При заливанні бетон обов’язково ущільнюється штикуванням або вібраторами для видалення повітряних порожнин.
У разі зведення важких суцільних конструкцій або наявності рухливих ґрунтів застосовуються стрічкові, стрічково-стовпчасті, пальово-ростверкові або масивні бутові фундаменти. Стрічковий тип вимагає копання безперервної траншеї, вирівнювання дна, встановлення дерев’яної опалубки, яка вистилається поліетиленом, та обов’язкового в’язання сталевого арматурного каркаса. Відсутність армування в стрічковій основі гарантовано призведе до її розлому при зимовому здиманні ґрунту.
Складна топографія ділянки вимагає особливого інженерного підходу. Монтаж конструкцій на схилах здійснюється ступінчастим (каскадним) або діагональним методом. При цьому нижня частина підземної основи, яка розташовується поперек схилу, перебирає на себе функцію підпірної стінки, стримуючи маси ґрунту від зсуву. Глибина закладання такої основи має складати не менше третини від загальної висоти наземної частини, а армування має бути значно посилене. Спроби зекономити та встановити конструкцію на схилі виключно на ізольованих стовпах без зв’язуючого ростверку призведуть до її фатальної деформації протягом перших двох років експлуатації.
| Характеристика | Стовпчасті (точкові) основи | Стрічкові залізобетонні основи | Пальово-ростверкові основи |
| Сфера застосування | Легкі та вентильовані секції на стабільних ґрунтах | Важкі суцільні панелі, цегляні стовпи, помірні схили | Рухливі ґрунти, значні перепади висот |
| Економічність | Висока (мінімальна витрата бетону та земляних робіт) | Низька (значні обсяги виймання ґрунту та бетонування) | Середня (залежить від вартості буріння паль) |
| Критичні вимоги до технології | Глибина буріння нижче точки промерзання, гравійна подушка | Нерозривний арматурний каркас, гідроізоляція опалубки | Об’єднання всіх паль монолітним ростверком |
Наземна частина бетонного фундаменту (цоколь) потребує захисту. Матеріали на основі цементу мають пористу структуру, яка активно вбирає вологу. При замерзанні кристали льоду розширюються, спричиняючи мікророзриви та поступове кришення цоколя. Тому проектом повинно бути передбачено облицювання цоколя вологостійкими матеріалами: клінкерною плиткою, керамогранітом, натуральним каменем або гнучкими бітумними матеріалами з високим рівнем герметичності. Використання пористих блоків, таких як пінобетон, шлакоблок чи силікатна цегла, для цокольної частини є технологічним порушенням.