#Фундамент

При проектировании и строительстве зданий часто встречаются слабые грунтовые основания с низкой несущей способностью и высокой сжимаемостью. Для их укрепления и улучшения характеристик используют армирующие элементы, в частности фиброволокна, внедрение которых усиливает грунтовое основание фундамента. Однако полная замена слабого грунта фиброармированным нецелесообразна и может оказаться экономически невыгодной. Ученые Пермского Политеха предложили более экономичный вариант укрепления основания фундамента, который позволяет значительно сократить расход материала, но при этом остается таким же эффективным.

В России, особенно в Сибири и на Урале, широко распространены элювиальные (выветрившиеся) глинистые и песчанистые грунты. Их размягчение при насыщении водой приводит к неравномерным оседаниям фундаментов, потере устойчивости склонов, провалам шахт и протечкам плотин. Ученые Пермского Политеха совместно с Санкт-Петербургским горным университетом исследовали механические характеристики таких грунтов при водонасыщении. Их учет при проектировании фундаментов зданий позволит сократить аварийные ситуации.

Свайный фундамент широко используется для высотных или нагруженных зданий, а также в слабых грунтах. Со временем состояние грунта может ухудшиться и в дальнейшем не позволяет выдерживать большие нагрузки. Одним из наиболее результативных способов для его укрепления считается метод контурного армирования, когда основание усиливается дополнительными элементами. Ученые Пермского Политеха определили, как разные способы армирования влияют на прочность фундамента и разработали рекомендации, которые позволят предотвратить преждевременные разрушения ответственных зданий и сооружений и увеличить срок их службы.

Во время строительных работ важно контролировать качество грунтовых конструкций (насыпей, подушек, оснований под фундаменты и полы), особенно тех, что работают под нагрузкой. Недостаточное уплотнение может привести к изменению расчетной схемы зданий и сооружений, а в будущем — к их разрушению. Сейчас для контроля используют коэффициент уплотнения или модуль деформации. Но чтобы их вычислить, нужны длительные лабораторные исследования. Ученые ПНИПУ протестировали экспресс-метод и предложили использовать новый показатель, который дает нужные данные прямо на строительной площадке. Исследование позволит ускорить процесс строительства без ущерба качеству.

Чтобы здание стояло долго и прочно, при его проектировании необходимо учесть возможную осадку фундамента. Основная ее причина состоит в недостаточной несущей способности почвы. И хотя ее характеристики принимаются во внимание при проектировании, влияние на грунт самих строительных работ не берется в расчет. Чтобы верно определить осадку фундамента, ученые Пермского Политеха составили формулу, которая учтет изменение характера грунта из-за забивки свай.

Всем известно, что неправильно или некачественно построенный фундамент приведет к тому, что постройка начнет оседать и деформироваться, вскоре по зданию появятся трещины, перестанут ровно и плотно закрываться двери. Чтобы избежать этих и других проблем при строительстве в отдаленных районах, где доставка строительных материалов очень дорого стоит, необходимо использовать грунтовые подушки, из заполнителя применяют безопасные отходы производств, строительный мусор или местную почву, зачастую представленную различными типами связных грунтов. Ученые Пермского Политеха применили самостоятельно разработанный тип армирования фундаментных подушек из связных грунтов, который позволит существенно повысить надежность основания несущей конструкции и при этом сэкономить на материалах.