Когда необходимо уктепление подошвы фундамента
При грунтах первого разряда, то есть несжимаемых, к которым принадлежат все скалистые грунты, очевидно, нет надобности в искусственном укреплении подошвы фундамента, так как грунт состоит тоже из камня, как и сам фундамент. Достаточно снять верхний, выветрившийся и разрыхленный слой, примерно 70 см, смотря на породу и твердость камня, а затем оголенную таким образом поверхность грунта выровнять под одну или несколько уступчатых плоскостей, смотря на то, ровная ли местность или покатая, и огранить их не наклонными, а вертикальными поверхностями, с целью избежать скольжения фундамента. На этом все работы заканчиваются.
При возведении грузных монументальных сооружений на местности, где под слоем земляного, хотя бы и плотного материка будет залегать на доступной глубине горная порода, - подошву основания следует закладывать на горной породе, как более надежной опоре.
При грунтах второго разряда, отличающихся свойством равномерной сжимаемости пропорционально давящему усилию, подошва фундамента должна быть нагружена равномерно; этим достигается и равномерная осадка. В обыкновенных случаях при грунтах второго разряда, если сопротивление грунта достаточное и если нет сосредоточенных нагрузок по длине стен, а вес их, а также и груз ими поддерживаемый, распределен приблизительно равномерно, то приготовление подошвы ограничивается лишь тем, что на глубине ниже линии промерзания грунта оголяют материк, выравнивают его поверхность под ватерпас и возводят на ней кладку фундамента.
Если грунт сухой, глинистый или глинисто-песчаный, плотно слежавшийся, то на глубину до 4 метров можно безопасно рыть котлованы и рвы с вертикальными стенками. Если же грунт сыпучий или пропитанный водой, то приходится устраивать распорные леса, а воду или спускать с помощью особой канавы в пониженное место, или откачивать насосами. Если при обильных грунтовых водах, требующих моментальной откачки или отливки, грунт песчаный или песчано-глинистый, вследствие чего при откачке подошва может разрыхляться, то необходимо перед откачкой забетонировать подошву непроницаемым бетонным слоем и только потом откачивать воду. В случае ключевых источников воды этот слой бетона закрое их и отведет в сторону. Но при этом нельзя бросать бетонный слой в воду, так как он будет вымываться, а необходимо погружать бетонную массу посредством приспособлений, предупреждающих размывку.
Если ширина подошвы, определенная в зависимости от величины радиуса, выходит из пределов, указанных выше, то есть из пределов, ограниченных наклонными линиями, составляющими с вертикальной угол в 25 градусов, то следует или укрепить подошву и этим поднять значение радиуса, или применить один из следующих способов устройства:
- увеличить глубину фундамента под грузными частями сооружения. Этим достигается, кроме соответствующего расширения подошвы, большое поперечное сечение фундамента, а, следовательно, и большее его сопротивление на излом. Кроме того, вместе с углублением фундамента увеличивается и прочность грунта;
- устройство в нижней части фундамента обратных сводов или арок. Такая конструкция способствует равномерной передаче давления на площадь основания, находящуюся под аркой. Когда в строении, непосредственно над фундаментом, находятся значительные отверстия, например, ворота, проемы для окон или дверей, и прочее, то опоры, ограничивающие эти отверстия, соединяются снизу обратной аркой.
Таким же образом, отдельные фундаменты под опорами, несущими сосредоточенный груз, соединяются обратными арками, что влечет за собой распределение давления на большую площадь подошвы и вместе с тем предупреждает выпучивание грунта между опорами.