Как называются основные элементы фундамента мелкого заложения
Обновлено: 13.05.2024
Глава 4. КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Фундаментом называется часть здания или сооружения, преимущественно подземная, которая воспринимает нагрузки от сооружения и передает их на естественное или искусственное основание, сложенное грунтами.
Фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. Отличительные особенности фундаментов мелкого заложения заключаются в следующем:
- – нагрузка на основание передается преимущественно через подошву фундамента;
- – соотношение размеров (высоты hf и ширины b ) не превышает 4, что позволяет рассматривать такие фундаменты как жесткие конструкции; при их повороте в работу включается боковая поверхность фундамента;
- – фундаменты устраивают в отрытых котлованах или в полостях заданной формы, создаваемых в массиве грунта.
Фундаменты мелкого заложения могут применяться для любых сооружений и в любых инженерно-геологических условиях.
Тип фундамента — мелкого или глубокого заложения, так же как и его конструкция, определяется на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом инженерно-геологических условий площадки, вида сооружений, размера и характера нагрузок, производственных возможностей строительной организации. Фундаменты могут выполняться в монолитном варианте непосредственно в котловане или в сборном варианте из заранее изготовленных на заводе элементов.
Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции, называется обрезом, а нижняя плоскость, соприкасающаяся с основанием — подошвой (рис. 4.1). За ширину фундамента принимают наименьший размер подошвы b , а за длину — наибольший ее размер l [1]. Высота фундамента hf есть расстояние от подошвы до обреза. Расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента является глубиной заложения d . В железобетонных фундаментах нижняя плоская или ступенчатая часть называется плитной, а верхняя — фундаментной стеной у ленточных фундаментов или подколонником у столбчатых фундаментов. Пространство в верхней части подколонников, служащее для установки колонны, называется стаканом. В отдельных случаях надземная стена или колонна сооружения могут опираться непосредственно на плитную часть. Ширина фундаментов по обрезу принимается, как правило, больше толщины стены, а ширина подошвы определяется расчетом. Глубина заложения назначается по конструктивным соображениям, а также исходя из условий промерзания или напластования грунта с учетом расположения уровня подземных вод.
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятийФундаменты могут быть жесткими, в нижней части которых не возникает растягивающих напряжений, и гибкими, в плитной части которых возникают деформации изгиба, что требует применения арматуры.
Конструкции фундаметов мелкого заложения
- Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (фундаменты стаканного типа), монолитных колонн – соединением арматуры колонн с выпуском из фундамента, а стальных колонн – креплением башмака колонны к анкерным болтом, забетонированным.
- Размеры в плане подошвы, ступеней и подколонника монолитных фундаментов принимаются кратным 300 мм, а высота ступеней - кратной 150 мм.
- При устройстве отдельных фундаментов под стены по обрезу фундаментов, а при необходимости и через дополнительные опоры, укладываются фундаментные балки (рандбалки), на которые упираются подземные конструкции.
- В тех случаях, когда это возможно, сборный фундамент устраивают из одного элемента или переходят на монолитный вариант фундамента.
- с целью сокращения трудоемкости работ по устройству фундаментов и уменьшению их стоимости создаются новые типы фундаментов, которые в соответствующих грунтовых условиях оказываются более экономичными по сравнению с традиционными типами.
4. Проектирование фундаментов мелкого заложения. Его сущность, исходные данные, последовательность.(СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений, СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений)
Ленточные фундаменты под стены и колонны. Ленточные прерывистые фундаменты под стены. Столбчатые фундаменты под стены. Отдельно стоящие фундаменты под колонны. Щелевые фундаменты. Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит. Коробчатые фундаменты.
назначение - передача нагрузки от сооружения на естественные или искусственные основания.
При проектировании опред-ся конструкция и размеры фундаментов, глубина заложения подошвы, производится расчет оснований по деформациям. производится конструирование.
Оценка инженерно-геологических условий произ-ся с целью выяснения возможности использования грунтов предполагаемой площадки строит-ва в качестве основания проектируемого зд. или сооруж. должны быть указаны формы рельефа, особенности напластования, мощность отдельных пластов грунта, положение уровня грунтовых вод. данные о физикомеханических свойствах грунтов, глубине сезонного промерзания, геологические разрезы и др.
Назначение глубины заложения фундаментов
Глубина залож. Фунд. d назнач. в зависимости от конструктивных решений подземн. части зд. (подвалы, подземных коммуникаций),инженерно-геологических условий строит. площадки, величины и характера нагрузок на основание, а также возможного пучения грунтов при промерзании.
В пучинистых грунт. глубина залож. D назнач. не менее расчетн. глубины промерзания df.
Определение размеров подошвы фундаментов
необходимо проанализир. конструкт. схему зд. и установить наиболее целесообразный тип фундаментов. уточняются размеры и материал основных эл-тов здания, жесткость конструкц. и их чувствительность к неравномерным осадкам, характер передачи нагрузок на основание, материал и форма подошвы фундаментов. Анализ заканчивается сбором нагрузок.
Для промышл. и гражд. зд. без подвалов нагрузки обычно суммируют на уровне спланированной отметки земли, а в зд. с подвалом - отметки пола подвала.
Расчет размеров подошвы производить на основные сочетания расч. нагрузок с коэф. перегрузки.
Проверка прочности подстилающего слоя
При наличии в пределах сжимаемой толщи основания фунд. на определ. глубине слоя более слабого грунта, залегающий непосредственно под подошвой, размеры фунд. должны назначаться с учетом проверки прочности подстилающего слоя. может привести к значительным деформациям, а также к потере несущей способности основания.
Определение конечных осадок фундаментов
Для определения конечн. осадок оснований фундаментов- исп.метод послойного суммирования, метод эквивалентного слоя и метод линейно-деформируемогослоя конечной толщины.
Методы посл. сумм. и эквивал. слоя используют обычно для опред. осадок фунд. с небольшими размерами подошвы (ширина менее 10 м), возводимых на однородных и слоистых основаниях.
Метод линейно-деформ. слоя конечной толщины, как правило, при проект. фунд.с большой опорной площадью (шир. более 10 м). Для опред. осадок пром. и гражд. зд. (ширина менее 10 м) действующие нормы рекомендуют использовать метод послойного суммирования СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.
Расчет осадок фундаментов необходимо производить на основные сочетания расчетных нагрузок с коэффициентом перегрузки n=1(Nmax, M).
Ф.9.2. Как называются основные элементы фундамента мелкого заложения?
Основными частями фундамента являются: обрез; подошва, боковая поверхность и ступени (рис.Ф.9.2,а). Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции (2), называется обрезом (3) фундамента. Нижняя плоскость, через которую передается нагрузка на основание, называется подошвой (4). Вертикальные плоскости образуют боковую поверхность.
Расстояние от поверхности планировки DL до подошвы называется глубиной заложения d. Высота фундамента hf определяется расстоянием от подошвы фундамента до его обреза. За ширину подошвы фундамента принимается ее наименьший размер b, а за длину - ее больший размер l, то есть l³ b.
Фундаменты под колонны могут иметь одну или несколько ступеней. Верхняя часть такого сборного фундамента имеет подколонник. Место в подколоннике, в которое устанавливается колонна, называется стаканом.
Вертикальная часть наружного ленточного фундамента образует фундаментную стену.
Заглубленный ленточный фундамент: советы и инструкция по строительству
Фундаменты мелкого заложения могут применяться для любых зданий и сооружений и инженерно-геологических условий. Однако при наличии в основании слабых слоев грунта выбор типа фундамента (мелкого или глубокого заложения) должен определяться на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Ф.9.2. Как называются основные элементы фундамента мелкого заложения?
Основными частями фундамента являются: обрез; подошва, боковая поверхность и ступени (рис.Ф.9.2,а). Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции (2), называется обрезом (3) фундамента. Нижняя плоскость, через которую передается нагрузка на основание, называется подошвой (4). Вертикальные плоскости образуют боковую поверхность.
Расстояние от поверхности планировки DL
до подошвы называется глубиной заложения
d
. Высота фундамента
hf
определяется расстоянием от подошвы фундамента до его обреза. За ширину подошвы фундамента принимается ее наименьший размер
b
, а за длину — ее больший размер
l
, то есть
l³ b
.
Фундаменты под колонны могут иметь одну или несколько ступеней. Верхняя часть такого сборного фундамента имеет подколонник. Место в подколоннике, в которое устанавливается колонна, называется стаканом.
Вертикальная часть наружного ленточного фундамента образует фундаментную стену.
Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатации.
Глубина заложения фундаментов определяется:
а) конструктивными особенностями зданий или сооружений (например, жилое здание с подвалом или без него), нагрузок и воздействий на их фундаменты;
б) глубиной заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубиной прокладки инженерных коммуникаций;
в) инженерно-геологическими условиями площадки строительства (физико-механические свойства грунтов, характер напластования и пр.);
г) гидрогеологическими условиями площадки и возможными их изменениями в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений;
д) глубиной сезонного промерзания грунтов.
Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки (рис.Ф.9.3,а) или пола подвала до подошвы фундамента (рис.Ф.9.3,б), а при наличии бетонной подготовки — до ее низа.
При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется[1]:
а) предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой грунта не менее чем на 10-15 см;
б) избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта, если его прочностные и деформационные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя грунта;
в) стремиться, если это возможно, закладывать фундаменты выше уровня грунтовых вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.
: а — фундамент внешней оси здания; б — фундамент внутри здания
Когда необходима закладка фундамента на большую глубину
Необходимость обустройства оснований глубокого заложения возникает в следующих случаях:
- При проведении строительных работ в сложных грунтовых условиях;
Если на месте строительства преобладают несвязные, низкоплотные грунты, возводить дом на такой почве, особенно если это тяжелое кирпичное строение, категорически противопоказано. Вес здания, оказывающий на фундамент вертикальную вдавливающую нагрузку, станет причиной его усадки.
Рис.: Результат неравномерной усадки фундамента
Усадка может быть равномерной либо неравномерной. При равномерной усадке здания дом может просесть на 10-20 сантиметров вглубь почвы, при неравномерной — просядет только одна из его сторон, но в результате такой деформации произойдет растрескивание стен, цоколя и фундаментной ленты, искривление дверных и оконных проемов, что приведет к аварийному состоянию дома.
- При строительстве домов на пучинистом грунте;
Пучинистость грунта — склонность почвы к изменению своих объемов в результате замерзания грунтовых вод. Силы пучения начинают воздействовать на основание дома в холодное время года, когда грунт промерзает и влага, которой он пропитан, превращается в лед.
При переходе влаги из жидкого в твердое состояние происходит увеличение ее объема на 5-10% от первоначального, что связано с разной номинальной массой одного кубометра воды и льда.
Увеличившийся в объеме грунт начинает расширяться во все стороны. Поскольку нижние пласты почвы обладают высокой плотностью и механическая нагрузка не оказывает на них никакого влияния, у пучинистой почвы остается только одно направление движения — вверх. Она давит на расположенный в грунте фундамент, в результате чего происходит его выталкивание и деформация.
Рис. : Воздействие вертикальных и касательных силу пучения на фундамент
| Совет эксперта! При проектировании фундаментов глубокого заложения основным фактором их расчета выступает глубина промерзания почвы — если основание заложено ниже этой глубины, оно не подвергается воздействию вертикальных сил пучения (давящих на опорную подошву фундамента), а оставшееся касательное воздействие эффективно нивелируется с помощью обсыпки стенок фундамента непучинистыми материалами (песком и гравием). |
Рис.: Виды обратной засыпки ленточных фундаментов разных типов
- При строительстве зданий с подвальным этажом.
Глубоко заложенные фундаментные ленты являются не только опорой дома, но и могут эксплуатироваться в качестве стен для цокольного этажа или подвала. Возведение подавала, при обустройстве фундамента глубокого заложения, не сильно увеличивает расходную смету проекта, поскольку дополнительные затраты связаны лишь с откопкой котлована под подвальное помещение и бетонированием его пола.
Конструктивные особенности таких конструкций
Надземная часть, представляющая из себя упор для возводимых строений, называется обрез. Противоположная нижняя часть, которая передает нагрузки на грунт – подошва фундамента. Ширина траншеи принимается равной ширине подошвы, а его высота равна расстоянию от нижнего края подошвы до верхнего края обреза. Глубина траншеи — это расстояние от поверхности до края подошвы. У таких фундаментов выступающую часть над поверхностью называют подколонник.
При обустройстве такого типа основы, зачастую обходятся без глубокой траншеи. Бывает достаточно снять верхний слой грунта. Он редко превышает глубину в полметра. Снимают его для того, чтобы подошва опиралась на более плотный грунт с хорошим показателем несущей способности. Хотя такой грунт и подвержен силам морозного вспучивания, фундамент двигается вместе с конструкцией и обеспечивает необходимую устойчивость. Для этого нужно правильно определить размеры подошвы.
Важно знать! Силы морозного вспучивания действуют на все виды фундаментов, направленность этого воздействия как снизу вверх, так и сбоку на стенки. Взаимное влияние таких сил очень опасно, оно может привести к деформациям и разрушению конструкции.
Конструктивная особенность мелкозаглубленной основы состоит в том, что воздействие боковых сил уменьшается, за счет снижения площади его тела, а силы, действующие снизу вверх, уравновешиваются массой конструкции.
Где применяется фундамент глубокого заложения
Отличные несущие характеристики фундамента сделали его де факто основным типом для высотных зданий из кирпича и сборного железобетона. Вместе с тем, при осуществлении изыскательных работ нецелесообразно ориентироваться на глубокое заложение в местах с повышенным уровнем грунтовой воды. В таких случаях, все старания могут свестись к нулю, твердой опоры на грунт не будет.
Железобетонные фундаменты глубокого заложения являются дорогостоящими конструкциями, возведение которых требует достаточно больших финансовых и временных затрат.
Основания глубокого заложения рационально возводить в грунтовых условиях, в которых глубина промерзания почвы не превышает 2.5 метра, а уровень грунтовых вод меньше ГПГ.
| Совет эксперта! При закладывании фундаментов на глубину более 2-2.5 метров резко возрастает трудоемкость и стоимость земляных работ, связанных с рытьем траншей и котлованов, и количество требуемых расходных материалов. |
В таких случая более рациональным будет использование свайных фундаментов на основе буронабивных либо забивных железобетонных свай, несущая способность которых будет не меньшей, а итоговая стоимость — на порядок ниже.
Как происходит закладка фундамента на большие глубины
Закладка фундамента на большие глубины, является делом трудоемким и подразумевает целый цикл производственных процессов. Рытье траншей предполагает многократный проход строительной техники, а бетонирование всегда означает большие трудозатраты и материальные расходы на сырье. Для производства земельных работ привлекается экскаваторы и бульдозеры с дополнительным навесным оборудованием. Ни одно бетонирование даже фундаментов на основе блоков, не обходится без грузоподъемной техники, такой как башенный или автокран. В условиях непрерывного цикла строительства требования к замесам и укладке бетона возрастают в несколько раз.
Рис.: Заглубленный фундамент
Монтаж своими руками
Технология возведения заглубленного фундамента практически ничем не отличается от его незаглубленного аналога. Требуется выполнить больший объем земельных работ и возрастает расход строительных материалов.
Материалы и инструменты
Перед началом работ нужно подготовить все необходимые инструменты и закупить материалы.
- бетономешалка или емкость большого объема для замешивания цементного раствора;
- лопаты, кувалда, рулетка, уровень, шпатели, пила или болгарка;
- гвозди, веревка, деревянные колышки;
- для армирования потребуются стальные прутья и проволока для их скрепления между собой;
- доски, брус для монтажа опалубки;
- цемент, песок, гравий;
- материалы для гидроизоляции фундамента.
Так как траншею придется рыть на значительную глубину, лучше воспользоваться услугами специальной техники. Если выполнять земельные работы вручную, это займет слишком много времени и сил.
Разметка участка.
Популярные виды фундаментов глубокой закладки
Практика строительства показала, что наиболее оптимальным видом, с точки зрения соотношения сложности работ и их стоимости, нужно считать ленточные фундаменты углубленной закладки.
Количество процессов при производстве значительно сокращается.
К фундаментам глубокого заложения могут относится следующие виды оснований:
- Столбчатые;
- Ленточные;
- Плитные.
Рассмотрим каждый из них подробнее.
1. Ленточные фундаменты.
Наиболее востребованным видом фундамента глубокого заложения является ленточное основание. Его популярность обусловлена на порядок меньшими затратами времени и финансов на обустройство такого фундамента, в сравнении с плитным, и высокими несущими способностями.
Во-первых, при строительстве ленточного фундамента значительно уменьшаются земляные работы — рытье траншей под фундаментную ленту происходит на порядок быстрее, чем рытье полноразмерного котлована. Во-вторых, сильно сокращается количество расходных материалов — бетона и арматуры.
Рис.: Схема ленточного фундамента глубокого заложения
| Совет эксперта! Несущих характеристик ленточных фундаментов с запасом хватает для любых малоэтажных зданий — из кирпича, каркасных панелей, сруба, пенобетона либо газобетона. |
Ленточные фундаменты глубокого заложения демонстрируют хорошую устойчивость к силам пучения и горизонтальным сдвигам грунта.
2. Плитные фундаменты.
Такие фундаменты представляют собою монолитную железобетонную плиту, толщиною минимум в 50 сантиметров, заглубленную в почву ниже глубины ее промерзания.
Строительство плитных оснований глубокого заложения рационально в следующих ситуациях:
- при возведении тяжелых зданий на слабой низкоплотной и насыпной почве;
- при смешанных грунтах, обладающих разными степенью сжимаемости и несущими характеристиками;
- при высоком уровне грунтовых вод.
Рис.: Схема плитного фундамента глубокого заложения с цокольным этажом
В плане несущих характеристик плитные фундаменты превосходят все остальные виды оснований, на них могут возводиться даже многоэтажные дома, однако в частном строительстве монолитные фундаменты не получили особой популярности из-за трудоемкости обустройства и больших финансовых затрат на реализацию проекта.
3. Столбчатые фундаменты.
Столбчатое основание состоит из системы опорных столбов, равномерно распределенных по контуру наружных и внутренних стен здания с шагом в полтора-два метра.
Столбчатые опоры могут изготавливаться как монолитные конструкции — посредством заливки опалубки бетоном, либо создаваться из сборных материалов — фундаментных блоков, кирпича либо пенобетона.
Рис.: Схема столбчатого фундамента глубокого заложения
| Совет эксперта! Несущих характеристик столбчатых фундаментов недостаточно для возведения тяжелых зданий из кирпича, такие основания применяются в качестве опоры под легкие одноэтажные жилые и подсобные дома из каркасных панелей и дерева. |
Столбчатое основание не предполагает возможности обустройства подвала или цокольного этажа. Таким фундаментам необходима обязательная обвязка металлическим или деревянным ростверком, поскольку несвязанные столбы сильно подвергаются деформациям из-за горизонтальных сдвигов почвы.
Необходимость обустройства песчаной подушки под подошву
Особенности возведения фундаментов мелкого заложения не предполагают копать глубокую траншею, достаточно убрать верхний слой грунта. После этого обустраивают небольшую песчано-гравийную подушку из крупного песка и щебня средней фракции. Полученный слой хорошо утрамбовывают, и после этого можно начинать возводить фундамент.
Бытует мнение, что для заливного монолитного фундамента такую подушку можно не сооружать. Текучий бетон самостоятельно проникнет во все неровности на дне и будет равномерно распределять нагрузку и без подушки. Еще некоторые строители рекомендуют не делать подушку под подошву, когда на участке грунт в виде супеси или глинистый. Определенная логика в таких рекомендациях присутствует. Выполнив песчано-гравийную подсыпку на участках с таким грунтом, существует риск создать под подошвой песчаный мешок, в который может попасть вода, и силы морозного вспучивания окажут воздействие гораздо выше, чем без подушки. Такого эффекта можно избежать, применяя систему дренажа и утеплитель.
Причина попадания воды кроется в повышении пропускающей способности песчаных и глинистых грунтов около фундамента из-за нарушения естественной плотности грунта при проведении работ и прокладке коммуникаций. Попав в песчаную подсыпку, воде будет сложно уйти оттуда, так как грунт вокруг гораздо плотнее. Во время сильных морозов вспучивание будет неравномерным. Это может привести к повреждению конструкции.
Закладка ленточного фундамента
Для закладки ленточного фундамента вовсе не нужно рыть целиком котлован, достаточно лишь ограничиться траншеями под фундаментные блоки. При этом качество фундамента никак не зависит от выбранного подхода. Основную нагрузку от здания берет на себя грунт, и чем плотнее он будет, тем лучше для строения в целом.
Рис.: Ленточный фундамент глубокого заложения
Практическим работам по закладке ленточного фундамента должен предшествовать этап проектирования основания. Расчет фундамента предполагает выявления требуемой глубины его заложения, которая определяется на основании глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, геодезии строительной площадки и технических характеристик возводимого здания.
Работы по закладке ленточного фундамента на большую глубину выполняются в следующей последовательности:
- Подготовка строительной площадки;
Место строительства очищается от поверхностной растительности, снимается плодородный слой почвы на глубину 10-20 см (одного штыка лопаты). При необходимости производится выравнивание участка.
Разметка будущего ленточного фундамента начинается с отметки несущей стены здания, затем отмечаются перпендикулярные стены и проверяется правильность прямых углов по методу Египетского треугольника. Фундаментная лента отмечается как по внешнему, так и по внутреннему контуру.
Рис.: Схема проверки углов фундаментной разметки
Ручным либо механизированным методом выполняется рытье траншеи под фундамент. Поскольку глубина траншеи достаточно большая, рытье может сопровождаться осыпанием ее стенок.
Рис.: Схема укрепления стенок траншеи
- Отсыпка уплотняющей подушки;
Для создания уплотняющей подушки используется песок и мелкофракционный гравий либо щебень. Толщина слоев одинаковая, как правило, она составляет 10-15 сантиметров. Песок идет первым слоем, после засыпки он поливается водой и тщательно утрамбовывается.
- Создание опалубки;
Опалубка под заливку бетоном выполняется из струганных досок толщиною 2-3 сантиметров. Доски соединяются посредством вертикальных планок и скрепляются гвоздями либо саморезами.
| Важно! Высота опалубки должна быть больше глубины траншеи, поскольку фундаментная лента также будет формировать цоколь дома. |
Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента
После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками.
Для армирования ленточного фундамента используется двухконтурный армокаркас, состоящий из вертикальных прутьев и горизонтальных перемычек.
Рис.: Схема армокаркаса для ленточного фундамента
Соединяется армокаркас с помощью вязальной проволоки либо сварки. Более предпочтительным является первый вариант, поскольку при сварном соединении конструкция теряет эластичность и бетонная лента хуже сопротивляется изгибающим нагрузкам.
Заливка ленточного фундамента выполняется одномоментно либо послойно (при условии, что новая порция бетона будет выливаться до схватывания предыдущего слоя). Для заливки используется тяжелый бетон из цемента М300-М400.
Рис.: Бетонирование ленточного фундамента глубокого заложения
Обязательным является уплотнение бетона с помощью виброуплотнителей либо штыковки арматурными прутьями.
| Совет эксперта! Если строительство ведется в теплое время года, созревающий бетон необходимо укрыть клеенкой и регулярно увлажнять, поскольку при пересыхании бетона поверхность фундаментной ленты может покрыться микротрещинами. |
Армирование столбчатого основания на пучинистых почвах
Схема армирования
Для армирования подушек используют арматура А3 поперечным сечением 10–12 кв. мм, которую нарезают на пруты длиной 35–45 см.
Уложив их на ровную поверхность, выполняют вязку так, чтобы получилась металлическая решетка с ячейками 15X15 см либо 10X10см.
Затем их размещают внутри ям сверху щебневого слоя, предварительно подложив под них несколько кирпичей.
Это необходимо для того, чтобы при заливке решетка оказалась внутри бетонного слоя.
Устойчивость фундамента к морозам
Известно, хорошим показателем для фундаментов глубокой закладки, является устойчивость к морозному пучению. Так называют процесс давления грунтовых вод на материал фундамента. Замерший грунт уже при нулевой температуре начинает расширяться и воздействовать на стенки фундамента, создавая в них трещины.
Рис.: Устойчивость фундамента к морозам
При повторном цикле оттаивания и замерзания, вода попадает через них в фундаментные блоки, вызывая так называемое морозное пучение фундамента. Подобные процессы исключены в фундаментах с глубоким уровнем закладки, поскольку они рассчитываются на уровень находящийся ниже отметки промерзания грунта.
Использование фундамента глубокого заложения для малых строений
Так сложилось, фундаменты глубокой закладки практически не используются при строительстве малоэтажных домов и строений из облегченных материалов. В них существует риск образования строительного брака по причине недостаточной усадочной твердости грунта. Конструкции зданий такого типа имеют небольшой вес. Поэтому, для возведения столь популярных сегодня деревянных коттеджей, неразумно применять технологию глубокой закладки фундамента.
Рис.: Малоэтажные строения с фундаментом глубокого заложения
В целях рационального использования строительных материалов, прибегают к методу выкладке фундамента по песчаному основанию. Для обустройства последнего прибегают к многослойному покрытию, где каждый из них подвергается смачиванию водой. При таком подходе фундамент способен иметь повышенную прочность.
Наша основная деятельность это забивка свай для строительства фундамента, мы готовы провести работы по их погружению, оставьте нам заявку:
Фундамент под дачный дом
Строительство фундамента даже для небольшого дачного дома имеет большое количество особенностей. Учитывают типы грунта, уровень пролегания грунтовых вод, климатические условия в регионе…
Фундаменты различаются по материалу изготовления, по степени заглубления в грунт, по способу возведения: забивка свай, укладка плит, заливка бетона в…
На данной странице вы узнаете, какими особенностями обладает фундамент из монолитной бетонной плиты, и как выполняется его расчет, и…
Полезные материалы
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Мелкозаглубленный ленточный фундамент — наиболее экономически выгодный и простой в обустройстве вариант фундамента под дома из кирпича…
Глубина заложения фундамента
Определение глубины заложения фундамента — первоочередной этап проектирования всех видов железобетонных оснований.
Какие бывают виды ФМЗ в зависимости от техники возведения
Многие хозяева участков желают построить свой дом как можно дешевле. В таких случаях предпочтительно обустраивать ФМЗ. По сравнению с сильнозаглубленными, он обходится намного дешевле и не увеличивает риски разрушения конструкций.
Виды фундаментов мелкого заложения отличаются основанием, их разделяют на четыре группы:
- ленточного типа;
- столбчато-свайные;
- в виде плиты;
- цельномонолитные.
Каждый вид имеет свою особенность и специфику использования. Выбор конкретного вида нужно делать исходя из произведенных расчетов.
Что такое фундамент мелкого заложения
Существует множество разновидностей фундаментов, позволяющих реализовать различные архитектурные проекты даже при максимально негативных условиях грунта. И первое, с чем приходится бороться застройщикам, это – повышенная пучинистость почвы, на которой будут проводиться работы. Фундаменты мелкого заложения в данном случае являются оптимальным решением для частного строительства на мелких песках, супесях, суглинках и глинистых грунтах.
Основное понятие
Главная проблема сложных грунтов – пучнистость во время промерзания, что заставляет их значительно увеличиваться в объеме. Этот фактор приводит к постепенному разрушению фундамента и всей постройки. Этого можно избежать уравновешиванием выталкивающей силы повышением нагрузки на фундамент, то есть – весом здания, но частные дома и дачи относятся к легким постройкам, поэтому глубокие типы фундаментов, в том числе – и свайные, здесь не подходят. Решением проблемы является фундамент мелкого заложения.
Само название конструкции уже дает понять, что такое фундаменты мелкого заложения (ФМЗ). Глубина его заложения составляет от 40 до 50 см, что значительно уменьшает воздействие грунта во время пучения на боковую площадь стенок строения.
Минимальная глубина фундамента способствует снижению финансовых затрат и времени на его укладку минимум в 2 раза.
В данном случае требуется значительно меньше бетона, щебня или песка для выполнения подложки и материала для сооружения опалубки. Составляющими конструкции являются:
- обрез – это верхняя часть, принимающая нагрузку от дома;
- нижняя часть, передающая нагрузку;
- боковые части, то есть стены.
Такие фундаменты не строятся непосредственно на грунте, их монтируют на подушке из песка, мелкозернистого щебня или шлака, предварительно качественно утрамбованного.
Примерная схема с заложением подушки из песка
В каких случаях используются фундаменты мелкого заложения
Данный вид строительной основы является достаточно универсальным, использовать его можно при сооружении следующих конструкций:
- деревянных домов;
- домов из легких материалов, например, пенобетона;
- небольших кирпичных построек;
- домов с небольшим количеством этажей;
- подвалов.
ФМЗ используются при низком уровне грунтовых вод, не приводящих к вспучиванию грунта.
Виды ФМЗ
Разновидности фундаментов классифицируются пор способу заложения:
- монолитные с арматурой, устанавливаемой лишь на плитной его части;
- колонные;
- сборные с использованием отдельных бетонных блоков;
- сборно-монолитные: бетон заливается в промежутки между плитами.
Также их разделяют по виду материалов:
Ленточный тип фундамента
Самыми видами конструкций мелкого заложения являются ленточные фундаменты. В качестве оптимальной основы для их строительства можно выделить материковый, то есть – естественный грунт. Такая основа станет актуальной для дальнейшего возведения сооружения из таких материалов, как саман, кирпич, небольшие бетонные блоки, шлакоблок.
Ленточный фундамент мелкого заложения отличается простотой сооружения и минимальным сроком работ. На «отдых» конструкции также требуется от нескольких дней до месяца.
В качестве материала для их возведения используется:
Наиболее трудоемким является вариант из бута, где небольшие камни соединяются между собой при помощи бетонного раствора. Для бутобетонной основы следует выстраивать опалубку, бут и колотый кирпич закладываются в нее и впоследствии заливаются бетоном.
При необходимости конструкция армируется изнутри для повышения прочности.
Этапы возведения ленточного фундамента мелкого заложения
Несмотря на всю простоту строительства ФМЗ, он требует правильного выполнения всех работ. В противном случае вместо того, чтобы устранить недостатки мучнистого грунта, он попросту деформируется от веса здания. Процесс строительства предполагает следующие действия:
- Подготовительные работы, включающие в себя очистку и выравнивание территории.
- Разметка внутренних и внешних углов.
- Рытье котлована и выравнивание его дна. При необходимости стенки фундамента дополнительно укрепляются закладным или шпунтовым методом.
- Закладка подушки, назначение которой выравнивание дна. Для определения ее материала желательно сделать анализ почвы на наличие грунтовых вод.
- Утрамбовка подушки.
- Монтаж деревянной опалубки. На ее внутреннюю поверхность можно нанести слой смолы или уложить гидроизоляционный материал.
- Монтаж каркаса из арматуры. Он выполняется из прутьев сечением 1,2 см, их стыки соединяются при помощи хомутов или путем сварки. Углы стыков можно соединять металлическими стержнями для увеличения прочности конструкции. Для бутового или кирпичного фундамента применяется слой засыпки.
- Заливка опалубки бетоном.
При заливке опалубки используется бетон маркой не менее 200. Для увеличения прочности фундамента следует поэтапно делать слои толщиной 15-20 см. Перед заливкой опалубку необходимо смачивать.
Особенности возведения плитного фундамента мелкого заложения
Плитный фундамент является более надежным и долговечным по сравнению с ленточным, потому его часто применяют в строительстве на сложных грунтах с высоким уровнем вод. Затраты на него более существенны, но они оправдываются отсутствием необходимости выполнения дополнительных земляных работ.
Строительство основания данного типа включает в себя проведение следующих работ:
- Выравнивание поверхности, обозначение разметки.
- Снятие верхнего слоя грунта по всей площади фундамента. В месте пролегания более плотного слоя, дно рва выравнивается и трамбуется.
- При повышенной влажности почвы на дно траншеи укладываются пластиковые трубы и покрываются геотекстилем. Предотвращение промерзаний исключит утепление фундамента со всех сторон.
- Установка подушки под плиты. Ее толщина должна составлять 15-20 см. Материал – песок или щебень, который в процессе закладки тщательно трамбуется и поливается водой.
- Укладка гидроизоляции и пенополистирола либо пенопласта поверх подушки.
- Монтаж опалубки, она, как правило, выполняется из бруса, ширина которого будет равняться толщина фундамента.
- Монтаж двух слоев решетки из арматуры.
- Опалубка заливается бетоном марки не ниже 200. Делать это лучше в несколько слоев, поливая их водой для предотвращения быстрого высыхания материала и появления трещин.
Основная особенность плиточного фундамента – цельная, монолитная конструкция. Это – плита под домом. Его поверхность выполняет функцию пола для будущего сооружения, что полностью устраняет возможность деформации основы здания.
Установка столбчатого фундамента мелкого заложения
Этот тип основания подходит для бань и небольших деревянных домов, а также сооружений из легких строительных материалов, например – летние домики из гипсокартона или ДСП. Основное преимущество такого фундамента – быстрое возведение и минимальные затраты на строительство. Оно включает в себя такие этапы:
- Проектирование и расчет фундамента. Специалисты рекомендуют провести лабораторный анализ грунта для того, чтобы определить точную глубину столбов в зависимости от глубины его промерзания.
- Расчет расстояния между столбами (для монолитных изделий это – 100-120 см).
- Выполнение разметки.
- Выкапывание ямы по периметру фундамента, ее толщина должна соответствовать сечению столбов.
- Яма засыпается щебнем толщиной до 20 см, он тщательно трамбуется.
- Выполнение армированной конструкции. Сначала устанавливаются прутья на ширине фундамента, затем к ним присоединяются продольные детали. Решетку можно монтировать как в самой яме, так на отдельной территории с последующим погружением конструкции в траншею.
- Заливка бетоном марки 250.
- Выполнение короба из длинных обрезных досок, он не должен иметь дна.
- прикрепление опалубки к заранее возведенным конструкциям из арматуры.
- Выполнение заливки опалубок цементным раствором той же марки.
- Изготовление забирки и битумного слоя, защищающего ее от попадания влаги.
Для максимально долговечного использования данного вида фундамента стоит придерживаться нескольких простых правил:
- правильный расчет фундамента;
- равномерная нагрузка не его общую площадь и отдельные элементы;
- выбор исключительно высококачественных материалов как при заливке фундамента, так и при возведении опалубок;
- выполнение всех работ должно проводиться летом или в начале зимы.
Столбчатые элементы должны простоять от двух недель до месяца до полного затвердевания бетона.
В предоставленном ниже видео можно понять основы того, как выполняется ФМЗ:
Если придерживаться всех перечисленных выше правил, фундамент мелкого заложения станет весьма экономичным и удобным вариантом для создания основы под частное здание. Применять его следует в частном строительстве и в определенных условиях грунта.
Читайте также: