Свайные и столбчатые заглубленные фундаменты
Фундаменты с заложением на глубину промерзания для частного дома могут быть рекомендованы
в свайном конструктивном исполнении или в виде столбчатых фундаментов — с ростверком, на который опираются стены. В качестве свай для малоэтажных домов чаще всего применяют буронабивные сваи или их разновидность — фундамент ТИСЭ, а также винтовые сваи.
Такие фундаменты имеют, по сравнению с ленточными, меньшую площадь боковой поверхности и расход материалов. Но и опорная поверхность подошвы таких фундаментов также невелика, что ограничивает их применение сравнительно легкими зданиями на прочных грунтах
Конструкция свайных фундаментов предполагает устройство дома с холодным цоколем — пространством между землей и нижним этажом. Пол первого этажа приходится делать по цокольному перекрытию. Устройство жесткого перекрытия над цоколем, вместо полов по грунту, удорожает строительство
| Железобетонный ростверк на сваях сложнее и дороже, чем мелко заглубленный ленточный фундамент. |
Кроме того, устройство мощного монолитного железобетонного ростверка делает свайные фундаменты сложнее в устройстве и дороже, чем мелко заглубленные ленточные фундаменты.
Взгляните на фото фундамента с ростверком. Ведь это тот же мелко заглубленный фундамент с торчащими снизу ногами свай, и зачем то приподнятый над грунтом.
Чаще всего выбор такого фундамента ничем не обоснован,
кроме страхов «экономных» застройщиков, не пользующихся услугами профессиональных проектировщиков, и пропаганды производителей буров ТИСЭ и их последователей на форумах и соседних участках.
Свайные фундаменты в частном домостроении выгодно применять только для тех конструкций,
где не требуется устройство дорогого ростверка (например, для деревянных или каркасных зданий с холодным цоколем), или при наличии особо сложных грунтовых условий.
Как правильно рассчитать мелкозаглубленный ленточный фундамент
На этапе проектирования бетонной ленты необходимо правильно произвести расчет на прочность и устойчивость конструкции к нагрузкам. Здесь нужно ориентироваться на действующий СНиП 2.03.01-84. Для определения несущей способности необходимы данные о расчетном сопротивлении грунта на конкретном участке. Данные можно взять из СП 22.13330.
В таблице представлены показатели, характерные для разновидностей, рассмотренных выше грунтов (в кг/кв. м).
| Галька с содержанием глины | 4-4,4 | |
| Глина | обводненная | 1-2 |
| пластичная | 2-3 | |
| средней плотности | 3-5 | |
| Суглинок | 1,8-2,8 | |
| Супесь | 2-3 | |
| Влажный песок мелкой фракции с пылью | 2-3 | |
| Песок с разным размером зерен | 3-5 | |
| Гравий с песком | 5 | |
| Щебень с песком | 6 |
Для вычисления ширины фундамента нужно знать кроме сопротивления периметр ленты (длину) и сборную нагрузку. Последняя является суммарным итогом веса всех элементов здания, внутренней обстановки, людей. На этом этапе уже должен быть сделан выбор материалов для стен и перекрытий (брус это будет или кладка из газобетона, пеноблока, кирпича). Также необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку на конструкции строения.
Глубину заложения выбирают, ориентируясь на особенности почвы. Например, (в метрах):
- пучинистая – 0,4;
- песчаная с низким протеканием грунтовых вод – 0,45;
- глина с промерзанием на глубине в 1 м – 0,5;
- при глубине промерзания почвы в 1,5 м – 0,75;
- с промерзанием на уровне 2,5 м – 1.
Также рассматривается выступ ленты над землей. Здесь высоту определяют по следующим критериям:
- эксплуатируемый цоколь (здесь стоит заглубить ленту на 1 м) – 1,7 м;
- небольшое подполье для проветривания и прокладки коммуникационных сетей – 0,4 м (5 ступенек для крыльца);
- без перекрытия под устройство пола сразу на грунте – 0 м (для отмостки можно поднять монолит на 20 см).
Перечисленные показатели актуальны для укладки двух армирующих сеток с укрыванием бетоном на 1,5-4 см. Это соответствует регламентам СП 70.13330.
Как сделать своими руками?
Чтобы возвести армированный ленточный фундамент мелкого заглубления, понадобится выполнить следующие действия:
- вычислить ширину фундамента, сечение арматуры;
- выполнить чертёж армирования;
- почистить от мусора и спланировать участок;
- вырыть траншеи;
- уложить дренажный слой;
- устроить подбетонку или постелить рубероид;
- выполнить монтаж опалубки;
- уложить и скрепить арматуру;
- вставить отрезки труб для коммуникаций и вентиляции;
- выполнить бетонирование ленты;
- обеспечить уход за бетоном в процессе его схватывания;
- снять опалубку с ленты;
- выполнить гидроизоляцию фундамента.
Затем останется сделать отмостку и облицевать фундамент водонепроницаемым материалом. Каждый этап возведения МЗЛФ имеет свои нюансы.
Необходимые расчеты
При расчете фундамента учитывают, что глубина его заложения равняется глубине промерзания, минус 25%. При несоблюдении этого требования в результате вспучивании грунта есть опасность нарушения целостности сооружения.
Высота цоколя не должна превышать размера подземной части основания.
Для расчёта ширины конструкции необходимо вычислить соотношение весовой нагрузки (т/м) к расчетному сопротивлению грунта (т/м2), (основываясь на табличных данных СНиП 2.02.01-83). Толщину песчано-щебёночной платформы определяют по данным СНиП.
Подготовительные работы и разметка
Плодородный слой снимают и выполняют планировку площадки под строительство. В местах пересечений фундамента и по углам вбивают колья, натягивают верёвку.
Выкапывание траншеи и обустройство подушки
Траншею выкапывают на необходимую глубину. Выравнивают стенки и углы, если использовалась тяжёлая техника.
Планировать дно траншеи до фанатизма нет необходимости. Насыпают слой чистого крупного песка, без растительного мусора и глины. Трамбуют, проливая водой. Насыпают мелкий щебень и тоже трамбуют.
Устраивают верхний выравнивающий слой толщиной 50 мм. Платформу застилают геотекстилем, заливают подбетонку или укладывают сложенный вдвое и промазанные битумом рубероид.
О разновидностях подушки и особенностях устройства для ленточных оснований подробная статья здесь.
Сборка опалубки
Опалубку собирают из обрезных досок толщиной 25-40 мм. Щиты должны немного возвышаться над лентой. Обязательно делают ревизию щелей.
Строители практикуют укрытие опалубки полиэтиленовой плёнкой. Опалубку фиксируют на место с помощью наружных упоров и устанавливают внутренние распорки.
Полная информация о монтаже опалубки тут.
Армирование
Ленту укрепляют арматурным каркасом. Рабочими считаются горизонтальные стержни, принимающие внешние нагрузки. Вертикальные играют вспомогательную роль. Вязку каркаса производят путём скрутки стальной проволокой. Стержни будут обладать подвижностью и компенсируют возникающие нагрузки (при заливке бетонного раствора или землетрясении). Сварка таких нагрузок не выдержит.
Все детали армирования ленточных оснований здесь.
Заливка бетона
Процесс бетонирования производят без перерывов, не превышая паузу более суток. Иначе монолита не получится. Желательно заказать доставку раствора или организовать его непрерывное изготовление на месте в нужном темпе.
Процесс заливки начинается с внутренних участков с плавным переходом на внешний периметр. Лить бетон в одну точку и ждать, пока он растечётся по ленте, нельзя. Наполняют опалубку сразу с различных точек, равномерно распределяя по длине.
Далее поверхность закрывают полиэтиленом от жарких солнечных лучей. Первые 3 дня ленту увлажняют через 4 часа, затем ещё неделю через 8 часов, чтобы растянуть во времени схватывания бетона. Это обеспечивает прочность монолита. Через 10 дней опалубку убирают. Через месяц стройку можно продолжить.
Снятие опалубки и гидроизоляция
Снятие опалубки не означает окончания работ по возведению МЗЛФ. Необходимо выполнить горизонтальную гидроизоляцию из двух слоёв рулонного кровельного материала и обмазать боковые поверхности фундамента битумом.
Можно использовать любые пропиточные и обмазочные материалы, которые препятствуют проникновению влаги. Надёжная гидроизоляция позволит уберечь дом от разрушения и развития плесени.
Пазухи с внешней и с внутренней сторон фундамента засыпают песком и организуют отмостку, которая защитит фундамент от дождя и талой воды. Если всё сделать правильно, по бетонной полосе вода будет уходить в сторону дренажного колодца.
Утепление цоколя и отмостки
Для утепления цоколя и отмостки используют пеноплекс, пенофол, жидкий пенополиуретан и т.п. Подойдёт любой утеплитель с влагонепроницаемыми свойствами, в зависимости от бюджета застройщика. Лента утепляется изнутри по всей поверхности, кроме горизонтальной.
Сборный МЗЛФ на песчаных грунтах
Большинство песчаных грунтов относятся к слабо- или непучинистым. На участках с такими грунтами можно возводить мелкозаглубленные основания сборного типа из готовых ж/б блоков. Устанавливать готовые блоки намного проще, а их стоимость минимально отличается от стоимости бетонной смеси и опалубки. Для сборного МЗЛФ используют следующие виды блоков:
- ФБС — прямоугольные сплошные конструкции;
- ФЛ — блоки-подушки трапециевидной формы с увеличенной несущей способностью.
ФЛ-блоки отлично подходят для каркасных домов и хозпостроек из газобетонов, а ФБС считаются универсальными и имеют широкую сферу применения. Размеры готовых ж/б изделий используются небольшие, чтобы можно было установить их самому без привлечения строительного крана. Технология монтажа сборного мелкозаглубленного фундамента подробно описана в СНиП 3.03.01-87. Так же как и монолитная лента, блоки монтируются на подготовленную подушку. Заглублять ФБС необходимо в соответствии с проведенным расчетом. Для укрепления основания блоки соединяются между собой арматурными сетками на пересечении стен.
Делать сборный фундамент на пучинистых грунтах не рекомендуется. Силы морозного пучения будут выталкивать отдельные элементы, что приведет к разрушению фундамента.
При правильном выполнении всех работ по монтажу ФБС, сборный фундамент малого заложения прослужит 70-80 лет. Именно такой эксплуатационный ресурс имеют ж/б блоки.
Основные свойства пучинистых грунтов
Вот такие могут быть печальные последствия такого пучения
Пучение – это одна из особенностей почвы. Оно основано на механизме расширения воды вследствие воздействия низких температур. Влажность почвы – основная причина увеличения ее объема при минусовых температурах.Почвы, подверженные такому воздействию, являются дисперсионными.
Вследствие значительного увеличения в объеме при промерзании, на поверхности можно невооруженным глазом увидеть переход их талого состояния в мерзлое. Это в огромной мере влияет на фундамент здания. Поэтому вопросам строительства зданий и сооружений в условиях пучинистости почвы уделяется первостепенное значение.
Важно провести геологическое обследование и анализ грунта, на котором планируется возведение строения. Не все насыщенные водой почвы одинаково ведут себя при замерзании
При одинаковом коэффициенте влажности, один тип почвы будет вспучиваться сильнее, чем другой.
А в некоторых типах грунта вспучивание не происходит совсем. Специалисты, детально прорабатывающие все факторы, влияющие на устойчивость зданий и сооружений, рекомендуют в обязательном порядке заглублять фундамент ниже уровня промерзания. Благодаря этому в дальнейшем удастся избежать многих проблем.
Технология выполнения мелкозаглубленного ленточного основания
Как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент? Как и все типы фундаментов, мелкозаглубленный выполняется в несколько этапов, последовательность которых необходимо соблюдать, чтобы получить качественное прочное основание.
Подготовительные работы
В первую очередь на месте строительства, выполняют подготовку площадки для возведения фундамента. Для этого весь строительный мусор убирают с участка, а также в некоторых случаях снимают верхнюю часть грунта (около 10-15 см). Затем приступают к разметке территории. Для этого по углам будущего фундамента устанавливают колышки и между ними натягивают леску или веревку. Точно таким же образом отмечают внутренние углы ленты. Правильность разметки проверяют диагоналями.
Когда разметка полностью окончена, необходимо приступать к рытью траншеи. Ее глубина обычно не превышает около 50 см и ширина около 60-80 см. Роют ее обычно самостоятельно, поскольку привлечение техники для этого является нецелесообразным.
Закладка подушки
По завершению обустройства траншеи под фундамент, необходимо приступить к закладке подушки под него, которая снизит воздействие грунта на основание. Для этого в первую очередь нужно уплотнить грунт на дне траншеи, после чего засыпать слой песка. Обычно это около 15 см.
Песок также лучше хорошо утрамбовать, после чего на него высыпать слой гравия около 10 см, поверх которого укладывается слой геотекстиля или рубероида.
В случае если необходимо утеплить основание фундамента, рекомендуется воспользоваться несъемной опалубкой из пенополистерола.
Установка опалубки
После закладки подушки на дно траншеи, приступают к установке опалубки. Она может быть изготовлена из самых разных материалов, и наиболее практичной и популярной, является деревянная опалубка из струганных досок, которые сбиваются в щиты нужной величины
Важно чтобы шляпки гвоздей или саморезов, с помощью которых доски скрепляются в щиты, были с внутренней стороны, чтобы обеспечить максимальную гладкость внутренних стенок основания
Устанавливается опалубка по всему периметру ленты с внутренней и внешней стороны. Закрепляются щиты при помощи распорок и кольев, которые вбиваются также по всему контуру.
При установке опалубки рекомендуется проверять горизонтальность и вертикальность установленных щитов, поскольку от этого зависит геометрическая правильность фундамента.
Рекомендуется все опалубочные элементы изолировать толем либо каким-либо другим методом от влаги, которая есть в бетонном растворе.
Армирование ленты
После установки опалубки обычно выполняют армирование фундамента, поскольку без данного этапа просто не обойтись, так как использование арматуры значительно повышает прочность конструкции в целом.
Как правило, армирование происходит следующим образом:
- На дно траншеи укладывается продольная арматура в несколько рядов (обычно достаточно уложить 2-3 арматуры).
- К ней привязываются вертикальные и перпендикулярные пруты по всему периметру с расстоянием между собой около 50-100 см.
- Далее выполняется верхний пояс арматуры точно таким же образом, как и нижний. В вертикальной арматуре привязывают продольные перпендикулярные пруты.
Фото правильного армирования можно увидеть ниже.
Крайне не рекомендуется использовать сварку для армирования, поскольку в месте сварки арматура теряет свои свойства и значительно быстрее может прийти в негодность. Кроме того, рекомендуется отступать со всех сторон на 5 см от стенок при укладке арматуры. Это позволит полностью утопить арматуру в бетон.
Заливка бетона
Как правило, фундамент рекомендуется заливать за один раз, однако в случае если бетон делается самостоятельно, то можно его заливать в несколько слоев, при этом важно:
- Первый слой бетона распределить по всему периметру фундамента.
- Проткнуть его в нескольких местах прутком, чтобы исключить образование воздушных пустот.
- Заливать каждый последующий слой бетона еще до момента схватывания предыдущего.
- Последний залитый слой бетона нужно выровнять и разгладить с помощью правила и посыпать сухим цементом с помощью сита. Это позволит избежать образования трещин на поверхности.
После заливки бетона, его оставляют на месяц, поскольку полное созревание происходит в течение 28 дней.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
МЗЛФ — вид обычного ленточного фундамента. Отличается меньшим объёмом конструкции, глубиной формирования в грунте.
Используется для возведения легковесных зданий малой этажности, выполненных с использованием каркасных технологий, из пористых силикатных блоков, тонкостенных кирпичных построек. Общие технические характеристики позволяют использовать для домов до 3-х этажей включительно.
МЗГФ распространен при строительстве на сложных почвах, с повышенной пучинистостью грунта. Малая площадь соприкосновения значительно уменьшает нагрузку на основание зимой – силы давления действуют только снизу, по касательной.
Монолитный мелкозаглубленный ленточный фундамент или МЗЛФ — что это за конструкция
Фундамент МЗЛФ является разновидностью монолитного бетонного основания под возведение небольшого здания из легких материалов (брус, керамзитоблок, кирпичная кладка). Глубина залегания при этом относительно нулевого уровня составляет 0,3-0,7 м. Показатели зависят от пролегания грунтовых вод. Они должны быть ниже минеральной подушки.
Преимущества и недостатки
Мелкозаглубленный фундамент на фоне иных монолитных оснований требует меньше финансовых и трудовых затрат. Здесь нужно меньше расходных материалов на опалубку, армирование. Объем бетонного раствора равен 70 % от необходимого для заглубленной конструкции или плиты.
К плюсам МЗЛФ также стоит отнести:
- с возведением можно справиться своими силами без аренды спецтехники, найма бригады мастеров;
- для формирования посадочных мест достаточно выкопать траншеи глубиной 0,7 м (для заглубленного отметка может достигать 2 метров);
- можно сэкономить силы и средства на материалах для защиты лент от агрессивного воздействия со стороны земли.
Из минусов выделяют 3 ограничительных момента:
- температура – работа по отливке фундамента проводится в теплую погоду (от + 10 градусов по Цельсию);
- ровность – допустимый предел отклонения от горизонтальной плоскости на рабочей площадке– составляет всего 5 градусов;
- несущая способность– возводить можно только небольшие легкие здания, под которыми невозможно устроить полноценное подвальное помещение.
Что следует учесть при применении мелкозаглубленного фундамента
Деревья
Существующие деревья привлекают значительное количество влаги из грунта, это особенно важно на глинистых почвах. Земля будет фактически подниматься, и опускаться (даже без деревьев) в различных условиях и в сухое лето деревья будут продолжать черпать воду из-под земли, сужая глину дальше
Почва может подниматься или опускаться до 40 мм вокруг дерева между зимой и летом.
На месте, где дерево было срублено, в условиях почвы с содержанием глины, она может подниматься до 150 мм, а корни больше не будут брать воду из земли. Это, конечно, может повлиять на фундамент и любые водостоки в корневой зоне дерева. Общепризнанным является правило, что везде, где только можно, и при использовании ленточного фундамента, структура держится дальше от дерева, по крайней мере, столько же, сколько составляет высота самого дерева.
Британский Стандарт говорит о том, что существуют специальные меры предосторожности (решите для себя, нужны они или нет) с построением фундамента, они заключаются в том, что фундамент должен быть построен в пределах зоны, где ожидается рост дерева. Где деревья расположены в ряд, значения могут быть увеличены в 1,5 раз, они превышают высоту дерева
Эти меры предосторожности могут использоваться и для свайных фундаментов, но также есть и другие условия, в этом вам поможет специалист по строению фундаментов. Следует также помнить, что мёртвые деревья со временем будут гнить под землёй и это может привести к формированию впадин и ослабленных подшипников.
Полезные ископаемые
- Если вы когда-нибудь добывали что-либо в этой области, где будет расположен фундамент, специалистом по построению фундаментов должна быть осуществлена специальная проверка вплоть до работы.
- Размеры фундамента определены конкретным грузом, который помещён в него.
- Размеры фундамента определяются нагрузкой на них. Эта нагрузка распространяется по всей территории помещения и на стенах, которые на самом деле опираются на фундамент. Например, вес кровли, особенно тяжёлая часть конструкции, распространяется, посредством стропил к стенам строения. Это то же самое с подвесным полом, содержащимся в помещении.
- Глубина, на которой будет строиться фундамент, должна быть определена специалистами, которые примут решение на основе состояния грунта.
- Эта нагрузка рассчитывается на собственность, и фундаменты предназначены для правильного завершения строения.
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.
Положительные, отрицательные стороны фундамента
Как и любое строение, столбчатый фундамент имеет свои положительные, отрицательные стороны. Его рекомендуют использовать в случае целесообразности.
Достоинства
Достоинства столбчатого кирпичного основания:
- обустройство возможно на любой местности, независимо от особенности рельефа;
- легкость, простота создания столбцов. Не требуется опыт работы в строительстве, навыки. С работой справится даже новичок;
- высокий уровень несущей способности столбчатого фундамента позволяет возвести любое строение. Даже массивное, тяжелое;
- реализация качественной гидроизоляции кирпичного основания дома продлит долговечность строения. Без капитального ремонта фундамент может простоять более 50 лет.
Минусы
Негативные стороны кирпичного фундамента:
- запрещено возводить столбчатый цоколь на слабой, подвижной пучинистой почве;
- столбчатые опоры нецелесообразно строить на местности с перепадами по высоте более двух метров;
- высокая трудоемкость укладки кирпича в стесненных условиях.
Глубина закладки
Фундамент выполняется малозаглубленным, ниже уровня промерзания почвы. Второй вариант используется на слабых пучинистых грунтах, кирпичная кладка будет сильно деформироваться.
На подошву опоры в зоне промерзания будут воздействовать подземные водные прослойки, как следствие смены циклов замерзания, оттаивания земли.
Узнать точную глубину промерзания участка можно после выполнения геологической экспертизы местности. Средние величины промерзания для регионов Российской Федерации можно посмотреть в интернете.
Если зимой снег постоянно покрывает грунт, почва поддается промерзанию меньше.
