Фундамент под колонны с подвалом

Обновлено: 04.05.2024

Возведение фундаментов

Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание.

Фундаменты здания должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью и устойчивостью на Опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивляться влиянию атмосферных факторов (морозостойкость), а также влиянию грунтовых и агрессивных вод, соответствовать по долговечности сроку службы здания, быть экономичными и индустриальными в изготовлении.

Разбив место под фундамент здания, приступают к выемке грунта. Возведение фундамента рекомендуется проводить сразу после выемки грунта. Высыхая, земля в траншее осыпается и приходится затрачивать много времени на ее удаление.

По конструкции фундаменты бывают: сплошные, ленточные, столбчатые и свайные.

Сплошные фундаменты

Представляют собой сплошную безблочную или ребристую железобетонную плиту "под всей площадью здания. Сплошные фундаменты устраивают в случаях когда нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт основания слабый. Эта конструкция особенно целесообразна, когда необходимо защитить подвал от проникновения грунтовых вод при высоком их уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.

Рис. 1 Сплошной безбалочный фундамент:

1 — железобетонная фундаментная плита

Существуют конструкции фундаментов в виде железобетонных монолитных плит, которые бывают безбалочные и ребристые.

Рис. 2. Сплошная железобетонная фундаментная плита:
а — безбалочная; б — ребристая

Устраивают под стены здания или под ряд отдельных опор. В первом случае фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен (рис. 3 а), во втором — железобетонных перекрестных балок (рис. 3 б).

По своему очертанию в профиле ленточный фундамент под.каменную стену представляет собой в простейшем случае прямоугольник (рис. 4д). Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта.

В большинстве случаев для передачи на основание давления, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится расширять подошву фундамента. Теоретической формой сечения фундамента с расширенной подошвой является трапеция (рис. 46). Расширение подошвы не должно быть слишком большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и появления в них трещин.

Рис. 3. Конструкции фундаментов:

а — фундамент в виде непрерывных подземных стен: 1 —ленточный фундамент; 2—стена; б—в виде перекрестных железобетонных балок: I — ленточный фундамент под колонны; 2 — железобетонная колонна

На основе опыта установлены углы наклона теоретической боковой грани фундамента к вертикали, по которой не возникает опасных растягивающих и скалывающих напряжений. Предельный угол, называемый условно углом распределения давления в материале фундамента, составляет для бетона 45°, кладки на цементном растворе состава 1:4 — 33° 30', для бутовой кладкцна сложном растворе состава 1:1:9 — 26° 30?.

В зданиях с подвалами сечение фундамента в пределах подвала устраивают прямоугольной формы с расширением ниже пола подвала, называемом подушкой (рис. 5 а). Часто фундаменты делают ступенчатого сечения (рис. 5 б).

Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам можно принять для данного здания за естественное основание. При определении глубины заложения фундамента необходимо учитывать глубину промерзания грунта. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания. Если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (пылеватого или мелкого песка, супеси, суглинка, глины), то подошву фундамента располагают не выше уровня промерзания грунта.

Уровень промерзания грунта принимают на глубине» где зимой наблюдается температура 0° С, за исключением глинистых и суглинистых грунтов, для которых уровень промерзания принимается на меньшей глубине, где возникает температура около -1° С.

Нормативная глубина промерзания суглинистых и глинистых грунтов указана в СНиПе 2.02.01-83 на схематической карте, в которой нанесены линии одинаковых нормативных глубин промерзания, выраженных в сантиметрах. Нормативную глубину промерзания пылеватых и мелких песков, супесей, пылеватых глин и суглинков принимают также по карте, но с коэффициентом 1,2.

Рис 4. Ленточные фундаменты:
а —- прямоугольный; б — трапецеидальный: 1 — обрез

Рис 5. Ленточные фундаменты:

а - прямоугольный с подушкой; б — ступенчатый с подушкой (1)

Исследованиями установлено, что грунт под фундаментами наружных стен регулярно отапливаемых зданий с температурой помещений не ниже +10° С промерзает на меньшую глубину, чем на открытой площадке. Поэтому расчетную глубину промерзания под фундаментами отапливаемого здания уменьшают против нормативного значения на 30% при полах на грунте; если полы по грунту на лагах — на 20%; полы, уложенные на балках — на 10%.

Глубина заложения фундамента под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта, ее назначают не менее 0,5 м от пола подвала или уровня земли.

Глубина заложения фундаментов стен зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначается от пола подвала, она равна половине расчетной глубины промерзания. Предположение, что чем глубже заложен фундамент, тем больше его устойчивость и надежность работы, является неверным.

При расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают на нее действовать снизу, но действующие на боковые поверхности касательные силы морозного пучения могут вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом, и оторвать его под легкими зданиями при устройстве фундаментов из кирпича и мелких блоков.

Поэтому, для успешной эксплуатации фундамента, чтобы не допустить его деформацию на пучинистых местах необходимо не только расположить подошву ниже уровня промерзания грунтов, что избавит от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать действующие на боковые поверхности фундамента касательные силы морозного пучения. Внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхние и нижние части фундамента, основание делают расширенным в виде опорной площадки—анкера, не позволяющей вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Данное конструктивное решение возможно при использований железобетона.

При возведении фундамента из кирпича или мелких блоков, без внутреннего вертикального армирования, стены выполняют наклонными—сужающимися кверху Приведенный способ устройства фундаментных столбов и стен при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент. Влияние сил морозного пучения уменьшают: покрытием боковых поверхностей фундамента скользящим слоем полиэтиленовой пленки; отработанным машинным маслом; утепление поверхностного слоя грунта/вокруг фундамента шлаком» пенопластом, керамзитом, при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнее применимо также для мелкозаглубленных фундаментов, построенных ранее и нуждающихся в защите от морозного пучения.

На крупнопадающем рельефе, при строительстве здания необходимо учитывать боковое давление грунта и его вероятный сдвиг. Жестко связанные в продольном и поперечном направлении ленточные фундаменты работают в этих условиях более надежно. Столбчатые фундаменты необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом — ростверком, для более эффективной совместной работы всех конструктивных элементов. В гравелистых, песках крупных и средней крупности, а также в крупнообломочных грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания, но она должна быть не менее 0,5 м, считая от природного уровня грунта (планировочной отметки при планировке срезкой и подсыпкой).

В современном строительстве наиболее индустриальны сборные бетонные и железобетонные фундаменты из крупных фундаментных блоков. Применение сборных фундаментов позволяет значительно сократить сроки строительства и уменьшить трудоемкость работ. Сборный фундамент (рис.6) состоит из двух элементов: подушки из железобетонных блоков прямоугольной или трапецеидальной формы (рис. 7)t укладываемой на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 150 мм, и вертикальной стенки из блоков в виде бетонных прямоугольных параллелепипедов.

Рис. 6. Сборный ленточный фундамент из бетонных блоков под стены дома с подвалом и техническим подпольем:

I— фундаментная плита; 2 — бетонные стеновые блоки; 3 — окраска горячий
битумом; 4 — цементно-песчаный раствор; 5 — отмостка; б — два слоя толя иди
гидронзола на битумной мастике; 7 — цокольное перекрытие

Рис. 7. Фундаментный блок-подушка

При строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах, в сборных фундаментах, для повышения сопротивления растягивающим усилиям и жесткости устраивают железобетонные пояса толщиной 100—150 мм или армированные швы толщиной 30—50 мм, размещая их между подушкой и нижним рядом фундаментных блоков, а также на уровне верхнего обреза фундамента.

Стены фундаментов, монтируемые из крупных блоков, несмотря на их большую прочность, иногда устраивают толще надземной части стен. В результате прочность материала используется всего на 15—20%. Расчеты показывают, что толщину стен сборных фундаментов допустимо принимать равной толщине надземных стен, но не менее 300 мм.

Экономии строительных материалов можно добиться с помощью устройства прерывистых фундаментов, состоящих из железобетонных блоков-подушек, уложенных не вплотную, как это предусмотрено в ленточных фундаментах, а на некотором расстоянии один от другого, примерно от 0,2 до 0,9 м. Промежутки между блоками засыпают грунтом.

Столбчатые фундаменты

Имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны. При незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов целесообразно заменять столбчатыми. Фундаментные столбы из бетона или железобетона перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводится стена. Чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие вспучивания расположенного под ней грунта, под ней устраивают песчаную или шлаковую подушку толщиной 0,5 м.

Расстояние между осями фундаментных столбов принимают равным 2,5—3 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундамента — 4—5 м, когда устройство ленточного непрерывного фундамента невыгодно вследствие большого его объема и, следовательно, большего расхода материалов. Столбы перекрывают сборными железобетонными балками, на которых возводят стены. Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры зданий. На рисунке 8а изображен сборный фундамент под кирпичный столб, выполненный из железобетонных блоков-подушек. Более экономичным вариантом является укладка под кирпичные столбы железобетонных блоков-плит (рис. 8 б). Сборные фундаменты под железобетонные колонны каркасных здании могут состоять из одного железобетонного башмака стаканного типа (рис, 8в) или из железобетонных блока-стакана и опорной плиты под ним (рис. 8г).

Свайные фундаменты

Состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или Железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком (рис. 9). Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки.

Рис 8. Сборные фундаменты под отдельные опоры:
а — под кирпичные столбы из блоков ленточных фундаментов; б — то же, из специальных железобетонных плит; в —под железобетонную колонну из башмака стаканного типа; г — то же, из блока-стакана и опорной плиты

Сваи дифференцируют по материалу, методу изготовления и погружения в грунт, характеру работы в грунте. По материалу сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные. По методу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте. В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи - стойки и висячие. Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт, например, скальную породу и передают на него нагрузку (рис. 10). Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины сваи. Свайные фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки.

Если прочный грунт находится на значительной глубине применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи (рис. 11).

Рис. 9. Виды свай в грунте:

а — висячие сваи; б— сваи-стойки: 1 — плотный известняк; 2 — суглинок илистый пластичный; 3 —.ил; 4 — илистый песок; 5 — торф; 6 — растительный слой

Деревянные сваи дешевы, но поскольку они быстро загнивают, если находятся в грунте с переменной влажностью, головы деревянных свай следует располагать ниже самого низкого уровня грунтовых вод. Однако на местности с высоким уровнем грунтовых вод деревянные сваи стоят очень долго, если постоянно находятся в воде. В мировой практике известны примеры четырехсотлетних зданий на деревянных сваях, по сей день находящихся в хорошем техническом состоянии.

Железобетонные сваи долговечны, дороже деревянных, но способны выдерживать значительные нагрузки. Значительно расширена область их применения ввиду того, что проектная отметка голов железобетонных свай не зависит от уровня грунтовых вод. Расстояние между осями свай определяется расчетным способом. В пределах наиболее часто встречающихся глубин погружения свай — от 5 до 20 м эти расстояния для обычных диаметров свай составляют от 3. 8d, где d — диаметр сваи.

Рис 10. Забивная свая-стойка фундамента:
I — гидроизоляция; 2 — поверхность земли; 3 — железобетонная балка ростверка; 4 — забивная свая прямоугольного сечения; 5 — плотный грунт

Рис. 11. Набивная висячая свая фундамента:
1 — гидроизоляция; 2 — железобетонная балка ростверка; 3 — набивная свая; 4 — наконечник обсадной трубы; 5—слабые грунты

Свайные фундаменты, по сравнению с блочными, дают меньшую осадку, благодаря чему снижается вероятность неравномерных деформаций грунта.

При подготовке основания иногда в грунте обнаруживают старые засыпанные колодцы, ямы, случайные слабые прослойки грунта. Во избежание неравномерной осадки фундаментов эти места необходимо расчистить и заполнить кладкой, тощим бетоном или утрамбованным песком, а при возведении фундаментов над этими местами следует наложить армированные швы.

Фундаменты подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой или грунтовой водой. Вследствие капиллярности влага по фундаменту поднимается вверх и в стенах первого этажа появляется сырость. Чтобы преградить проникновение влаги в стены, в их нижней части устраивают изоляционный слой, чаще всего из двух слоев битумных рулонных материалов (рубероида и др.), склеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой.
В процессе эксплуатации фундаментов необходимо следить за осадкой основания и возможными деформациями.

Подвалы

Одним из важных условий сохранности и целостности дома является гидроизоляция подвала. Стены и полы подвалов, независимо от расположения грунтовых вод, необходимо изолировать от просачивающихся через грунт поверхностных вод, а также от капиллярной грунтовой вла-rHj поднимающейся вверх. В подвальных помещениях, при расположении уровня грунтовых вод ниже пола подвала, достаточной гидроизоляцией пола служит его бетонная подготовка и выполненный по ней водонепроницаемый пол, а гидроизоляцией стен — покрытие поверхности, соприкасающейся с грунтом, двумя слоями горячего битума. Если уровень грунтовых вод находится выше пола подвала, в этом случае создается напор воды тем больший, чем больше разность уровней пола и грунтовых вод. В связи с этим для гидроизоляции стен и пола подвала необходимо создать оболочку, которая могла бы сопротивляться воздействию гидростатического давления.

Эффективным мероприятием по борьбе с проникновением в подвал грунтовых вод является устройство дренажа. Сущность устройства дренажа заключается в следующем. Вокруг здания на расстоянии 2—3 м от фундамента устраивают канавы с уклоном 0,002-—0,006 в сторону сборной отводящей канавы. По дну канав с уклоном прокладывают трубки (бетонные* керамические или другие). В стенках трубок имеются отверстия, через которые проникает вода.

Канавы с трубами засыпают слоем крупного гравия, затем слоем крупного песка и сверху— открытым грунтом. По уложенным в канавах трубам вода стекает в низину (кювету, овраг, реку и др.). В результате устройства дренажа уровень грунтовых вод понижается.

Когда уровень грунтовых вод расположен не выше 0,2 м от пола подвала, гадроизоляцию пола и стен подвала устраивают так. После обмазки стен битумом устраивают глиняный замок, то есть до отсыпки траншеи забивают вплотную к наружной стене подвала мятую жирную глину. Бетонную подготовку пола также укладывают по слою мятой жирной глины.

При высоте уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,5 м применяют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике (рис.12). Изоляцию укладывают по бетонной подготовке пола, поверхность которой выравнивают слоем цементного раствора или асфальта.

Поскольку конструкция пола должна выдерживать достаточно большое гидростатическое давление снизу, поверх изоляции укладывают нагрузочный слой бетона, который своим весом уравновешивает давление воды. С внешней стороны стен наклеивают изоляцию на битумной мастике и защищают кладкой из кирпича-железняка в 1/2 кирпича на цементном растворе и слоем мятой жирной глины толщиной 250 мм.

Оклеечную изоляцию наружных стен подвала располагают на 0,5 м выше уровня грунтовых вод, учитывая его возможное колебание.

Рис 12. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:

1 — слой нагрузочного бетона; 2 — бетонная подготовка; 3 - рулонная гидроизоляция; 4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном растворе 120 мм; 6 — двойной слой битума

Рис. 13. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:

1 —бетонная подготовка; 2—железобетонная плита; 3—рулонная гидроизоляция;
4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном
растворе 120 мм; б — двойной слой битума

Если уровень грунтовых вод расположен выше пола подвала более чем на 0,5 м, то поверх гидроизоляции пола, выполняемой из трех слоев рубероида или гидроизола, устраивают железобетонную плиту (рис. 13). Плиту заделывают в стену подвала, которая, работая на изгиб, воспринимает гидростатическое давление грунтовых вод.

При высоком уровне грунтовых вод устройство наружной гидроизоляции иногда вызывает затруднения. В таких случаях ее выполняют по внутренней поверхности стен подвала <рис.14). Гидростатический напор воспринимается специальной железобетонной конструкцией — кессоном.

Рис. 14. Гидроизоляция подвала при больших напорах грунтовых вод;

1 — рулонная изоляция; 2 — бетонная подготовка; 3 — цементный слой; 4 — цементная стяжка; 5 — железобетонная коробчатая конструкция; 6 — чистый пол; 7 — цементная штукатурка по битумной обмазке; 8 — гидроизоляция

Необходимые особенности, которые учитываются при строительстве фундаментов и возведении цоколей

При закладке фундаментов любого типа необходимо соблюдать следующие правила:

В большинстве фундаментных конструкций применяется бетон. Бетон обладает свойством "созревания", 28 - 30 дней. После заложения бетонной конструкции ее надо выдерживать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим подручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фундамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания. Так что постройка дома на только что возведенном фундаменте таит в себе опасность, дефекты не заставят ждать.

Гидроизоляция фундамента имеет важное значение. Она заключается в обмазке горячим битумом всей поверхности, соприкасающейся с грунтом. Изолируют также и стены. Для этого прокладывают два слоя рубероида (1-й слой - между цоколем и нулевым уровнем; 2-й слой - между цоколем и основной стеной дома). Это предохраняет стены дома и цоколь от сырости.

Защита наружной стороны цоколя от атмосферных влияний. Это достигается штукатуркой или облицовкой плиткой. Для затирки фундамента в смесь добавляют резиносодержащие компоненты (золу от сгоревших автомобильных покрышек). Получается "шуба" для цоколя. Она красива и надежна.

При возведении цоколя предусматриваются вентиляционные отверстия. Летом они служат для проветривания подпола, а зимой их закрывают, чтобы сырость не попала в дом.

Отмостка необходима для защиты фундамента от воздействия поверхностных вод. Ширина отмостки от 0,75 до I метра с наклоном от стены цоколя. В качестве материалов используются: железобетон, асфальт, бетон или хорошо утрамбованная глина.

Устройство слива дождевой воды с крыш также влияет на прочность фундамента. Дождевая вода с крыши попадает на отмостку, разбивает ее и цоколь постепенно, неравномерно увлажняет грунт вблизи фундамента. Это сказывается на несущей способности фундамента и способствует проседанию фундамента.

Как правильно построить фундамент дома с подвалом: расчеты и технологии строительства

Решение устроить подвал в частном доме должно быть взвешенным и продуманным. С одной стороны, в цокольном этаже удобно размещать хозяйственно-бытовые и технические помещения, мастерскую или бильярдную. Часто под домом оборудуют гараж для автомобиля, сауну, баню, тренажерный зал. С другой стороны, требуются тщательный расчет, немалые финансовые вложения в строительство подземного помещения, надежная защита от протечек.

Как построить дом с подвалом правильно, чтобы избежать ошибок и переделок в будущем?

Строительство фундамента для дома с подвалом

Конструкция цокольного этажа фактически является фундаментом для всего дома. Нагрузка передается через стены на грунтовое основание. Перед началом строительства проводят инженерные изыскания - определяют тип почвы, ее несущую способность, глубину залегания подземных вод.

Последняя характеристика - основополагающая для принятия решения о возведении подвала. При высоком УГВ его строительство - рискованное мероприятие. Как бы качественно и правильно ни была бы выполнена гидроизоляция, существует большая вероятность протечек через некоторое время от начала эксплуатации. Рекомендуется отметку пола цокольного этажа поднять над уровнем грунтовых вод не менее, чем на 0,5 м.

Строительство фундамента для дома с подвалом включает этапы:

Подготовительные работы - очистку, выравнивание площадки, срезание и перенос плодородного слоя почвы в отвал на компостирование, перемещение коммуникаций, закупку и складирование материалов.
Разметку плана дома на местности, разбивку осей, установку обносок.
Земляные работы - выкапывание котлована, транспортировку земли, обратную отсыпку.
Строительные работы - устройство основания под подвал, возведение стенок, монтаж перекрытия.
Устройство дренажа.
Гидроизоляцию.
Утепление, пароизоляцию.
Прокладку коммуникаций, устройство вентиляции.
Внутреннюю отделку, установку лестницы.
Наружную облицовку, отмостку.

Строительство подвала под домом приравнивается по трудоемкости и стоимости к возведению фундамента с надземным этажом. Он может располагаться под всем сооружением или его частью.

Земляные работы и водоотведение

После разметки фундамента приступают к рытью котлована. Чаще всего это делают механизированным способом - экскаватором, фронтальным погрузчиком. Вручную копать и вывозить большой объем земли очень трудоемко.

Земляные работы и последующее устройство фундамента нужно проводить, по возможности, без временного разрыва, чтобы избежать поступления поверхностных вод в яму. Дождь или таянье снега приводят к размоканию грунтов, размыву стенок котлована, заливанию уже установленного арматурного каркаса. По периметру формируют неразрывный бортик из земли высотой 30-50 см, чтобы дождевая вода не стекала с окружающего участка.

Если есть возможность, выкапывают водоотводной канал длиной 6-7 м и приемочный объем, бурят поглотительные скважины. Это поможет избежать замокания основания.

Котлован выкапывают на глубину отметки пола подвала (-1,2 или -1,5 м) плюс толщина песчаной или песчано-гравийной подушки и бетонного армированного основания. Нивелиром проверяют горизонтальность дна. После выкопки его утрамбовывают, засыпают слоем песка и гравия толщиной 20-25 см, увлажняют, уплотняют.

При необходимости устраивают подпорные стенки, чтобы исключить обрушение грунта.

Дренаж

Наружная дренажная система предназначена, чтобы отводить воду еще на подходе к фундаменту. Особенно это важно, если почва на участке глинистая, рядом расположены водоемы, дом стоит на склоне, или низ основания заглублен ниже уровня земли на 1,3 метра.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на ремонте и проектировании фундамента.

Внешнее дренирование перенаправляет почвенные воды в пристенный контур или кольцевой, расположенный на расстоянии 1,5-2 метра от фундамента. Дренаж целесообразно выполнять параллельно с земляными работами.

Кольцевая система представляет собой замкнутый трубопровод, уложенный по периметру здания, с уклоном в сторону накопительного колодца или коллектора. Вода проникает в трубы сквозь перфорированные стенки. Из водосборника жидкость попадает в канализацию, или ее откачивают за пределы участка либо в ассенизаторскую машину. Возможно отведение воды самотеком в дренажную канаву ниже уровня фундамента.

Расчет фундамента и толщины стенки

Фундаменты и стены подвала испытывают не только вертикальные нагрузки от дома и собственного веса, но и боковое давление грунта. Поэтому работу конструкции нельзя рассматривать так же, как в обычных бесподвальных домах.

В результате бокового воздействия при недостаточной толщине стенки и ширине фундамента возможны деформации, сдвиг и наклон подошвы, проседание грунта под опорной частью. Это приведет к потере устойчивости конструкцией, ее разрушению.

Расчет фундамента дома с подвалом подробно расписан в "Пособии по проектированию зданий и сооружений", в котором на примерах дан алгоритм определения оптимальных размеров, схемы армирования конструкций цокольного этажа. Если не проводились геологические исследования, расчетное сопротивление грунта принимают с большим запасом. Соответственно, элементы будут иметь не только значительный резерв по прочности, но и перерасход по материалам. Рациональное решение - когда опорная часть шире стенки фундамента.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента для дома с цокольным этажом, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Строительные работы

В частном строительстве наибольшее распространение получили ленточные и плитные фундаменты с подвалом. Стены возводят из монолитного бетона или сборных элементов - кирпича, блоков.

Строительные работы включают:

Устройство армированной монолитной плиты или ленты.
Возведение стен.
Монтаж перекрытия из деревянных балок или железобетонных панелей.

Плиту армируют одним или двумя рядами сеток, ленту - каркасами по расчету. Применяют бетон марки не ниже М200. Монолитные стенки усиливают вертикальными стальными стержнями, в блочных или кирпичных через каждые 300-400 мм по высоте прокладывают горизонтально проволоку или арматуру. В углах и стыках устанавливают Г- и П-образные металлические элементы для восприятия разнонаправленных напряжений.

Железобетонные плиты опирают на 2 противоположные стены на глубину 70-120 мм. Деревянные балки перекрытия монтируют в "гнезда" или встык с помощью накладных элементов. От гниения древесину обрабатывают антисептиками.

Для устройства небольших погребов подходят свайные и ленточные фундаменты. В этом случае подземное помещение располагают под домом на некотором расстоянии от опор, чтобы ослабление толщи грунта и нагрузка от стенок не привели к перекосу или заваливанию оснований.

Гидроизоляция

Защита от попадания влаги - важнейшая часть работ при строительстве цокольного этажа. Стыки стен и плиты герметизируют расширяющимися лентами и специальными растворами.

Снаружи и изнутри фундамент для дома с подвалом обрабатывают:

окрасочными составами;
напыляемыми веществами;
рулонными материалами;
проникающей гидроизоляцией.

Работы проводят с соблюдением технологии. Обмазку осуществляют в несколько слоев. Проникающую гидроизоляцию наносят неоднократно, следя, чтобы не было пропусков и зазоров. Обклейку - в 2 слоя с нахлестом и проклейкой швов. Обрабатывают конструкции по всей высоте.

От качества выполненной изоляции зависит возможность полноценной эксплуатации цокольного этажа, долговечность здания в целом.

Утепление фундамента дома с подвалом

Цокольный этаж нуждается в обязательном утеплении. Промерзание стен неблагоприятно сказывается на микроклимате не только подвала, но и всего дома. Отсутствие теплоизоляции приводит к разрушению поверхности бетона над уровнем земли, деформациям фундамента из-за пучения в прилегающих слоях грунта. К тому же неизбежны теплопотери.

Теплоизоляцию можно выполнить снаружи и внутри помещения. Для наружного утепления применяют неподверженные действию влаги материалы:

экструдированный пенополистерол в плитах;
пенопласт;
термопанели;
штукатурная смесь с вермикулитом или пенополистеролом;
напыляемый пенополиуретан.

К наружному утеплению фундамента относится устройство отмостки. Она препятствует затеканию воды в пристеночное пространство, проникновению холода сквозь слой грунта.

Изнутри цокольный этаж утепляют, если нет возможности провести эту операцию снаружи. Тепло сохранится в помещении, но стены не будут защищены от холода. Проникшая в поры и капилляры вода при понижении температуры замерзает, вызывая постепенное разрушение материала.

Для внутренней теплоизоляции используют те же материалы, что и для наружной, с последующей декоративной отделкой.

Вентиляция подвала

В цокольном этаже присутствует постоянная влажность. К тому же на поверхность выходит почвенный радон и скапливается в нижнем уровне помещения. Он тяжелее воздуха, поэтому простым проветриванием через продухи или фрамуги его достаточно сложно удалить.

Естественная вентиляция подвала достигается установкой разноуровневых вытяжных каналов. Один располагается на высоте 15-30 см от пола, другой - под потолком. За счет разницы давлений и температур возникает движение воздушных масс из нижнего слоя в верхний. Наружный, более холодный, воздух поступает в помещение, а теплый застоявшийся удаляется.

Такой вентиляции может быть недостаточно. Зимой она неэффективна, часто забивается инеем. Целесообразно устроить комбинированную приточно-вытяжную систему - сочетание естественной и принудительной. Воздух будет циркулировать за счет побуждения специальными нагнетателями - вентиляторами или турбинами.

Принудительная вентиляция обладает преимуществами перед естественной системой. Очищенный воздух нагрет или охлажден в соответствии с нужным режимом. Погодные условия снаружи подвала не влияют на работу устройств. Можно вентилировать помещения большой площади.

Видео описание

Подробнее о технологии строительства фундамента дома с подвалом и о возможных ошибка в этом видео рассказывает профессионал:

Заключение

Строительство фундамента с подвалом требует расчета, объективно учитывающего условия работы конструкции, тщательного выполнения гидроизоляции и утепления. Возведение цокольного уровня приравнивается по стоимости к строительству основания и надземного этажа.

Фундамент для дома с подвалом

Какую основную ошибку допускают все, кто не знаком с принципами расчета фундаментов? Не учитывают разрушающего действия грунта.

Основной довод людей, который приходится оспаривать постоянно, доказывая неочевидные, но очень существенные вещи, звучит так: «Мы взяли вес дома (400т, например), разделили его на площадь фундамента дома и получили давление под подошвой фундамента 1,5 кг/см2, а это любой грунт понесет! И при этом ширина подошвы у нас вообще махонькая – 40см, по ширине стены». И в итоге, роют люди траншеи и строят вот такие чудеса…

А потом удивляются, почему трещат стены с годами. И пусть это произойдет не через год и три, а через семь-восемь лет, разве от этого будет легче хозяину дома?

В этой статье мы постараемся разобраться, с тем, как же на самом деле работает фундамент с подвалом, и почему ширина подошвы зависит от перепада грунта снаружи и внутри здания (чем больше перепад, тем шире подошва).

Итак, обычный фундамент без перепадов земли. Что на него действует? Нагрузка от веса конструкций и временные нагрузки – вертикальные. Условно обозначим их на рисунке силой Р, т/м (количество тонн на метр стены). В теме «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома» как раз расписано, как эту нагрузку Р найти.

Теперь, если разделить эту силу на принятую ширину подошвы «а», то получим (грубо и приблизительно) давление под подошвой фундамента Рср, т/м 2 . Эту величину находят для проверки прочности грунта под подошвой фундамента. В чем суть? Любой грунт – это специфическая структура, состоящая из твердых частиц и пор (пустот). Зная характеристики грунта, можно вычислить его расчетное сопротивление Rc , т/м2 – это грубо говоря тот предел, который выдержит грунт, не начиная разрушаться. Если давление под подошвой фундамента Рср будет больше Rc , то грунт начнет сжиматься и оседать за счет пор, причем происходить это будет неравномерно. Итог – трещины в фундаментах и стенах дома.

Разберемся со значением Rc , оно колеблется от 10 т/м2 (для слабых грунтов, хотя бывает и меньше) до 30-40 т/м2 (для хороших грунтов). Определить Rc можно с помощью «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений», страница 99, формула 33(7). Обычно, если вы не делали геологические изыскания (якобы в целях экономии), то расчетное сопротивление Rc принимается 15 т/м2 (1,5 кг/см2), что дает зачастую огромный запас по прочности и такой же огромный перерасход бетона в фундаментах. Человек, не знакомый с расчетами, сравнить все это просто не в состоянии, и выходит как в поговорке «скупой платит дважды», и хорошо, если не трижды – вдруг грунты оказались хуже, чем приняты, кто проверит?

Но хватит отвлекаться на лирику (экономию). Вернемся к нашему фундаменту без подвала. Определили нагрузку, задались шириной подошвы, нашли давление под подошвой и сравнили с Rc – и спим спокойно. Это, конечно, нельзя назвать расчетом. Прикидка – да. Кто действительно хочет разобраться с расчетом, нужно изучить страницы 93-197 «Пособия…» и пройтись по всем примерам, тогда расчет будет полноценным. Еще нужно отметить, что на данный момент СНиП, к которому написано это пособие, отменен, и нужно пользоваться ДБН «Основания зданий и сооружений», корректируя расчет с учетом действующих норм. Вот только примеров в ДБН нет, и скоро явно не будет, поэтому советую начать разбираться именно с пособия.

А теперь посмотрим, что будет, если наше здание имеет подвал и перепад грунта. Грунт засыпки со стороны улицы давит на стену подвала и подошву фундамента, вызывая следующие деформации:

1) изгибается стена подвала;

2) подошва фундамента пытается сдвинуться горизонтально в сторону подвала;

3) грунт под нижним углом подошвы (см. рисунок) испытывает повышенное напряжение и может разрушиться.

Рассмотрим подробнее каждое из этих влияний.

1) Деформации стены подвала. Если стены из сборных блоков ФБС, то давление грунта пытается сдвинуть эти блоки, и чем глубже блок, тем больше сдвигающая сила. Чтобы не казалось, что давление грунта – это пустяки и вообще фантастика, рассмотрим в цифрах. При перепаде земли 2.5 м для обратной засыпки суглинком давление грунта внизу стены возрастает до 1,2 т/м2. Вот это давление и будет пытаться разрушить стену, сдвинув ФБС с места. Помогает в этом случае пригруз от конструкций здания (наша нагрузка Р т/м) – чем больше она, тем лучше. Также помогает сцепление блоков друг с другом и с фундаментной лентой – по площади поверхности. Часто в стенах подвала приходится делать стены из ФБС переменной толщины – чем глубже, тем толще, чтобы, во-первых, пригрузить, а во-вторых – увеличить площадь сцепления.

Если стена подвала монолитная, то выручает армирование. Такие стены можно сделать гораздо тоньше, т.к. они без швов и работают гораздо лучше, чем кладка. Главное – правильно рассчитать и заармировать их. Для тех, кто хочет разобраться с этим вопросом, да и вообще с темой этой статьи, есть «Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов…», в котором и теория изложена, и примеров очень много.

2) Второе явление – сдвиг подошвы, приводящий к потере устойчивости и разрушению конструкции. Итак, у нас есть сдвигающая сила давления грунта. Чем мы можем ее удержать? Во-первых, пригрузом – чем больше сила Р, тем сложнее сдвинуть подошву. Но для небольших частных домов силы пригруза бывает недостаточно. И здесь нас выручает сила трения (сцепление подошвы с грунтом), сопротивляющаяся сдвигу. Чем шире подошва, тем больше сила трения. И в ходе расчета очень часто приходится увеличивать ширину подошвы, чтобы в итоге удерживающая сила была больше сдвигающей. Вот, мы раскрыли первый фактор, влияющий на ширину подошвы фундамента.

3) Третье явление – разрушение грунта под подошвой фундамента. Разберемся с ним. Вернемся к началу статьи, где мы писали, что давление под подошвой принимается меньше 15 т/м2 (1,5 кг/см2). При вертикальном действии нагрузки давление под подошвой распределяется приблизительно равномерно, причем оно не должно превышать Rc .

Теперь рассмотрим вариант здания с подвалом с перепадом земли, когда к вертикальному давлению на фундамент присоединяется горизонтальное давление, в итоге, подошва не равномерно давит на грунт, а как бы поворачивается, и давление под краем подошвы значительно возрастает – до величины Р max . Чтобы грунт не разрушался, должно выполняться условие Р max < 1,2 Rc . И здесь мы сталкиваемся с новым препятствием – если при равномерной нагрузке с давлением под подошвой проблем не возникает, то при наличии перепада земли Р max часто вырастает больше, чем 1,2 Rc . Бороться с этим явлением можно, опять-таки, только увеличением ширины подошвы фундамента.

В итоге, пройдя все эти этапы расчета, мы можем получить ширину подошвы в несколько раз больше тех 40см, которые были заявлены в первоначальных рассуждениях.

Читайте также: