Устройство траншеи и подушки
Глубина траншеи зависит от глубины заглубления фундамента и толщины подушки. По ширине траншея делается на 10 см шире, чем рассчитанная толщина монолитной ленты. Это необходимо для установки опалубки. При строительстве МЗЛФ на сыпучих грунтах можно укрепить откосы траншеи досками. Подсыпка подушки необходима для снижения воздействия на фундамент сил морозного пучения. Толщина подушки, как правило, составляет 20-30 см для слабопучинистых и непучинистых грунтов. Для пучинистых — определяется по таблице, которая приведена выше.
Правильно выполнить подсыпку — это значит сделать 2 слоя: первый — крупнофракционный песок, который засыпается, а затем увлажняется и трамбуется, второй — мелкий щебень или гравий. В качестве второго слоя можно также использовать доменный или котельный шлак. При высоком уровне грунтовых вод под подушку рекомендуется положить слой гидроизоляции: рубероид или геотекстиль, а сверху производить подсыпку.
Монтаж опалубки и армирование
Опалубка делается из струганных досок, толщина которых составляет не более 3 см. Опалубка монтируется в траншее, а ее высота на 5-10 см больше высоты монолитной ленты. В готовую опалубку устанавливается армокаркас. Армирование монолитной ленты выполняется в соответствии со СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003. Армокаркас может содержать от 3 до 6 продольных прутков арматуры, соединенных между собой вертикальными перемычками.
Схема армирования определяется исходя из ширины фундаментной ленты. Армокаркас собирается из рифленой арматуры сечением 12 мм класса А3. Для небольшого сооружения можно применять арматуру класса А500С, стоимость которой значительно дешевле. Между собой каркасы соединяются внахлестку, образуя арматурный узел. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней (20 х 12 = 24 см). Соединения скрепляются при помощи сварки.
Для углов, где стены будущего дома пересекаются, необходимо усиление арматурного каркаса путем монтажа дополнительных вертикальных стержней, которые привариваются к продольным стержням. Такое усиление позволяет ленточному фундаменту выдерживать критические нагрузки, действующие в местах пересечения стен.
Укладывать армокаркас можно на подготовленную подушку, но лучше это делать на стартовый слой бетона. Толщина стартовой заливке не должна превышать 20% от всей высоты ленты. Бетонная заливка помогает создать более ровную поверхность, на которую укладывается армокаркас. Если вы решили не заливать стартовый слой, то для поднятия армокаркаса над поверхностью подушки на 5-7 см следует использовать опорные грибки.
Армокаркас должен располагаться в пространстве, нигде не соприкасаясь с подсыпкой и опалубкой.
Заливка бетона
Заливка должна производится при температуре +10 С и выше. Перед заливкой опалубку необходимо увлажнить, тогда бетон будет ложиться ровнее. Заливать смесь необходимо послойно, толщина слоя не должна превышать 40 см, оптимально — 20-30 см. Каждый слой подвергается 5-10 минутному виброуплотнению. Такая технология не позволяет образовываться пустотам внутри бетона. Для подачи бетонной смеси к опалубке необходимо использовать эластичный рукав или желоб.
Тип строения
Разумеется, нагрузка на фундамент легкой каркасной конструкции и дома со стенами в 2,5-3 кирпича с перекрытиями из бетонных плит отличаются. Поэтому прежде чем выбрать какой-то тип фундамента, необходимо определиться и с самим строением. Строить тяжелый кирпичный 2-х этажный дом на зыбком осушенном болоте может только отчаянный оптимист. Тут скорее бы подошел легкий каркасный дом на проветриваемом фундаменте — плите.
Так же на выбор типа фундамента влияет желание застройщика иметь подвал, цокольный этаж или погреб. Ведь фундамент не обязательно должен быть либо только ленточным, либо только столбчатым. К выбору фундамента следует подходить творчески, потому что стоимость устройства того или иного вида фундамента различаются даже не в разы, а в десятки раз.
Если в местности, где вы собираетесь возводить дом, уже есть жилые строения, есть смысл поинтересоваться устройством их фундамента. Таким образом, вы узнаете, есть ли у их владельцев какие-то проблемы с фундаментом. Любой фундамент надо стараться устроить так, чтобы его нижняя часть располагалась ниже глубины промерзания. Свойства грунта на такой глубине стабильны, предсказуемы и такой правильно устроенный фундамент решает практически все возможные проблемы. Но это уже определяется бюджетом строительства.
Плюсы и минусы мелкозаглубленного основания
Для начала перечислим недостатки, благо, их значительно меньше. Главным из них является необходимость строительства дома в сжатые сроки. Проводить строительство мелкозаглубленного фундамента на промерзшем грунте нельзя. Кроме того, ни в коем случае нельзя начинать монтаж фундамента осенью, чтобы возвести на нем дом весной, когда температура окружающего воздуха повысится.
Заготовленный с осени фундамент может просто вытолкнуть пучинистым грунтом. Дом следует начинать возводить сразу после того, как фундамент наберет достаточную прочность (если для строительства был выбран бетон, а не готовые ЖБИ или кирпич). Из-за этого для большинства регионов нашей страны максимальный срок, в который должны быть проведены все работы, составляет 5-7 месяцев, не более. Не для всех людей это удобно и приемлемо.
Также, как уже говорилось, прочность мелкозаглубленного фундамента меньше, чем обычного, но в первую очередь это актуально для обычного грунта, а не пучинистого.
Зато достоинства более многочисленны:
- Траншея для фундамента имеет сравнительно небольшую глубину (обычно не более 50 сантиметров), что позволяет выполнить земельные работы без привлечения тяжелой техники.
- Расход строительных материалов существенно сокращается, благодаря чему финансовые расходы также снижаются.
- Большой выбор строительных материалов: бетон, железобетонные блоки или кирпич. Выбирайте тот, который устроит вас по затратам времени и денег.
- Подвальное помещение можно легко утеплить.
Сильные стороны ленточного фундаментного мелкого заложения
Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине
Такой фундамент являет собой ж/б ленту, которую необходимо заложить под каждую из стен возводимой постройки. Подобное основание нашло своё применение для тех типов почвы, которые не относятся к числу чрезмерно вспучиваемых.
В таких разновидностях земли грунтовые воды не должны располагаться высоко. На подобных фундаментах обычно возводят только лёгкие частные постройки, а также прочие типы конструкций.
Перед тем, как возвести мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, рекомендуем ознакомиться с достоинствами такого сооружения:
- Ленточное основание рассматриваемого типа позволит вам заметно сэкономить на финансовых затратах, поскольку он имеет гораздо меньшую стоимость, нежели цена аналогичного фундамента, имеющего глубокое заложение.
- Становится возможным значительное сокращение объёмов земляных работ, а также действий по обустройству опалубочной конструкции и осуществлению армирования. Данная особенность позволяет значительно уменьшить сроки возведения монолитного ЛФ-основания мелкого заложения.
- При желании вы сможете обустроить небольшой подвал в здании.
- Если сравнивать с незаглублённым основанием, рассматриваемое сооружение менее подвержено воздействиям пучинистого грунта.
Кроме всего прочего, подобная конструкция успешно выполняет следующие задачи, среди которых можно отметить следующие:
- Прочное удержание постройки на месте;
- Его предохранение от влияния деформационных процессов в тех случаях, когда был произведён верный расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента.
Перед началом постройки основания такого типа требуется помнить о некоторых важных особенностях. Ленточное монолитное основание мелкого заглубления нуждается в обеспечении защиты от различных осадков. В связи с этим возникает необходимость в обустройстве водостоков. Таким образом, становится возможным отведение воды от фундамента. Кроме всего прочего, необходимо помнить следующее:
- После того как фундамент будет залит, возникает надобность в производстве отмостки;
- В том случае, если вы планируете самостоятельно размешать бетон, то следует отслеживать то, что все слои должны быть заложены одновременно. С этой целью необходимо задействовать хотя бы несколько помощников, в некоторых ситуациях приходится обращаться к услугам спецтехники.
- К тому же, особенности фундаментов на глине таковы, что следует накрывать его плёнкой. Делается это во избежание формирования трещин.
- Крайне не рекомендуема экономия на качестве бетонного раствора;
- Также лучше не оставляйте фундаментное основание на зиму, постарайтесь покончить со строительством до начала зимнего периода времени.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчеты
Существует два вида расчетов, которые необходимо выполнить при проектировании мелкозаглубленного ленточного фундамента: первый — расчет его несущей способности и габаритов, второй — расчет материалов, необходимых для создания фундамента.
Расчет несущей способности — процесс сложный, тут необходимо учитывать очень большое количество факторов: глубину промерзания и сопротивление почвы, деформационные нагрузки, которые грунт будет оказывать на будущее основание, вес строения и множество других.
Важное! расчет несущей способности фундамента мы рекомендуем доверить нашим профессионалам. Услуги по проектированию мелкозаглубленного ленточного основания стоят не дорого (так как данный вид относится к категории простых фундаментов), однако в таком случае вы будете полностью уверены в том, что все сделано правильно, и если проект будет реализован по всем правилам технологии — ваш дом простоит сотню лет
Рис. 1.1: Мелкозаглубленный ленточный фундамент Расчет требуемых материалов от начала и до конца можно выполнить самостоятельно. Для этого вам необходимо знать габариты фундамента, на основании которых и будут выполняться дальнейшие расчеты по таким материалам как:
- Бетон;
- Арматура и проволока для вязки;
- Щебень и песок;
В качестве примера приводим расчет материалов, необходимых для создания мелкозаглубленного ленточного фундамента шириною 40 см и глубиной заложения 60 см, под дом с периметром стен 54 м (длинна — 9 м, ширина — 6 м).
Чтобы произвести расчет материалов нам нужно определить объем фундамента: периметр ленты необходимо умножить на ее ширину и длину
54*0,4*0,6 = 12,96 м3;
КАКИЕ ВАРИАНТЫ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ
МЗЛФ может быть выполнен как монолитная ж/б конструкция и как сборная из ж/б блоков. На пучинистых и сильнопучинистых грунтах фундамент стоит делать в виде жёсткой монолитной ж/б рамы с поперечными перевязками, уложенной на утрамбованную подушку из непучинистого грунта (крупного песка). На среднепучинистых грунтах допустимо устройство фундамента из связанных выпусками арматуры фундаментных блоков при условии их цепной кладки, устройства поверх монолитного железобетонного армпояса и устройства непучинистой подушки. И только на непучинистых грунтах допустимо укладывать
блоки без связи между собой.
На практике при отсутствии инженерно-геологического обследования грунта всегда следует выбирать монолитную железобетонную конструкцию фундамента как самую прочную.
Малозаглубленные фундаменты: обустройство подушки
Важный элемент для всей конструкционной прочности постройки — это подложка из материалов, которые выполняют функцию дренажа и помогают ленте противостоять воздействиям пучения грунта. Это зачастую однородный песчаный слой (толщина от 0,2 м.), либо комбинированная засыпка в сочетании со щебнем. Во втором случае каждая из прослоек имеет толщину от 0,1м. с дополнительной отсыпкой песком в самом верху. Главным секретом качественного результата является максимальное уплотнение материала. Эта работа выполняется с применением специальной техники. Понять что плотность достаточная можно по тому, остаются ли следы после того, как человек встанет сверху.
Для чего нужен фундамент
Фундаментом, как известно, называется заглублённая в грунт часть здания, служащая основанием для его стен и колонн. Он необходим для того, чтобы обеспечить постройке опирание на стабильную основу, к которой верхний слой почвы отнести никак нельзя. Поверхность земли только в засушливую летнюю погоду кажется прочной и надёжной, но стоит пройти средней силы дождю, как она тут же из-за обилия влаги становится зыбкой, превращаясь в грязь. Ещё хуже обстоят дела весной, когда происходит таяние выпавшего за зиму снега.
Гораздо более надёжным является так называемый подстилающий слой, который, в отличие от плодородного гумуса, обычно образован сочетанием глины и песка либо скальными породами. Залегает он не так уж глубоко — всего в 30–70 см от поверхности. Однако в подавляющем большинстве случаев фундамент приходится погружать несколько глубже. На то есть две причины: силы морозного пучения и глубокое залегание слоёв с достаточной несущей способностью.
Силы морозного пучения
Как известно, вода при замерзании расширяется, причём сила, с которой лёд стремится увеличиться в объёме, достаточно велика. Каждому наверняка приходилось если не наблюдать лично, то хотя бы слышать о том, что происходит с наполненной доверху стеклянной бутылкой, помещённой в морозильник.
Силы морозного пучения способны разорвать железобетонную ленту
Если расположенный под фундаментом грунт будет содержать воду, и при этом температура зимой в нём опустится ниже 0 C, то та же сила, которая разрывает бутылку в морозильнике, начнёт воздействовать на постройку снизу. В строительной геологии эта сила называется «силой морозного пучения». Её вполне хватит на то, чтобы даже самое крупное здание понемногу выдавить из грунта, причём из-за неравномерности воздействия оно будет перекашиваться и деформироваться.
Следовательно, если грунту присуща способность удерживать воду, фундамент нужно погружать ниже той глубины, на которую земля промерзает зимой (её так и называют — глубина промерзания). Такой фундамент называется заглублённым. Эта самая способность выражена тем сильнее, чем большей является доля глинистых включений в грунте. Скальный же грунт, как и песок, наоборот, проявляет дренирующие свойства, то есть воду не задерживает. Соответственно, на таком основании можно ограничиться глубиной заложения в 0,5–0,7 м. В этом случае говорят о мелкозаглублённом фундаменте.
Понимая весь этот механизм, несложно догадаться о способах уменьшения глубины заложения фундамента. Их два:
- Извлечь пучинистый грунт до глубины промерзания и заменить его песком.
Утеплить прилегающий к дому периметр, уменьшив тем самым глубину промерзания грунта. О том, как это сделать, будет рассказано в разделе о ремонте фундаментов.
Глубокое залегание слоёв с достаточной несущей способностью
Случается, что верхние слои грунта имеют очень низкую прочность. Даже при относительно небольших нагрузках они сильно сжимаются, что может привести к существенным перекосам с последующим разрушением здания. В подобной ситуации приходится внедрять фундамент достаточно глубоко, чтобы добраться до основания с более высокой несущей способностью. Она зависит от множества параметров и измеряется в кг/см2.
Кроме глубины заложения у фундамента есть ещё одна важная характеристика — площадь подошвы. Чем больше она будет, тем меньшим будет удельное давление на грунт, то есть нагрузка в пересчёте на единицу площади. Как было сказано, грунт имеет ту или иную несущую способность, и фундамент нужно проектировать таким образом, чтобы производимое им удельное давление этой способности не превышало.
К примеру, если постройка весит 5 т, а несущая способность грунта составляет 2,5 кг/см2, то площадь подошвы фундамента должна быть не менее Smin = 5000 / 2.5 = 2000 см2.
ГДЕ И КОГДА МОЖНО СТРОИТЬ МЗЛФ
ПУЧИНИСТОСТЬ ГРУНТОВ. Чем меньше риски подвижек грунтов, особенно неравномерных, тем лучше для целостности МЗЛФ. Поэтому такой фундамент лучше всего строить на непучинистых, мало- и среднепучинистых грунтах (скальный грунт, слежавшаяся плотная глина, полутвёрдые и среднепластичные глины, пески) либо на плотных пучинистых грунтах (мягкопластичные глины) с низким уровнем грунтовых вод (УГВ) и малым риском их обводнения от паводков, задержки осадков. Не стоит строить его на влажных пучинистых грунтах (глины), на неравномерных по составу грунтах, на грунтах с высокой сжимаемостью (органических типа торфяников), при неоднородных по составу грунтах (вклинивания разных грунтов), при риске увлажнения, особенно неравномерного.
НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ГРУНТОВ. МЗЛФ предпочтительно строить на твёрдом или плотном слежавшемся грунте. Допустимо строительство на мягком или сыпучем грунте, но в этом случае ленточный фундамент устраивают поверх монолитной железобетонной подушки. Нельзя строить фундаменты этого типа на пористых сжимаемых грунтах, таких как илистые или торфяные.
ОДНОРОДНОСТЬ ГРУНТА. МЗЛФ больше всего страдает от неравномерных подвижек грунтов. Если под будущим домом несколько видов грунтов с разными характеристикам при замерзании или увлажнении, то лучше выбрать другой тип фундамента.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГРУНТОВ. Бетон может разрушаться так же, как и железо. Ему могут вредить как кислые почвы (чернозём, торф), так и щелочные (гипсосодержащие). Лучший способ защиты бетона в агрессивных грунтах – полная его гидроизоляция.
УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД. Чем больше воды в грунте, тем сильнее он расширяется при замерзании. Поэтому МЗЛФ – фундамент для мест, где грунтовые воды залегают глубоко, как минимум на 1 м (для глины) глубже зоны промерзания зимой.
РЕЛЬЕФ МЕСТНОСТИ. Дом на МЗЛФ не стоит ставить ближе 12 м к сильному уклону рельефа или ближе 1/3 высоты уклона. Под горой дом не должен быть ближе к уклону, чем на 1/2 высоты уклона, либо не ближе 4,5 м к нему. На уклонах основание МЗЛФ должно быть в горизонте, либо его делают ступенчатым.
БЛИЗОСТЬ К КРУПНЫМ ЛИСТВЕННЫМ ДЕРЕВЬЯМ строители обычно не принимают в расчёт. Крупное дерево не должно находиться близко к фундаменту – расстояние должно быть больше высоты дерева, а роща – не ближе полутора значений высоты деревьев. При строительстве на пластичных глинистых грунтах близость к деревьям может сыграть злую шутку: летом лиственные деревья интенсивно удаляют влагу из почвы, и глины могут уменьшаться в объёме. Если же дерево погибает или его спиливают после строительства, насыщенность глин влагой увеличивается, что приводит к увеличению объёма грунта.
СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ. В зонах с землетрясениями силой до 7 баллов можно строить обычные монолитные железобетонные мелкозаглублённые фундаменты.
