Фундамент на естественном основании

Обновлено: 24.09.2022

Ленточный фундамент: типы, грунты, проектирование, стоимость

В данной статье мы обсудим особенности основных типов ленточных фундаментов, рассмотрим их недостатки и преимущества. Сегодня будем учиться самостоятельно определять виды грунтов на участке, рассчитывать удельную нагрузку на естественное основание от здания — иными словами, проектировать простые фундаменты. Также мы поговорим о том, из чего формируется их стоимость.

Ленточный фундамент является самым универсальным и самым распространённым типом оснований для строительства частного дома. Именно ленточная конструкция первой приходит на ум большинству людей, когда речь заходит о фундаментах.

Ленточные фундаменты представляют собой сплошную полосу — «ленту», которая располагается под всеми несущими наружными и внутренними стенами, или под рядами опорных колон. На всём протяжении конструкция «стена в земле» имеет одинаковую форму и сечение. Чаще всего применяется прямоугольное сечение, но если необходимо снизить давление на слабонесущий и легкодеформируемый грунт, то есть варианты с трапециевидной формой (широкая подошва, наклонные стены) или перевёрнутая буква «Т».

Будучи единым целым, ленточный фундамент хорошо перераспределяет нагрузки от дома, поэтому может применяться при любой глубине промерзания, практически на любых грунтах, с любыми по массе и конфигурации зданиями. Ленточный фундамент нельзя назвать простым и дешёвым, он не всегда оправдан экономически, и в некоторых случаях вместо него можно применить недорогой и менее трудозатратный столбчатый. Однако в большинстве случаев альтернативы нет.

Ленточный фундамент незаменим в следующих случаях:

  • при возведении тяжёлых домов (камень, бетон, кирпич) с массивными плитными перекрытиями;
  • если строение будет иметь заглублённые помещения (цокольный этаж, гараж, подвал);
  • когда под зданием обнаружено неравномерное напластование грунтов;
  • на территории, где имеется высокий уровень грунтовых вод;
  • участок отличается существенным уклоном.

Типы ленточных фундаментов

По способу возведения ленточные, как и любые другие фундаменты, разделяются на сборные и монолитные. Монолитный фундамент изготавливается прямо на строительной площадке путём заливки бетона в специальную опалубку, в которую уложен пояс из арматуры. Сборные фундаменты изготавливают из штучных элементов. Это не обязательно бетонные блоки и подушки типа ФБС и ФЛ, собираться фундамент может из кирпича, бутового камня, небольших блоков 200x200x400 мм.

Железобетонный или бутобетонный монолитный фундамент предпочтительнее сборного, если необходимо защищать здание от высоких грунтовых вод, так как он не имеет уязвимых швов. У монолитной конструкции нет никаких пространственных ограничений, она может быть использована для дома любой конфигурации, тогда как, например, блоки ФДС сложно применить на закруглениях и непрямых углах, а также высота фундамента циклична размерам штучных элементов. Приготавливая бетон прямо на площадке, часто можно обойтись без применения техники, вполне можно ограничиться электрическими бетономешалками и другими средствами малой механизации. Более того, монолитный фундамент обходится дешевле сборного, хотя возводится дольше, он сложнее (арматурные работы, установка опалубки) и является более трудоёмким. Срок службы железобетонных лент составляет около 150 лет, тогда как основания из заводских блоков работают до 75 лет.

Сборные ленточные фундаменты применяются практически только на постсоветском пространстве, западные проектировщики отдают предпочтение монолитам, делая ставку на цельность конструкции и на преимущества в стоимости. У нас сборные фундаменты из ФБС не менее популярны, чем монолитные, а причиной тому низкий уровень культуры строительства — арматурщики, бетонщики, ИТР не обладают достаточной квалификацией, почти не применяются технические средства для перемещения и уплотнения бетона, далеко не все бригады укомплектованы качественной опалубкой. Все эти проблемы сдобрены большим количеством очень ответственных скрытых работ, вот почему наш застройщик готов переплачивать за индустриализацию. В следующей статье о монтаже ленточных фундаментов мы обязательно рассмотрим и сборные основания из блоков.

Бутовые фундаменты применяется редко, так как они очень трудоёмкие, всё приходится делать вручную, кроме того, на глинистых и неоднородных грунтах такие конструкции не используют. Зато на скальных и песчаных основаниях, если в ваших краях ведутся разработки горных пород — бутовый фундамент позволяет существенно удешевить строительство. Бутовые фундаменты насухо (пластами) собираются из плоских бутовых камней шириной до 30 см, после чего все зазоры между штучными элементами заливаются цементным раствором. Другой способ — это утапливать камни в уложенный раствор. Большие зазоры заполняют мелкими камушками (расщебнёвка).

Кирпичные фундаменты также нечастые гости на наших стройплощадках, так как кирпич сильно впитывает влагу и при промерзании может разрушаться. Кирпич можно применять только глиняный, хорошо обожжённый. Подземную часть кирпичного фундамента обязательно покрывают слоем гидроизоляции, но нередко этот строительный материал применяют только для надземной части, в тандеме с другими, более практичными конструкциями, например, «кирпич по буту», «кирпич по бетону». Срок службы фундаментов из кирпича ограничивается 30–50 годами.

По характеру расположения относительно уровня грунта ленточный фундамент может быть заглублённым, либо мелкозаглублённым. Тот или иной вариант, в первую очередь, выбирается от характера нагрузок. Так большой каменный дом необходимо строить только на заглублённом фундаменте с большой несущей способностью, который может выдержать его массу, при этом общие силы морозного пучения, выталкивающие здание вверх, не превысят сил тяжести. Второе показание к выбору заглубленного основания — это подземные помещения, стены которых будут формироваться телом фундамента. Незаменим такой фундамент, если на участке есть большие перепады высот. Заглублённые фундаменты обязательно закладываются ниже, чем глубина промерзания, в среднем этот показатель составляет от 1,2 до 2 метров.

Мелкозаглублённый фундамент используется для строительства лёгких зданий, выполненных из массивной древесины, каркасных, каменных одноэтажных, на стабильных и слабопучинистых грунтах. При глубине залегания порядка 50–70 см от уровня участка такая конструкция намного дешевле заглублённой, так как необходимо меньше материалов, снижаются объёмы земляных работ. Однако такого рода основание не может быть применено на пучинистых грунтах, на склоне, или если есть подвальные помещения. Мелкозаглублённый ленточный фундамент имеет небольшую площадь боковых поверхностей, поэтому касательные силы морозного пучения не могут так выталкивать лёгкое здание (оно оказывает слишком малые нагрузки), как если бы оно было построено на заглублённом фундаменте с обширной площадью боковых поверхностей.

Иногда для борьбы с пучинистыми грунтами используются незаглублённые фундаменты, которые устанавливаются практически на поверхности участка, правда, под монолитной лентой устраивают упругие подушки (материал — песок, шлак, щебень, непучинистый грунт…), которые не промерзают и не деформируются.

По сути, это решётчатый вариант плитного фундамента, который позволяет существенно сократить расход бетона и арматуры. Обычно он применяется для лёгких домов с гибким каркасом, но на жёстких скальных и крупнообломочных грунтах незаглублённый фундамент используется для строительства каменных домов. Из-за большого объёма работ связанных с установкой опалубки известны варианты применения островков из плитных утеплителей как несъёмных элементов, между которыми формируется железобетонная лента.

Расчёт ленточного фундамента

В прошлой статье «Какой тип фундамента выбрать» мы уже касались темы профессионального проектирования фундаментов для крупных домов и акцентировали ваше внимание на необходимости привлечения специалистов в вопросах гидрогеологических изысканий и разработки строительных конструкций. В том числе мы выяснили, какую информацию необходимо предоставить инженеру для создания проекта. Давайте попробуем самостоятельно рассчитать ленточный фундамент для небольшого загородного дома.

Ключевые вопросы, ответы на которые мы должны получить — это размер фундамента (сечение) и глубина его заложения. Чтобы решить поставленные задачи, необходимо будет:

  • определить тип грунта
  • рассчитать нагрузку от здания

Как самостоятельно определить тип грунта

От характеристик естественного основания (в первую очередь, его несущей способности) будет зависеть глубина заложения фундамента и площадь подошвы — нижней части, которая опирается на грунт. Лучше всего заказать геологическую разведку участка профильной организации, но если здание будет сравнительно небольшим, то практически все грунты способны выдержать его вес и могут быть исследованы самостоятельно. Исключение составляют, пожалуй, только слабые органические грунты — илистые, торфяники; а также грунты с особыми свойствами — засоленные, набухающие.

Для определения типа грунта на строительной площадке, следует вырыть несколько колодцев глубиной до двух метров (как минимум в районе углов дома и по центру). Проходя каждые полметра вглубь, необходимо брать пробы грунта, которые мы будем исследовать.

Самое главное для застройщика — не упустить из виду концентрацию глины в грунтах, так как именно она становится причиной сильного морозного пучения. Также стоит обратить особое внимание на слабые песчано-пылеватые грунты (плывуны). Осмотр и тактильное исследование грунта является самым быстрым и довольно действенный способом определения типа грунта. Пробники очищаем от мусора и измельчаем. Изучать грунты будем в сухом виде и увлажнёнными — скатывая шнур диаметром от 1 см и до возможного минимума. Пробуем сдавливать шар в лепёшку:

  • Песчаный грунт — под лупой чётко видны песчаные частицы, в сухом виде образец сыпучий, увлажнённый комок не скатывается в колбаску и не пластичен.
  • Супесь — преобладают крупные песчинки, но есть вкрапления глинистых частиц. Ком легко распадается, в колбаску не скатывается (или распадается на куски размером до 5 мм), не пластичен при увлажнении.
  • Супесь пылеватая — рассыпчатый с преобладанием пыли, есть ощущение мучнистой массы, при увлажнении появляется «грязь», шар легко превращается в лепёшку, в шнур не скатывается.
  • Суглинок лёгкий — в пылеватых частицах видны вкрапления глины и песка, комки легко раздавливаются. При увлажнении есть небольшая липкость, пластичность умеренная — длинного шнура не получается.
  • Суглинок пылеватый — виден порошок на фоне песка и частиц глины. Образец пластичный и липкий, но колбаска при изгибах рвётся на мелкие кусочки.
  • Суглинок тяжёлый — среди частиц песка есть твёрдые комочки, которые рукой не раздавливаются, липкость и пластичность хорошая, можно раскатать длинный шнур диаметром до 2 мм. Шар при сжимании трескается по краям.
  • Глинистый грунт — песок не чувствуется и не виден, комочки руками практически не раздавливаются. Структура однородная с частицами диаметром до 0,25 мм. При увлажнении масса очень липкая, скатывается в шнур диаметром до 1 мм. Сдавленный шар не трескается.

Другой вариант исследования — более длительный. Образец грунта помещается в стеклянную банку (на ¼ объёма) и заливается водой до ¾ объёма. В сосуд добавляется чайная ложка средства для мытья посуды. Банка закрывается и тщательно перемешивается в течение 8–12 минут, после чего ставится на некоторое время для расслоения массы. Песок осаживается примерно через минуту, за два-три часа осядет слой ила (это пыль), несколько дней потребуется для образования глинистого осадка (основной признак — вода станет прозрачной). Замеряем толщину слоёв песка, пыли и глины, и высчитываем их процентное соотношение. Далее, пользуясь Треугольником Ферре, мы сможем определить тип грунта на участке.

Если нам удалось своими силами разобраться с грунтами на участке, то без проблем можно получить данные о сопротивлении естественного основания нагрузкам, передаваемым от здания. Здесь мы берём во внимание вес (массу), действующий на один квадратный сантиметр грунта.

Для песчаных грунтов важно учесть степень его плотности и увлажнения:

  • песок крупный — 4,5 кг/см2 (плотный) и 3,5 кг/см2 (средней плотности)
  • песок средний — 3,5 и 2,5
  • песок мелкий маловлажный — 3,0 и 2,0
  • песок мелкий насыщенный водой — 2,0 и 2,5
  • песок пылеватый маловлажный — 3,0 и 2,5
  • песок пылеватый насыщенный водой — 1,0 и 1,0

На сопротивляемость пылевато-глинистых грунтов оказывает влияние их пористость (упрощённо — плотность/рыхлость) и текучесть (упрощённо — пластичность и липкость):

  • Супеси плотные — 3 кг/см2 (непластичные) и 3 кг/см2 (пластичные)
  • супеси пористые — 2,5 и 2,0
  • суглинки плотные — 3 и 2,5
  • суглинки пористые — 2,0 и 1,0
  • глина плотная — 6,0 и 4,0
  • глина средней плотности — 3,0 и 2,5
  • глина пористая — 2,5 и 1,0

Показатели сопротивляемости для щебня, гальки, гравия, крупнообломочных грунтов практически неизменяемые от посторонних факторов, они составляют порядка 5–6 кг/см2.

Считаем нагрузки от здания

Основное условие, которому должен отвечать фундамент (точнее площадь его подошвы): давление подошвы не должно превышать номинальное сопротивление грунта основы. Итак, нам остаётся определить нагрузку, которую здание оказывает на грунт. Во внимание необходимо взять:

  • Массу всех строительных конструкций (стены, перекрытия, элементы кровли, столярные изделия, отделочные материалы, утеплители, коммуникации…). Не забываем и о самом фундаменте — пока берём усреднённый вариант, так как его характеристики мы только ищем. Заметим, что ширина ленточного фундамента не бывает меньше 300 мм, а его высота напрямую зависит от глубины заглубления (для непучинистых грунтов при глубине промерзания до 1 метра — не менее чем 50 см; 1,5 м — 75 см; до 2,5 м — 100 см и более).
  • Эксплуатационные нагрузки (массу мебели, оборудования, людей).
  • Вес снежного покрова.

Чтобы определить вес дома, придётся отдельно высчитать площадь всех его конструктивных элементов. Для этого необходимо получить объём каждого объёкта, перемножая его длину, ширину и высоту. Удельный вес основных строительных материалов можно найти в общедоступных таблицах для сметчиков.

Для расчета снеговой нагрузки необходимо умножить площадь кровли на массу снегового покрова для определённой местности. Так для России средней полосы она составляет порядка 100 кг/м2, для севера — 190 кг/м2, для юга — 50 кг/м2.

Эксплуатационная, полезная нагрузка (мебель, люди, оборудование) принимается с некоторым запасом, из расчёта 150–180 кг/м2.

Теперь следует суммировать все нагрузки (снег, все конструкции дома, полезная нагрузка) и применить их к общей площади опорной подошвы фундамента. Полученная цифра (кг/см2) должна быть меньше, чем сопротивляемость грунта, и лучше, если имеется запас прочности до 15%. Если удельное давление слишком велико, то необходимо увеличивать площадь подошвы (не забывайте пересчитать и массу фундамента, она будет возрастать).

Расчёт арматурного пояса

Для малоэтажных частных зданий, возводимых на ленточных фундаментах, чаще всего применяется арматура сечением от 10 до 14 мм. Что касается количества прутов, то тут следует учесть, что для монолитной ленты шириной до 40 см применяют минимум четыре «нитки» — это горизонтально расположенные пруты, по два в верхнем и нижнем ярусе. Они позиционируются по углам, в пяти сантиметрах от наружных стенок фундамента. Для высоких заглублённых фундаментов добавляют ещё один — средний ярус, тогда общее количество прутов на срезе будет равно шести. Рассчитывая необходимый погонаж прутов, имейте в виду, что продольное соединение арматуры производится с нахлёстом в 250–300 мм.

Вертикальные и короткие поперечные элементы арматурного каркаса служат для стабилизации пространственного положения металла в бетоне. Они в борьбе с поперечными деформациями прямого участия не принимают, поэтому могут быть значительно меньшего сечения, в том числе гладкими. Располагаются «коротыши» и «стойки» примерно на расстоянии 30–50 см друг от друга. Иногда их заготавливают по шаблону в виде прямоугольника, внутри которого, по углам, проходят основные нитки.

Более подробную информацию по проектированию фундамента можно найти в СНиП 2.02.01–83 , или ТСН МФ-97 МО (для мелкозаглублённых оснований зданий). Если у вас возникли сомнения по поводу состава грунта, либо не получается высчитать нагрузки — тогда всё-таки обратитесь за помощью к специалистам. Ошибки, допущенные при разработке фундаментов, могут очень дорого стоить.

Сколько стоит ленточный монолитный фундамент

Стоимость любого фундамента будет складываться из расходов на материалы и расходов на оплату труда. В некоторых случаях отдельным пунктом затрат выступает аренда техники.

Имея на руках проект, пусть даже примитивный, разработанный вами собственноручно, всегда можно более-менее точно рассчитать количество необходимых материалов:

  • Качественный заводской бетон будет стоить около 50–70$ за кубический метр, в зависимости от удалённости смесительного узла. Объём высчитываем, умножая площадь сечения фундамента на его общую протяжённость.
  • Тонна арматуры затянет на 600–900$. Мы уже знаем, сколько горизонтальных ниток нужно для монолитного фундамента, добавляет сюда ещё и вертикальные стойки, а также короткие поперечные элементы. Массу погонного метра арматуры конкретного диаметра можно уточнить в специализированных справочниках. Не забудьте о вязальной проволоке.
  • Песок (речной) необходим для организации подушек. В зависимости от толщины слоя, ширины и протяжённости фундамента получаем необходимый объём песка. Тонна этого материала стоит в среднем около 10–15$, здесь многое зависит от удалённости объёкта.
  • Квадратный метр опалубки (например, обрезная доска или ОСП) с распорными элементами и крепежом обойдётся примерно в 5–7$. Опалубка ставится на всю высоту фундамента, с обеих сторон.
  • При возведении сборного фундамента цена складывается из затрат на приобретение блоков ФБС и плит, стоимости доставки и монтажа (аренда крана), цены цементного раствора. Зачастую необходимо посчитать стоимость монолитного пояса, это делается аналогично расчетам цены монолитного фундамента.

Что касается работ по устройству фундамента, то приглашённые строители могут попросить плату по следующим позициям:

  • рытьё траншей, подчистка откосов после техники, уплотнение основания;
  • устройство песчаной подушки;
  • сборка, установка, демонтаж опалубки;
  • вязка и установка арматурного каркаса;
  • заливка, разравнивание, уплотнение бетона;
  • разгрузка и монтаж блоков;
  • приготовление раствора/бетона.

В следующей статье мы расскажем о технологии возведения монолитных и сборных ленточных фундаментов (из ФБС), постараемся уделить внимание всем основным нюансам монтажа. Планируем предоставить вам практический материал, собранный на основании опыта профессиональных строителей. Мы хотим, чтобы вы, при желании, могли самостоятельно построить долговечный, корректно работающий фундамент, или грамотно контролировать работу подрядчиков.

6.1. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Размеры подошвы и глубина заложения фундаментов определяются расчетом основания, приведенным в гл. 5. Расчет конструкции фундамента (плитной части и подколонника) производится по прочности и раскрытию трещин и включает: проверку на продавливание и на «обратный» момент, определение сечений арматуры и ширины раскрытия трещин, а также расчет прочности поперечного сечения подколонника.

Исходными данными для расчета являются: размеры подошвы плитной части; глубина заложения и высота фундамента; площадь сечения подколонника; сочетания расчетных и нормативных нагрузок от колонны на уровне обреза фундамента.

Расчет фундаментов по прочности и раскрытию трещин производится на основное и особое сочетания нагрузок. При расчете фундамента по прочности расчетные усилия и моменты принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке по указаниям действующих СНиП, а при расчете по раскрытию трещин — с коэффициентом надежности по нагрузке, равным единице.

При проверке прочности плитной части фундамента на обратный момент необходимо учитывать нагрузки от складируемого на полу материала и оборудования.

При расчете фундаментов по прочности и по раскрытию трещин возникающие в них усилия от температурных и им подобных деформаций принимаются изменяющимися по вертикали от полного их значения на уровне обреза фундамента до половинного значения на уровне подошвы фундамента.

Расчетные характеристики бетона и стали приведены в гл. 4 и принимаются с учетом соответствующих коэффициентов условий работы [5, 9].

6.1.2. Расчет фундаментов на продавливание

Расчет на продавливание производится из условия, чтобы действующие усилия были восприняты бетонным сечением фундамента без установки поперечной арматуры: при монолитном сопряжении колонны с плитной частью — от верха последней (рис. 6.1, а), при монолитном сопряжении подколонника с плитной частью независимо от вида соединения колонны с подколонником (монолитные или стаканные) при расстоянии от верха плитной части до низа колонны H1 ≥ (buc – bc)/2 — от верха плитной части (рис. 6.1, б), а при меньшем H1 — от низа колонны (рис. 6.1, в).

Схема образования пирамиды продавливания

Рис. 6.1. Схема образования пирамиды продавливания а — монолитное сопряжение плитной части с колонной; б — то же с высоким подколонником; в — то же, с низким подколонником; 1 — колонна; 2 — плитная часть; 3 — подколонник

Проверка выполнения этого условия производится в обоих направлениях [8].

Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции

При расчете фундамента на продавливание определяется минимальная высота плитной части h и назначаются число и размеры ее ступеней или проверяется несущая способность плитной части при заданной ее конфигурации. При расчете на продавливание от верха плитной части принимается, что продавливание фундамента при центральном нагружении происходит по боковым поверхностям пирамиды, стороны которой наклонены под углом 45° к горизонтали (см. рис. 6.1).

Квадратный фундамент рассчитывается на продавливание из условия

FkRbtbah0


(6.1)

где F — расчетная продавливающая сила; k — коэффициент, принимаемый равным 1; Rbt — расчетное сопротивление бетона на растяжение; ba — среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания, образующейся в пределах рабочей высоты сечения h0 , (расстояния от верха плитной части до середины арматуры).

Фундаменты на естественном основании

К фундаментам на естественном основании относят следующие виды:

  • ленточный;
  • плитный;
  • столбчатый.

При расчётах глубины заложения оснований данного вида учитывают свойства грунта и предполагаемую нагрузку, которая будет действовать на фундамент. Важными факторами, определяющими параметры конструкции, также являются:

  • высота размещения перекрытий первого этажа (относительно поверхности грунта);
  • наличие подвального помещения либо его отсутствие и пр.

Фундаменты на естественном основании – это чаще всего железобетонные конструкции, которые могут быть сборными или монолитными. В первом случае сборка осуществляется из отдельных типовых элементов, изготавливаемых на специализированных производствах. Монолитные фундаменты возводят на месте, используя бетонную смесь, каркас, опалубку и другие строительные материалы. Яркий пример монолита – плитный фундамент.

Ленточный фундамент

Это самый распространённый вариант в строительстве высотных, малоэтажных домов и сооружений с несущими стеновыми конструкциями. Параметры ленточного фундамента определяются свойствами грунта и зависят от нагрузки на основание.

Для малых строительных объектов, когда нет возможности применять сборные конструкции из железобетона, устраивают монолитный ленточный фундамент. Этот вид относительно недорогой, простой в исполнении, при его реализации допускаются отклонения, поэтому к строительству могут привлекаться рабочие без специальной квалификации.

Если позволяют условия, ленточный фундамент проектируют из сборных блоков железобетона. За счёт использования типовых элементов сроки возведения такой конструкции значительно сокращаются, что важно при строительстве крупных объектов. Кроме того, ленточный фундамент из железобетонных блоков можно строить в любое время года, независимо от погоды и температуры наружного воздуха.

СНиП не ограничивают применение ленточного фундамента какими-либо условиями. То есть данный вид основания можно устраивать на любых грунтах и при любых нагрузках. Однако при планировании ленточного фундамента на сложной местности и на слабых грунтах необходимо проводить более глубокие инженерные исследования и просчитывать смету, сумма в которой может оказаться значительно выше заложенного на строительство бюджета. Таким образом, ленточное основание здания целесообразно устраивать на обычных грунтах при условии малой нагрузки.

Плитный фундамент

Монолитная плита в основании строения производит впечатление незыблемости и надёжности. Для создания плитного фундамента требуется большое количество бетона, поэтому стоимость такой конструкции достаточно высокая. В данном случае цель действительно оправдывает средства. По сравнению с другими видами оснований плитный фундамент выдерживает любые нагрузки и отличается лучшей устойчивостью.

Современные технологии позволяют значительно снизить расход бетона для плитного фундамента и, следовательно, уменьшить денежные траты. Строители применяют опалубку, которая даёт возможность заливать плиты с пустотами внутри. Такие конструкции по своим свойствам ничем не отличаются от монолитных оснований – так же хорошо держат нагрузку, не деформируются и не разрушаются. При равных показателях надёжности плиты с пустотами стоят дешевле и весят гораздо меньше. Таким образом, можно эффективно экономить до 40 % бетона.

Кроме этого, для снижения расходов на строительство применяют плиты с рёбрами жёсткости, что положительно сказывается на стоимости фундамента. Экономия в данном случае может достигать 60 %.

Однако плиты с рёбрами жёсткости не применяют в высотном строительстве, то есть там, где присутствуют высокие нагрузки на основание. Сэкономив на бетоне, производители не теряют в прочности блоков, но установленная на грунт плита под воздействием высокой нагрузки может вызвать серьёзную осадку и, как следствие, деформацию строения. Поэтому плиты с рёбрами жёсткости применяют лишь при возведении домов с количеством этажей не более четырёх. Экономичность такого фундамента соответствует параметрам ленточного основания. Кроме того, монолитные конструкции препятствуют проникновению в дом радона, который образуется в толще грунтов и выделяется наружу. Это очень важное преимущество плитного фундамента, не свойственное другим видам оснований.

Строительство здания на плитном фундаменте потребует серьёзного подхода и глубокой проработки проекта. Если другие виды оснований не требуют особой точности исполнения, то для возведения монолита нужно приглашать опытных квалифицированных работников.

Столбчатый фундамент

Для строительства каркасных домов идеальным решением станет столбчатый фундамент. Но при условии, что не будет ограничений по свойствам грунтов. Схему каркасного строения можно применять к любому объекту независимо от количества уровней (этажей), если это экономически выгодно. Элементами столбчатого основания являются плиты малого размера, которые устанавливают прямо под колонной каркаса. Фундамент может быть как монолитом, так и собираться из нескольких частей (блоков). Выбор схемы зависит от нагрузки, возможности применения данного типа конструкции и др. Однако следует учитывать, что столбчатый фундамент не устраивают на слабых грунтах. В этом случае потребуется в первую очередь принудительно изменить свойства грунта, но тогда и фундамент будет классифицироваться как конструкция на искусственном основании.

СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* (с Изменениями N 1, 2, 3)

Максимальная или средняя осадка, см

1 Производственные и гражданские одноэтажные и многоэтажные здания с полным каркасом:

то же, с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий, а также здания монолитной конструкции

то же, с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий

2 Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок

3 Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из:

крупных блоков или кирпичной кладки без армирования

то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий, а также здания монолитной конструкции

4 Сооружения элеваторов из железобетонных конструкций:

рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите

то же, сборной конструкции

отдельно стоящий силосный корпус монолитной конструкции

то же, сборной конструкции

5 Дымовые трубы высотой Н, м:

6 Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в пунктах таблицы 4 и 5

7 Антенные сооружения связи:

стволы мачт заземленные

то же, электрически изолированные

башни коротковолновых радиостанций

башни (отдельные блоки)

8 Опоры воздушных линий электропередачи:

анкерные и анкерно-угловые,

промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств специальные переходные

1 Значение предельной максимальной осадки основания фундаментов применяется к сооружениям, возводимым на отдельно стоящих фундаментах на естественном (искусственном) основании или на свайных фундаментах с отдельно стоящими ростверками (ленточные, столбчатые и т.п.).

2 Значение предельной средней осадки основания фундаментов применяются к сооружениям, возводимым на едином монолитном железобетонном фундаменте неразрезной конструкции (перекрестные ленточные и плитные фундаменты на естественном или искусственном основании, свайные фундаменты с плитным ростверком, плитно-свайные фундаменты и т.п.).

3 Предельные значения относительного прогиба зданий, указанных в пункте 3 таблицы, принимают равными 0,5, а относительного выгиба - 0,25.

5 Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20%.

7 На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания фундаментов, отличающиеся от указанных в настоящем приложении.

Фундамент на естественном основании

ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Soil bases of buildings and structures

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) - институт АО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий документ содержит указания по проектированию оснований зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых в различных природных условиях, для различных видов строительства.

Разработаны НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство" (д-р техн. наук , д-р техн. наук Е.А.Сорочан, канд. техн. наук И.В.Колыбин - руководители темы; д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, д-р техн. наук А.А.Григорян, д-р техн. наук П.А.Коновалов, д-р техн. наук В.И.Крутов, д-р техн. наук Н.С.Никифорова, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, д-р техн. наук В.И.Шейнин; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук Г.И.Бондаренко, канд. техн. наук В.Г.Буданов, канд. техн. наук A.M.Дзагов, канд. техн. наук Ф.Ф.Зехниев, канд. техн. наук М.Н.Ибрагимов, канд. техн. наук О.И.Игнатова, канд. техн. наук О.Н.Исаев, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук В.К.Когай, канд. техн. наук М.М.Кузнецов, канд. техн. наук И.Г.Ладыженский, канд. техн. наук , канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук В.В.Семкин, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук Р.Ф.Шарафутдинов, канд. техн. наук О.А.Шулятьев; инж. Д.А.Внуков, инж. А.Б.Мещанский, инж. О.А.Мозгачева, инж. А.Б.Патрикеев, инж. А.И.Харичкин).

Изменение N 1 к СП 22.13330.2016 разработано АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководитель темы - канд. техн. наук И.В.Колыбин; исполнители - канд. техн. наук Буданов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук И.Г.Ладыженский, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд. техн. наук С.О.Шулятьев; инж. А.Б.Патрикеев).

Изменение N 2 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский - руководители разработки; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук В.В.Семкин, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук А.В.Шапошников, инж. А.Б.Патрикеев).

Изменение N 3 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский - руководители разработки; канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук Р.Ф.Шарафутдинов, А.Б.Патрикеев).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в котлованах, траншеях и открытых выработках.

Примечание - Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.

Настоящий свод правил не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 21153.2-84 Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии

ГОСТ 23740-2016 Грунты. Методы определения содержания органических веществ

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 24847-2017 Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания

ГОСТ 25584-2016 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

СП 15.13330.2012 "СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2)

СП 21.13330.2012 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1)

СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)

СП 31.13330.2012 "СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)

СП 32.13330.2018 "СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения"

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты" (с изменением N 1)

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)

СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия" (с изменением N 1)

СП 100.13330.2016 "СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения" (с изменением N 1)

СП 103.13330.2012 "СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод"

СП 116.13330.2012 "СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения"

СП 118.13330.2012 "СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 126.13330.2017 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 131.13330.2018 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"

СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы

СанПиН 2.1.7.1322-03 Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 армированный грунт: Композитный материал, состоящий из насыпного грунта и армирующих его более прочных элементов.

3.2 армированный массив грунта: Естественный грунтовый массив, усиленный армирующими элементами.

3.3 барражный эффект: Эффект, возникающий вследствие полного или частичного перекрытия водоносного горизонта подземным сооружением или его частью, проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой фильтрационному потоку и его снижении за ней.

Читайте также: