Влияние типа строения на выбор оптимального фундамента
Подбор основания по типу строения
Понятно, что нагрузка на единицу площади основания грунта сильно зависит от того, какие строительные материалы используются при строительстве здания. Ведь масса несущих стен, сделанных из кирпича и с деревянным перекрытием, существенно меньше, чем аналогичная железобетонная конструкция. Соответственно, построить массивный кирпичный дом на болотистой слабой почве может только оптимист. Тут спасет разве небольшой компактный дом на свайном ростверке.
Также важную роль играет наличие или отсутствие подвала или цокольного этажа. Например, на столбчатом фундаменте сделать подвал технически практически не реально, а вот на сборном монолите – можно. Тут также можно комбинировать типы оснований, это сейчас не составит большого труда. Подвалы себя оправдывают, если есть слабые почвы с послойным расположением неустойчивых типов грунтов.
В любом случае, стоит устраивать основания таким образом, чтобы подошва была ниже глубины промерзания. Почва на такой глубине стабильная, предсказуемая и отлично справляется с нагрузками, а свойства позволяют выдерживать значительные нагрузки. А оптимальный вариант – это скалистые породы, но найти их на равнинной местности очень сложно.
Подготовительные работы и разметка фундамента
Место для будущего дома нужно очистить от кустов и деревьев. Верхний слой плодородной земли можно использовать в другом месте. Желательно отвести поверхностные воды в сторону для недопущения затопления строительной площадки.
Разметка фундамента начинается с разбивки плана дома в натуре. В проекте обычно указывается, к какому объекту привязывается дом. Как правило, это соседние здания или дорога.
Первоначально нужно разметить расположение наружных стен дома. Для этого используются металлические или деревянные колышки и капроновый шнур.
Последовательность действий: размечается контур здания, забиваются колышки по углам.
Далее необходимо сделать обноску будущего здания. Обноска представляет собой конструкцию из двух колышков, к которым прибита ребром доска. Обноску нужно забить от края котлована на расстоянии от 2 до 5 м, чтобы она не мешала работе техники.
Подготовка к возведению базиса на песке
Подготовительные процедуры являются крайне важным этапом выполнения работ. Чтобы создать фундамент на песчаной почве, в первую очередь понадобится очистить участок от сорняков, растений и мусора. После чего понадобится убрать верхний плодородный слой земли. Чтобы избежать затопления траншеи под базис, понадобится продумать систему отвода воды.
В зависимости от фундаментного проекта осуществляется разметка на песке. Первым делом проводится разметка внешних стен помещения и только потом внутренних. Тип и методика разметка зависит от разновидности базиса, выбранного для постройки дома.
Если было решено использовать ленточное основание, то разметка проводится в соотношении с периметром дома и местом размещения несущих поверхностей. При создании столбчатого базиса понадобится пометить места монтажа столбов или опор, которые будут использоваться в качестве основания. Для плитного фундамента понадобится только разметить периметр сооружения и вырыть траншею.
Перед началом процедур потребуется провести геодезические исследования, которые помогут установить тип почвы и уровень заложения грунтовых вод. Если стройка будет осуществляться на грунте с мелкозернистым песком, понадобится увеличить морозостойкость земли. Для этого подошву фундамента понадобится сделать толще, чем верхнюю часть. Лучше всего если базис будет строиться в форме трапеции. Чтобы избежать деформации конструкции, понадобится ее гидроизолировать. Для этого понадобится приобрести рулонные материалы, они помогут обеспечить скольжение замерзшей почвы. Также с целью снижения пучения, понадобится выполнить утепление.
Следующим этапом является рытье котлована. Для этого понадобится арендовать специальную технику и оборудование. Тип и размер котлована напрямую зависят от характеристики фундамента. Чтобы правильно рассчитать глубину траншеи песка под базисом, понадобится соблюдать следующие советы:
- При сооружении базиса на твердом грунте, будет достаточно глубины 100 см.
- Если сооружение будет создаваться на супеси, оптимальной глубиной является показатель в 120 см.
- Для глиняной земли или грунта с мелким песком, понадобится вырыть траншею глубиной 150 см.
Если было решено использовать столбчатый фундамент, лучше всего вырывать яму круглой или квадратной формы. Траншеи с круглыми углами являются более устойчивыми к осыпанию земли.
Понадобится позаботиться об изоляции траншеи от попадания проточной воды. Для этого обустраивается конструкция из канав и отвалов. Основа базиса закладывается сразу после рытья ямы, это позволяет увеличить прочность.
Во время работы нужно тщательно придерживаться технологии и порядка выполнения действий. Если была вырыта слишком большая яма, нужно засыпать труда хорошо утрамбованный песочек, гравий или щебень. Лучше всего заливать базис с помощью бетонного состава.
Этапы строительства ленточного фундамента своими руками
Строительство надежного и долговечного фундамента невозможно осуществить за один день. Все работы следует разделить на несколько этапов, которые осуществляются строго согласно своей очереди. И, конечно же, всё начинается с подготовки участка под фундамент и с выполнения разметочных работ.Подготовительный этап и разметка ленточного фундамента. На данном этапе осуществляется расчистка строительной площадки и её разравнивание чуть больше, чем площадь самого строения (на 2,5-3 метра). Затем используя рулетку, прочный шнур и металлические колья, производят разметку границ будущего основания. При этом выдерживают такую ширину фундамента, которая указана в проекте к дому, плюс небольшой запас на монтаж опалубки.
После этого осуществляется проверка диагонали прямоугольников и углов дома, если никаких отклонений нет, то между металлическими кольями натягивается шнур или толстая леска, которая будет служить в качестве обозначения границ ленточного фундамента. Точно по такому же принципу производится разметка и внутренних границ будущего сооружения.
Выполнение земляных работ. Пожалуй, самым сложным и трудозатратным этапом в строительстве ленточного фундамента, является рытье траншей и котлована. Если лишнего времени на самостоятельное выполнение всех вышеперечисленных работ нет, то лучше всего будет нанять для этих целей спецтехнику. В таком случае котлован под дом получится вырыть за 1-2 дня.
Если принято решение рыть траншеи под ленточный фундамент своими руками, то следует проконтролировать ровность дна и не допускать его отклонений по уровню. Также, обязательно нужно будет контролировать углы, они должны быть строго в районе 90 градусов, без отклонений, из-за которых впоследствии обязательно будут перекосы.
Устройство песчаной подушки под ленточный фундамент. После того, как траншеи под фундамент вырыты, а их дно должным образом выровнено, приступают к устройству песчаной подушки под фундамент. Игнорировать данный строительный процесс нельзя, так как песчаная подушка под фундамент поможет смягчить и правильно перераспределить нагрузки от будущего основания. Требуемая толщина песчаной подушки под ленточный фундамент, не менее 15 см с предварительной утрамбовкой и проливкой водой.
Монтаж опалубки и армирование
На следующем этапе осуществляется монтаж опалубки под ленточный фундамент. Заливать бетон прямо в траншею с песчаной подушкой нельзя, для этих целей необходимо установить опалубку. Делают её из подручных материалов, кто-то использует для этого двухсантиметровые по толщине доски, ну а кто-то отдает предпочтение щитами, поскольку сборка опалубки в таком случае осуществляется намного быстрее по срокам. Как бы там ни было, но собранная опалубка для ленточного фундамента своими руками должна быть без щелей и несколько выше того уровня, на который будет заливаться бетон.
Армирование ленточного фундамента — это самый ответственный процесс, связанный со строительством основания. От того насколько правильно и качественно будут выполнены работы, связанные с армированием фундамента, зависит его надёжность и долговечность. Сначала необходимо выложить на дно траншеи ряд кирпича, на который затем укладывается металлическая сетка из арматуры. Для сборки металлокаркаса используется обычная или стеклопластиковая арматура 12 мм сечением. Прутья арматуры соединяются друг с другом в виде сетки, ячейки которой должны быть размером 15 на 15 см.
Далее арматурная сетка укладывается на кирпичи
Здесь очень важно учитывать отступ с каждой стороны от фундамента до арматурной сетки. Он должен быть не менее чем в 5 см. Гидроизоляция ленточного фундамента
Гидроизоляция ленточного фундамента
Заливать фундамент без гидроизоляции не самый лучший вариант, так как грунтовые воды будут разрушать его изнутри, способствуя тем самым, сокращению срока службы. Поэтому рекомендуется на дно котлована уложить слой гидроизоляции Унифлекс или любого другого, подобного материала. После заливки ленточного фундамента, также не помешает применить наружную гидроизоляцию с использованием обмазочных гидроизоляционных материалов
Гидроизоляция ленточного фундамента. Заливать фундамент без гидроизоляции не самый лучший вариант, так как грунтовые воды будут разрушать его изнутри, способствуя тем самым, сокращению срока службы. Поэтому рекомендуется на дно котлована уложить слой гидроизоляции Унифлекс или любого другого, подобного материала. После заливки ленточного фундамента, также не помешает применить наружную гидроизоляцию с использованием обмазочных гидроизоляционных материалов.
1 Возможный вред от грунтовых вод
Различные типы ГВ способны причинить разный вред. Верхние грунтовые воды залегают не глубже 3 метров, ее объём зависит от количества осадков. Высокий показатель таких вод может лишь нанести вред вашим растениям, которые пострадают от избыточного количества воды на участке.
Большие проблемы могут создать безнапорные ГВ. Такая вода имеет постоянную глубину залегания и может испортить фундамент дома.
Последствия длительного воздействия грунтовых вод:
Вред от высоких грунтовых вод при рытье погреба
- Вымывание почвы.
- Проседание фундамента.
- Деформация стен.
- Трещины на стенах.
- Переполненная выгребная яма при высоком уровне грунтовых вод.
- Вред для погреба или ямы в гараже.
- Уменьшение несущей способности грунтов.
- Часто, грунтовые воды засолены, что может убить растения.
Если подземный уровень воды слишком высок, то не поможет даже использование современных материалов при строительстве. Если своевременно не отвести грунтовые воды от дома, то ваша постройка пострадает.
1.1 Как узнать уровень грунтовых вод?
Для начала нужно понять, как определить уровень грунтовых вод. Определение глубины и анализ грунтовых вод– не такое сложно дело, как может показаться. Правильно, если начать проверку УГВ весной или осенью, в этот период почвенный слой наиболее насыщен водой. Несколько способов определить подземный уровень залегания пластов воды:
Поищите колодцы рядом со своим участком
Поверхность глади воды будет соответствовать глубине залегания.
Обратите внимание на разновидность растений на вашем участке. Ива, камыш, осоки – признаки высокой воды
Комаров в таких местах больше. Зачастую, растения выглядят как оазис – так сильно они отличаются от остальных.
Метод бурения. Перед началом стройки правильно будет пригласить специалистов. Этот метод довольно затратный, но гораздо дешевле, чем перезаливка «поплывшего» фундамента.
Только после измерения УГВ можно приступать к строительству. Если поверхность воды близка к земле, то фундамент нуждается в дополнительной гидроизоляции. Чтобы снизить угрозу подтопления, выполните отведение воды. Повышение уровня грунтовых вод негативно сказывается на качестве жизни, выращивании растений и износостойкости построек.
Замеры уровня грунтовых вод
1.2 Методы борьбы с грунтовыми водами
Не знаете как понизить уровень грунтовых вод на участке? Не отчаивайтесь, есть много способов изменить ситуацию в вашу пользу. У всех них суть одна – сбор воды и отведение ее за пределы строительства. Ответить на вопрос, как избавиться от грунтовых вод, позволяет много приспособлений. Есть лишь один случай, когда они все бесполезны – постоянные ГВ без направленного движения.
Подходящий тип фундамента – единственный способ борьбы с водой. В остальных случаях поможет поверхностный водоотлив, дренажи (трубные и безтрубные), легкие или эжекторные иглофильтровальные установки.
Снижение грунтовых вод проводится перед началом стройки и зависит от:
- Формы котлована под фундамент.
- Размера котлована под фундамент.
- Водопроницаемости грунта.
- Направления движения воды.
- Количества построек на участке.
При реализации поверхностного водоотлива, вода поступает в водосборные каналы через дно котлована и откосы. В случае, если грунт на месте стройки мелкозернистый, каналы загружаются гравийной смесью.
Для безтрубного дренажа создаются траншей, которые заполняются фильтратом. Фильтрат кладут в несколько слоев и используют разную фракцию. Торф используют вместо фильтра, он не так загрязняется.
Схема стандартной системы скважин-иглофильтров для установок водопонижения
С помощью труб делают трубный дренаж. Такая труба закапывается в грунт на 2 метра и осуществляет отвод поверхностных и грунтовых вод.
При необходимости снижения УГР до 5 метров, используется иглофильтровальная установка. Для того, чтоб снизить воду на большее к-во метров, такие установки монтируются «многоярусно».
Само водопонижение неплохо сочетается с ландшафтным дизайном участка. Выройте котлован и заведите искусственный пруд. Просто обустройство такого пруда не включает в себя несколько этапов. Так, использование изолирующей пленки здесь нецелесообразно.
Есть несколько видов создания дренажной системы. Можно проложить каналы, используя трубы. Трубы (траншеи) выводятся с участка к ближайшему водоему или оврагу.
Виды фундаментов
фундамент
Ленточный фундамент
По глубине заложения, такие основания делятся на мелкозаглубленные, а также с глубоким заложением. Мелкозаглубленные ленты зачастую применяются при строительстве малоэтажных пеноблочных построек. При любых других ситуациях фундаментная лента закладывается ниже уровня грунтовых вод, за счет чего создается мощная конструкция основания с высокими несущими способностями. Такие основания производятся как из сборного железобетона, так и на основе железобетонных монолитов.
Ленточные монолитные железобетонные фундаменты используются чаще всего. Для создания таких опорных частей сооружений нужны большие затраты на земляные и арматурные работы. Также нужно монтировать и демонтировать опалубочную систему. Все расходы оправдывает высокая прочность и несущая способность, за счет чего возможно возведение многоэтажных зданий из тяжелых конструкций. Такие основания подойдут для плотных грунтов.
Ленточные фундаменты из сборного железобетона отличаются экономичностью. Для монтажа не требуются серьезные ресурсы на установку опалубочной конструкции, армирование, заливе бетоном. Из таких блоков можно создать мелкозаглубленный или фундамент с глубоким заложением. На рынке представлен большой выбор ж/б блоков. Преимущество сборных блоков перед монолитом заключается также в значительном сокращении сроков на возведение. Блоки отличаются удобством в складировании и транспортировке.
Столбчатый фундамент
Расположение таких опор осуществляется в разных местах:
- Линии несущих стен.
- Углы периметра постройки.
- Места с высокой концентрацией нагрузок.
Такие опоры бывают мелкозаглубленными и высокозаглубленными. В этом случае, вместо ленточного основания используются столбы. Расположение опор осуществляется с шагом 1.5-2 метра. В сравнении ленточных фундаментов и опорами из столбов, во втором варианте достигается существенная экономия. Она обеспечивается за счет уменьшения объемов земляных работ. Также не нужно обустройство опалубочной системы. Однако для столбчатого основания понадобится создавать ростверк. Благодаря качественному сравнительному техническому и экономическому расчету можно развеять все сомнения по поводу целесообразности создания такого фундамента.
Плиточный фундамент для слабых грунтов
Применение монолитных железобетонных плит актуально для слабых грунтов. Они могут использоваться как самостоятельная опорная конструкция сооружения, так и в качестве ростверка под свайное основание. Ж/б плита имеет высокую несущую способность, при этом отличается высокой стоимостью возведения.
По факту, плитное основание – это единственный тип фундамента, который будет «надежно» стоять на торфе и водонасыщенном песке. В силу строения, плита лежит на слабом грунте. Нагрузка конструкции постройки на всю площадь плиты – ниже, чем при свайном или ленточном основании. При горизонтальных подвижках, постройка на таком фундаменте едете целиком, в результате чего предотвращаются деформации в конструкции сооружения по причине неравномерной нагрузки через основание.
Свайный фундамент – лучшее решение для торфяников
Оптимальный вариант, как с точки зрения экономии, так и в плане технологичности. Устройство свайно-винтовых фундаментов не требует много времени, отличается невысокой трудоемкостью. Перед применением свай, нужно выявить отметки залегания коренных пород, где планируется фиксация опорного конца сваи. Также важны физические и механические свойства породы. Это позволяет определить конкретный тип свай вместе с геометрическими параметрами (длина, величина поперечного сечения).
Такие основания подойдут для возведения небольших построек, которые передают небольшое давление на фундамент. При такой технологии нагрузка на грунт передается точечно. В отдельных ситуациях, если есть коренные грунты с высокой несущей способностью – возможно возведение крупногабаритных зданий с высокими нагрузками. В таком случае, крупногабаритные здания возводят на слабых грунтах с помощью забивных свай.
Ленточный фундамент для песчаных грунтов
Ленточный фундамент на песчаном основании – наиболее часто встречающаяся конструкция. Популярность такого решения обоснована низкой ценой и простотой монтажа. Технологически конструкция возводится под всеми стенами здания по периметру и внутри его. По принципу возведения ленточные фундаменты разделяют на сборные и монолитные. Сборные конструкции возводят из фундаментных блоков заводского изготовления. Они выпускаются разного типоразмера из бетона и монтируются на строительной площадке с использованием автокрана.
Монолитные конструкции заливаются непосредственно на участке. Такие фундаменты более гибкие и позволяют осуществить любую архитектурную задумку. Для работы применяют бетонную смесь заводского или собственного изготовления. Монолитные фундаменты бывают:
- железобетонные – с использованием стального армирования;
- бетонные;
- бутобетонные.
Также иногда устраивают ленточные фундаменты из камня, кирпича, дерева и металла.
Глубина заложения ленточного фундамента на песчаном грунте зависит от уровня сезонного промерзания грунта. Подошва ленты располагается ниже этого уровня, чтобы уменьшить деформацию конструкции силами морозного пучения.
Заливка фундамента для монолитной разновидности конструкции проводится в заранее подготовленную опалубку из деревянных досок или других материалов. Минимальная толщина ленты – 300 мм. При влажном песке необходимо устройство гидроизоляции. Для этого боковая поверхность ленты обмазывается мастикой. Верхний срез ленты также закрывается слоем гидроизоляции, на которой возводится стена.
Ленточные фундаменты в песчаных грунтах удобны тем, что в них возможно устройство подвалов. Если для других типов конструкций это проблематично, то при применении лент строительство подвала относительно просто и не дорого.
Возведение свайно-ленточного фундамента
Во время стройки на слабом грунте с преобладанием мелких фракций, пылевых типов почвы, мелкозаглубленный фундамент усиливается сваями, которые ставятся на глубину до устойчивых слоев. Нужно ставить сваи через каждые 2 м. Траншея наполняется щебнем, проводится гидроизоляция, армирование, заливка бетоном.
Точная технология организации свайно-ленточной основы включает этапы:
- Подготовка участка к расчистке, удаление плодородного грунта, нанесение разметки, подготовка котлована. Котлован на песках склонен к осыпанию, копают с уклоном вдоль стенок, под углом 45 градусов, опалубка возводится по всей высоте.
- Опалубка формируется из щитов, досок, дополнительно укрепляется подкосами, стяжками. По углам, в местах пересечения лент основания, на каждые 2 м стен образуют скважины под сваи на глубину до надежной почвы.
Выкапывание траншей
При выявлении плывуна, сваи делают из асбестоцементных труб. Ставят в скважину, ровняют строго вертикально, укрепляют распорками. Высота столба такая, чтобы его было видно над дном траншеи. Когда почва не слишком увлажненная, сваю дополняют бетонным армированием.
Армирование
- Заливка свай. Труба наполняется раствором на треть, приподнимается, чтобы бетон заполнил дно ямы. Внизу появляется утолщение. Трубу выравнивают, делают арматуру, давая бетону схватиться. Арматура – 3-4 прутка, соединенные проволокой, поперечинами, высота должна связывать ее с горизонтальными арматурными поясами ленты основы. Труба заливается до верха.
- Дно траншеи засыпается крупным песком, мелким щебнем, застилается гидроизоляцией в рулоне.
- Заливка бетоном реализуется сразу или послойно – на ленте не должно появиться вертикальных стыков, плохо влияют на несущую способность. Бетон разравнивается, покрывается пленкой, чтобы защитить от осадков, выжидают 3-4 недели для полного застывания.
- Когда основание окончательно высохнет, можно делать вертикальную гидроизоляцию с рулонными материалами – предотвратит касательные нагрузки на фундамент. На влажной почве организуют дренаж, в областях с морозными зимами – утепление пенополиуретаном, плитными материалами. Проводится обратная засыпка, делается отмостка.
Зачем нужна подушка под фундамент
Подушка под фундамент — это искусственное основание из гравия, песка, бетона, ж/б блоков, которое не входит в конструкцию фундамента, а заменяет часть грунта под ним. Подушка выполняет ряд функций.
Таблица 1. Функции выполняемые подушкой под фундамент.
| Выполняемая функция | Описание |
| Выравнивание | Должна выравнивать дно траншеи. Необходимо устройство подосновы под сборные и плитные фундаменты. При закладке мелкозаглубленной ленты под невысокие строения такую функцию выполняет слой гравия или даже уплотненного песка |
| Защита от подвижек грунта | Защищает фундамент от сезонных подвижек грунта. При засыпке слоя песка или гравия на слабые и пучинистые грунты увеличивается несущая способность почвогрунта, чем обеспечивается надежное основание |
| Дренаж | Препятствует поднятию влаги из почвы в фундамент и отводит дождевые воды в сторону |
| Защита от морозного пучения | Препятствование выталкиванию фундамента из земли под действием расширяющейся воды |
| Уменьшение процессов усадки здания | Создает более прочную опору под объектом |
| Повышение стабильности строения | Особенно ценится в сейсмологически неспокойных районах |
Отдельно хотелось бы акцентировать внимание на явлении морозного пучения, от которого и предохраняет более плотная, чем грунт, подоснова. Особенно характерно это явление для глинистых почв
Глинистые грунты зимой промерзают неравномерно, увеличиваясь в объеме до 9%.
Мало того, в течение всей зимы глина подсасывает влагу из нижних горизонтов грунта, еще больше увеличиваясь в объеме. При этом если высокий УГВ, то глина может может вспучиться до десятков сантиметров и поднять дом, автодорогу и даже железнодорожное полотно. В результате такого воздействия морозного пучения фундамент может весной легко пойти трещинами. Спасет от воздействия разрушительных сил подоснова из крупного песка, щебня или пескогравийной смеси, выполняющая амортизирующую и дренирующую функцию.
Действие морозного пучения
