В отличие от зданий промышленного назначения, использующих чаще фундаменты столбчатого типа, и для которых, как показал опыт проектирования и строительства, более эффективно применение специализированной землеройной техники для жилых и гражданских бескаркасных зданий, возводимых на ленточных фундаментах, более целесообразно использование общестроительных экскаваторов, оборудованных ковшом «обратная лопата». Необходимо отметить, что в настоящее время опыта проектирования и строительства щелевых ленточных фундаментов жилых и гражданских зданий накоплено недостаточно, однако имеющиеся проработки свидетельствуют о том, что такие решения более рационально применять ниже пола подвала или техподполья.
Технологически возможно устраивать щелевые фундаменты и выше пола подвала, особенно при планировке строительной площадки срезной, однако п этом случае возникают трудности с последующей разработкой грунта между продольными и поперечными осями здания, а также с устройством отверстий и проемов в стенах, располагаемых, как правило, в этом уровне. Щелевые ленточные фундаменты из монолитного бетона, по сравнению с аналогичными сборными фундаментами, устраиваемыми в котловане, применяемыми, как правило, в жилищно-гражданском строительстве, позволяют уменьшить объем земляных работ, снизить стоимость строительства в результате применения более экономичного монолитного бетона и в целом сократить трудоемкость и сроки возведения фундаментов. В качестве экспериментального строительства щелевые ленточные фундаменты были применены в 1987 г. при строительстве жилого дома.
Площадка строительства сложена маловлажными прочноструктурными элювиальными суглинками и глинами, позволявшими производить разработку траншеи насухо. Расчетная глубина траншеи ниже пола подвала для наружных стен равнялась 1 — 1,6 м, для внутренних несущих стен 2—3,5 м. Траншеи шириной 600 мм разрабатывали после планировки площадки на отметке, соответствующей отметке пола подвала, экскаватором, оборудованным ковшом «обратная лопата», захватками длиной от 3 до б м. Отверстия, предусмотренные проектом ниже отметки 2,1 м, выполняли установкой в траншею коробов. Бетонировали траншеи бетоном класса В15 с уплотнением глубинными вибраторами.
Технические условия на проведение работ, заложенные в проект щелевых ленточных фундаментов, предусматривали:
1) перерыв между окончанием разработки траншеи и началом бетонирования не должен превышать 3—4 сут.;
2) для предотвращения попадания атмосферных осадков в траншею и безопасного ведения работ при перерывах в бетонировании устье траншеи следует закрывать щитами;
3) производство работ в зимнее" время должно исключать промерзание дна и стенок траншеи и промораживания бетона фундаментов до набора им прочности не менее 50%;
4) производство работ в зимних условиях должно обеспечивать строгое соблюдение технологического цикла, включающего: а) разработку траншеи захватками длиной 3—6 м; б) бетонирование захваток с перерывом после окончания разработки грунта на проектную глубину, не более 2 ч; в) прогрев бетонной смеси; г) при аварийных перерывах во время разработки траншеи и бетонирования захваток необходимо предусмотреть средства утепления; д) для предотвращения промораживания бетона фундаментов в качестве одной из мер допускается применение противоморозных добавок;
5) перед бетонированием фундаментов обязательно, освидетельствование траншеи с целью контроля ее проектной глубины, а также отсутствия рыхлого грунта, воды, снега и льда. Выше отметки пола техподполья фундаменты здания выполняли из сборных фундаментных блоков по проекту института «Свердловскгражданпроект».
При глубине траншеи 2 м разработку грунта производили без направляющего воротника. При глубине более 2 м допускалось использование в качестве направляющего воротника горизонтально уложенных свай и плит, расстояние между внутренними гранями которых на 50—100 мм превышало ширину разрабатываемой траншеи, а длина сплошного элемента воротника должна быть на 30% больше с каждой стороны длины разрабатываемой захватки. Щелевые фундаменты запроектированы взамен сборных ленточных фундаментов на естественном основании. Замена обусловлена не только технико-экономическими показателями по результатам сравнения вариантов проектных решений на период строительства, но и предрасположенностью элювиальных грунтов к быстрому расструктуриваиию после вскрытия котлована, обусловленному интенсивным протеканием процессов выветривания, разуплотнения и т. д
Эти факторы часто являются причиной развития недопустимых деформаций фундаментов в процессе эксплуатации здания. Экономический эффект от применения щелевых фундаментов составил 2545 руб. Примером применения щелевых фундаментов в гражданском строительстве может служить здание столовой-ресторана по ул. Уральской в Свердловске. Здание 2-этажное размерами 30X30 м с неполным каркасом. Наружные несущие стены по проекту опираются на сборные ленточные фундаменты, а внутренние железобетонные колонны — на сборные железобетонные фундаменты стаканного типа. При проектировании фундаментов ленточные сборные фундаменты на естественном основании были заменены на столбчатые щелевые фундаменты с опиранием на них фундаментных балок под стены выше пола подвала.
Работы по устройству фундаментов производили ниже отметки дна котлована, которая соответствовала отметке пола подвала. Одним из неудобств при проектировании щелевых фундаментов под колонны оказалось расположение обреза сборных фундаментов па 450 мм ниже пола подвала. Для того, чтобы оставить надземную часть здания без изменения, было принято решение оставить обрез щелевых фундаментов на этой же отметке, что повлекло за собой необходимость расположения подколонника в теле подземной части фундамента и увеличения ширины траншеи до 1000 мм.