Руководство малозаглубленные и незаглубленные фундаменты

Обновлено: 16.05.2024

Ленточный фундамент незаглубленный,незаглубленный фундамент

Оно показало себя как самый универсальный и надежный вариант для большинства грунтов.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

Для начала на площадке выкапывается траншея, глубина которой составляет 0,5-0,7 м. На боковые откосы крепится гидроизоляционный материал, в качестве которого можно использовать полиэтилен, толь или пергамин. Гидроизоляция в последствии будет защищать песчаную подушку от заиливания и пучения. Далее траншея засыпается крупным песком, который формирует песчаную подушку. Песок засыпается, выравнивается и трамбуется слоями в 0,2-0,3 м, на него сверху укладывается еще один слой гидроизоляции и монтируется опалубка.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (мелкого заложения) МЗЛФ + расчет Мелкозаглубленный ленточный фундамент (мелкого заложения) МЗЛФ + расчет Мелко заглубленный ленточный фундамент для дома своими руками Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками: пошаговая инструкция Мелко заглубленный ленточный фундамент для дома своими руками

Для изготовления опалубки можно использовать обыкновенные деревянные доски, главное, чтобы они были достаточно прочными. Перед заливкой бетона на дно траншеи укладывается арматура (4 прутка диаметром 12 мм). Прутья между собой не свариваются. На них заливается бетон и, пока он не застыл полностью, сверху на него укладывается верхняя арматура. После высыхания бетона фундамент готов.

Особенности технологии создания мелкозагубленного ленточного фундамента

Важной отличительной особенностью выполнения такого рода основания для создания дома становится достаточно простая технология выполнения работ:

Фундамент является рамкой в виде монолитной ленты из железобетона, очерчивающей периметр создаваемого строения.
Используется в качестве основания для выполнения строительства зданий в 2-3 этажа из кирпича, бруса, дерева или бетона
Отличается доступной стоимостью и минимальным объемом необходимых для выполнения работ
Позволяет проводить работы без использования специализированной техники
Дает возможность строительства здания с подвалом

Важной особенностью того, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, становится проведение всех работ только в теплое время года. Выполнить основание для дома этого типа в холодное время года невозможно.

Где использовать

Мелкозаглубленный ленточный фундамент пригоден для установки домов с площадью до 100 м2 и высотой не более, чем в 2 этажа

Мелкозаглубленный ленточный фундамент пригоден для установки:

Домов с площадью до 100 м2 и высотой не более, чем в 2 этажа;
Срубов бань;
Хозяйственных и декоративных построек.

Такой тип заложения основы дома особенно интересен в случаях, когда речь идет о строительстве в местности с пучинистыми грунтами.

Пучинистыми принято называть глинистые или песочные влажные грунты, почва которых напитывается водой. При замерзании вода превращается в лед. Когда происходит процесс таяния, вода расширяется и начинает сминать все, что встречается у нее на пути. Раньше боролись с пучинистыми грунтами, зарывая конструкцию ниже глубины промерзания земли, а это примерно 1-2 метра в зависимости от местности, например в Сибири такая глубина уходит в землю более чем на 2 метра, в Подмосковье – на 1,5 м.

Характеристики – конструктивный принцип действия

Мелкозаглубленный ленточный фундамент или просто МЗЛФ по способу укладки похож на своего собрата, однако имеет важные отличия:

Главная особенность мелкозаглубленного ленточного фундамента заключается в том, что он дает возможность нивелировать морозное пучение грунта. Это связано с тем, что несмотря на общую жесткость конструкции МЗЛФ, вместе с весом всего строения, движется вверх-вниз в зависимости от времени года. Поскольку фундамент углублен не сильно, а смещается равномерно, то, следовательно, он не разрушается от таких колебаний.

Схема устройства мелкозаглубленного ленточного фундамента

Мелкозаглубленный ленточный фундамент – схема

Песчано-гравийная подушка
Лента фундамента
Слой гидроизоляции
Вертикальная (или обмазочная) гидроизоляция
Арматура (диаметр 12)
Арматура (диаметр
Цоколь
Стена

Устройство и типы

В этом случае лента должна на 10-15 см уходить в твердый слой, который располагается под плодородным. В то же время по нормативам она не может быть менее 60 см.

Типы ленточных фундаментов по глубине заглубления

Монолитные ленточные фундаменты глубокого заложения делают под тяжелые, массивные дома. В общем случае опускают их на 10-15 см ниже уровня промерзания грунтов для данного региона. При этом подошва должна опираться на слой с хорошей несущей способностью. Если это не так, приходится углубляться ниже. Например, если уровень промерзания грунтов 1,2 м, а плодородный слой заканчивается на отметке 1,4 м, то приходится опускаться ниже 1,4 м.

С опалубкой или без

Отрицательные моменты

Мелкозаглубленный фундамент уместно использовать:

на твердом грунте;
при низком уровне подземных вод.

При высокой степени пучинистости почвы основание подвергается сильным нагрузкам, что приводит к деформации или разрушению. Поэтому ленточный мелкозаглубленный фундамент используется для легких сооружений.

Проблема воздействия пучинистой почвы решается путем создания отсыпки из песка и обустройством дренажной системы. Но это увеличивает затраты на возведение фундамента.

Нельзя оставлять мелкозаглубленное основание на зиму без нагрузки. Из-за этого сроки строительства всего сооружения сжимаются до 5 месяцев.

Плюсы и минусы

К достоинствам мелкозаглубленной ленты принято относить:

Надежность и прочность основания.
Уменьшенные объемы трудозатрат, в частности — земляных работ.
Расход стройматериалов уменьшается почти в три раза.
Возможность выполнения всех работ своими руками.

Присутствуют и недостатки:

Существуют ограничения по весу и количеству этажей постройки.
Необходимо обустраивать дренажную систему, особенно при строительстве на пучинистых грунтах.
Перед строительством необходимо произвести тщательное обследование геологической обстановки на участке.

Зависимость от типа грунта свойственна практически всем типам фундаментов, поэтому к серьезным минусам следует относить только неспособность нести тяжелые и крупные здания.

Виды фундамента мелкого заглубления

Блоки крепятся на цементную смесь

Такое основание имеет большое количество разновидностей. В зависимости от его вида отличается и работа по его созданию. Существуют такие типы:

ленточный монолитный мелкозаглубленный базис. Заливается сразу после подготовительных работ, по итогу образуется бесшовное покрытие;
ленточный блочный фундамент. Блоки могут приобретаться в готовом виде или изготавливаться самостоятельно, на стройплощадке они лишь собираются. Для крепления применяется цементная смесь;
фундамент из блоков ФБС. Конструкция базиса и уровень заложения отличатся от других видов. Имеет увеличенную прочность и качество, но и стоимость его будет выше, за счет необходимости приобретать дополнительные материалы.

Каждая разновидность имеет свои сильные и слабые стороны. Но срок эксплуатации 1 вида практически в 3 раза превышает блочный тип, поэтому вариант с монолитным основанием является более предпочтительным.

Как рассчитать нагрузку на ленточный мелкозаглубленный фундамент

Прежде всего, следует учесть:

конструктивные особенности строения;
высоту здания;
планируемое количество этажей;
материалов, из которого будут возводиться стены;
вес покрытий;

Совет. В целом, всю нагрузку можно поделить на постоянную (рассчитывается до начала строительства) и переменную. Последняя зависит от количества жителей, веса мебели и т.п.

глубина траншеи;
толщина подушки;
параметры ленты фундамента;
качество бетона.

Можно дополнительно воспользоваться калькулятором расчета фундамента

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

Расчёт параметров данного вида фундамента обладает некоторыми особенностями. Необходимо их учитывать в обязательном порядке.

Рекомендуемая ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет не менее 25 см для не тяжёлых садовых построек — дровяных сараев, бань и других хозяйственных зданий. Если же требуется залить фундамент для более тяжёлых построек, например для дачного домика или чего-то более габаритного, то ширина мелкозаглубленного фундамента не должна составлять менее 30–40 см.

Ещё одно условие — ширина фундамента ни в коем случае не должна быть меньше стены, опирающейся на него.

Расчет ленточного фундамента мелкозаглубленного – Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчёт и устройство. — Стройматериалы Пирамида в Демихово Мелкозаглубленный ленточный фундамент (мелкого заложения) МЗЛФ + расчет Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт и устройство. Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками (фото) Расчет ленточного фундамента мелкозаглубленного – Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчёт и устройство. — Стройматериалы Пирамида в Демихово

Существует общеприменимая методика для расчёта минимальной допустимой ширины фундамента рассматриваемого типа. Основывается она на том, что величина предельно допустимой нагрузки на квадрат площади лежащего под основанием фундамента грунтом должна быть меньше расчётного сопротивления основания (несущей способности). Разница между величиной сопротивления деформации грунта и нагрузкой дома, которую он оказывает на фундамент, должна быть минимум на 35% больше в пользу сопротивляемости деформации грунта.

Для определения заглубленности и ширины монолитного ленточного фундамента следует обращаться к специальным строительным нормам и правилам. Они точно регламентируют эти параметры, а также марку бетона, толщину армирующих прутов и многое другое.

Глубина заложения

Отдельно стоит рассмотреть требования к глубине заложения фундамента. Для всех типов оснований высота зависит от следующих факторов:

Глубина промерзания грунта или климатические условия местности. Здесь подошва должна быть ниже слоя промерзающей почвы. Иногда предпринимаются специальные меры для исключения морозного пучения грунта.
Наличие в доме подвала. Если решено обустроить подвальное помещение, то потребуется соорудить высокий цоколь. Он сможет обеспечить необходимую высоту МЗФ.
Уровень грунтовых вод. Подземные воды располагаются на достаточно большой глубине. Основные проблемы могут возникнуть при проектировании системы. Важно, чтобы они находились на 50 см ниже подошвы основания.

Важно понимать, что невозможно расположить фундаменты неглубокого заложения с полным соблюдением требований по глубине опирания. Поэтому требуются дополнительные меры. Они указаны специалистами при проектировании основания.

В большинстве регионах допустима величина в 0.5 м. Но дополнительно требуется выполнить утепление, теплую отмостку и песчаную подушку.

Предварительное определение параметров фундамента

Рисунок 1. Карта нормативной глубины промерзания грунта.

Конечной целью вычислений является определение размеров мелкозаглубленного ленточного фундамента. При расчете они принимаются приблизительно с учетом следующих факторов:

глубина промерзания почвы;
тип фундаментной конструкции — монолитный, блочный;
используемый материал для возведения фундамента;
степень заглубления, зависящая от характера грунта;
расположение грунтовых вод от поверхности.

Для предварительного задания размеров фундамента мелкого заложения обязательно создание эскиза конструкции. Глубина заложения проектируемого фундамента принимается в зависимости от глубины, на которую промерзает грунт в зимнее время. Соотношение первого и второго параметров при слабопучинистых грунтах следующее:

не менее 0, 5м — при промерзании на 1 м;
не менее 0,75 м — при промерзании до 1,5 м;
от 1 м — при промерзании на 1,5-2,5 м.

Глубину промерзания грунта можно определить по рис. 1. Используемая для расчета толщина рассчитываемого фундамента зависит от свойств грунта и принимается не менее 300 мм.

Используя данные проекта бани и табличные рекомендации СНиП, принимаем расчетные геометрические размеры ленты или фундамента из блоков: ширину Н, длину L и высоту В. Объем бетонной конструкции получаем умножением этих величин — V=L×H×B. Умножив полученное значение на удельный вес материала фундамента, получаем общий вес сооружения Р=V×Y.

Дальнейшее проектирование мелкозаглубленного фундамента будет сводиться к определению ширины подошвы ленты. От этого параметра будет зависеть удельное давление здания на грунт и, следственно, достаточность площади подошвы для работоспособности бетонного основания. Переменным значением параметра служит ширина подошвы ленты, которую определим, проведя окончательный расчет фундамента.

Тонкости которые нужно учесть

При строительстве МЗФ учитывайте, что оставлять ленту на зимний период ненагруженной нельзя, поскольку малейшие выталкивающие воздействия на фундамент, неуравновешенный массой здания, приведут к его деформации.

Также потребуется позаботится о гидроизоляции фундамента, поскольку лента размещена в поверхностных пластах почвы, впитывающих в себя атмосферные осадки. Для защиты МЗФ от влаги используются составы на основе битумной мастики, которыми в 2-3 слоя покрываются стенки основания.

Важно: чтобы защитить МЗФ от пучения имеет смысл обустроить по периметру здания утепленную отмостку, которая уменьшает глубину промерзания грунта в зимнее время.

Рис: Схема утепленного мелкозаглубленного фундамента

Что такое незаглубленный ленточный фундамент

Незаглубленный ленточный фундамент (НЗЛФ) представляет собой бетонную или сборную полосу, расположенную под внешними и внутренними несущими стенами дома. В отличие от обычных вариантов, лента не погружается в грунт, а располагается на дневной поверхности.

Такой вариант вполне допускается СНиП, если условия на участке обеспечивают отсутствие нагрузок пучения. Технология строительства такого основания схожа с традиционной, но объем земляных работ значительно снижен или вовсе отсутствует.

Существует два варианта конструкции НЗЛФ:

Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт и устройство. Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

Монолитный пояс.
Традиционная лента.

Конструкция обоих видов схожа, отличием является форма сечения лента. У монолитного пояса ширина превышает высоту, а у обычной ленты преобладает высота. Выбор того или иного варианты обусловлен типом грунта и его особенностями.

У монолитного пояса удельное давление ниже, что снижает риск возникновения просадок основания на рыхлом грунте. Традиционная лента устанавливается на прочных и сухих грунтах, что должно быть подтверждено анализом гидрогеологической обстановки на участке.

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

1. Глубина обуславливается близостью грунтовых вод и глубиной промерзания.

2. Высота над поверхностью грунта = 4х ширину.

Полезно знать. Высота над землей меньше или равна глубине.

3. Ширина определяется по формуле:

Где, D – ширина подошвы фундамента; q – расчетная нагрузка на фундамент, т/м; R – расчетное сопротивление грунта, т/ Этот показатель, для глубины заложения в 300 мм, приведен в таблице.

Формула толщина подушки4. Толщина подушки определяется из условий прочности грунта местности.

Для сильно пучинистых грунтов применяется формула:

Формула для сильно пучинистых грунтовГде, tn – толщина подушки; А, С, W – коэффициенты; А и С – определяются по таблицам ниже. А W = 0,1 или 0,06 т для отапливаемых и не отапливаемых сооружений.

Над чертой – для МЗЛФ глубиной заложения 300 мм, под чертой – для незаглубленных фундаментов.

Совет. Сделайте расчет МЗЛФ по обеим формулам и отдайте предпочтение большему значению.

Стоимость мелкозаглубленного ленточного фундамента

ОСОБЕННОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ МЕЛКО ЗАГЛУБЛЕННОГО ОСНОВАНИЯ

Выбирая для дома фундамент мелкого заложения, следует учитывать некоторые особенности его возведения:

Нюансы мелко заглубленного фундамента

-Такое основание требует обязательной защиты от осадков. Поэтому очень важно предусмотреть организацию водосточной и дренажной системы. Это позволит сместить большую воду от линии фундамента.

-Одним из способов защиты мелко заглубленного фундамента от осадков и поверхностных вод является отмостка. Большинство профессиональных строителей настаивают на ее обустройстве.

-При самостоятельном изготовлении такого фундамента лучше всего привлечь для работы большое количество людей, чтобы обеспечить быстрое приготовление бетона и его одноразовую заливку.

-В процессе строительства мелкозаглубленного основания следует использовать только высококачественный бетон.

-Главной особенностью такого типа фундамента является необходимость завершения основного строительства до наступления морозов, так как такое основание нельзя оставлять на зиму.

Достоинства и недостатки ленточного типа фундамента

Пример обустройства ленточного фундамента для дома из деревянного сруба

Для возведения монолитного фундамента могут применяться следующие материалы:

портландцемент;
песок;
щебень;
осколочная порода;
битый кирпич;
стальная арматура;
вода.

Потребность в этих материалах может быть предварительно рассчитана с помощью калькулятора расчета бетона на ленточный фундамент или вручную.

Пример ленточного фундамента с мелким заглублением

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента | | Советы по ремонту Мелкозаглубленный ленточный фундамент (мелкого заложения) МЗЛФ + расчет Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента | | Советы по ремонту Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома — что из себя представляет, инструкция по заливке, расчет мзлф Особенности мелкозаглубленного ленточного фундамента для дома из газобетона

Ленточный фундамент обладает рядом преимуществ, делающих его по настоящему популярным среди всех иных видов оснований:

Имеются у него и недостатки:

для строительства нужно много материалов;
требуется проведение гидроизоляционных работ.

Для строительства ленточного фундамента используется деревянная опалубка, стальная арматура, бетон

При всех своих достоинствах и недостатках данный вид основания широко распространен, особенно при частном строительстве.

Этапы устройства кирпичного фундамента

Так же как и в предыдущем варианте выкапывается траншея, выкладывается песчаная подушка, затем начинается кладка кирпича. Между слоями помещаются металлические прутья для прочности основания. После возведения фундамента, он обмазывается мастикой и обклеивается рубероидом. Такие ленточные основы сохнут намного быстрее, но строить на них можно лишь легкие дома. Такой фундамент хорош при низком уровне грунтовых вод. Раньше кирпичное основание было очень популярным, сейчас забыто из-за сравнительно низкой прочности.

Статья по теме: Виды фундаментов для частного дома

Пошаговая инструкция по монтажу мелкозаглубленного ленточного фундамента своими руками

Ленточное основание является наиболее отработанным и изученным типом опорных конструкций.

Оно показало себя как самый универсальный и надежный вариант для большинства грунтов.

Лента имеет оптимальное сочетание высоких технических и эксплуатационных показателей с экономичностью и простотой возведения.

Монтаж Мелкозаглубленного ленточного фундамента для каркасного дома своими руками: от А до Я +Видео Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента | | Советы по ремонту

Возможности и высокие качества вывели ленточный фундамент в уверенные лидеры среди всех альтернативных вариантов.

Рассмотрим один из видов ленточного фундамента, широко используемый в частном домостроении.

Плюсы и минусы

На сегодняшний день при строительстве зданий можно выбирать любой вид основания, но особой популярностью у застройщиков пользуется незаглубленный ленточный фундамент, так как считается самым надежным и имеет положительные отзывы при эксплуатации сооружений на пучинистых грунтах и на глине. Его также часто устанавливают на участке с уклоном, где заглубленный вариант конструкции выполнить невозможно. Главными преимуществами такого основания считаются несколько характеристик.

Простота устройства. Обладая даже минимальными навыками, конструкцию вполне реально заложить своими руками без привлечения подъемных механизмов и специальной техники. Ее возведение, как правило, занимает несколько дней.

Долговечность. Соблюдая все технологии и нормы строительства, фундамент прослужит более 100 лет. При этом особое внимание нужно уделять выбору марки бетона и арматуры.
Возможность проектировать дома с цокольным этажом и подвалом. При такой планировке железобетонная лента послужит одновременно несущей конструкцией и стенами для подвала.
Минимальные затраты на строительный материал. Для работ понадобится только арматура, бетон и готовые щиты из дерева для изготовления опалубки.

Что же касается недостатков, то к ним можно отнести некоторые особенности.

Морозное пучение один из наиболее опасных и непредсказуемых факторов воздействия на фундамент. Действие морозного пучения грунтов и выпучивание фундаментов ухудшает условия эксплуатации и укорачивает сроки службы зданий и сооружений, вызывает их повреждения и деформации. Это приводит к большим затратам на ремонт повреждений и неудобствам в эксплуатации (перекошенные и заклинивающие двери и ворота, лопнувшие стекла в окнах, трещины в стенах и фундаментах, разрушение крылец и др.).

Если грунты в основании сооружения пучинистые, а мероприятия по предотвращению воздействия морозного пучения на фундамент не были предусмотрены или были выбраны неверно, то сооружение обречено на постепенное снижение своих эксплуатационных характеристик, вплоть до разрушения. Бороться с морозным пучением, которое уже воздействует на фундаменты очень сложно.

Сваи под опору ЛЭП, изначально погруженные до одинаковых отметок с годами оказались неравномерно выпучены

В этой статье будут рассмотрены основные меры по предотвращению воздействия на фундамент морозного пучения, без погружения в расчеты.

О расчетах фундаментов на воздействие пучения будет написана отдельная статья.

2. Основные направления по предотвращению воздействия пучения на фундаменты

Первое направление – воздействие на грунты в зоне промерзания и их характеристики с целью уменьшения или исключения их пучинистых свойств.

Явление морозного пучения имеет место при единовременном наличии нескольких условий – грунт должен быть пучинистым, должна быть отрицательная температура и определенная влажность грунта. Если одно из этих условий отсутствует, то пучения не будет. Исходя из этого основные методы воздействия на грунт основания делятся на:

Методы, связанные с устранением свойств пучинистости грунта. Сюда относят замену грунта на непучинистый, введение в грунт противопучинистых добавок, введение веществ, снижающих температуру замерзания грунта, уплотнение и изменение структуры грунта.
Методы, направленные на снижение влажности грунта. К таким методам относятся например выполнение дренажа, искусственное снижение уровня грунтовых вод, подъем участка строительства за счет отсыпки грунтом (вертикальная планировка), обеспечение естественного стока атмосферных вод и др.
Методы, направленные на недопущение замерзания грунта или уменьшения глубины промерзания. К таким относятся, например, утепление грунта вблизи фундаментов отапливаемых сооружений, искусственный подогрев грунта коммуникациями, выделяющими тепло, или греющим кабелем.

Это направление применяется, когда гарантированно устранить пучинистость грунта не представляется возможным или слишком дорого. Тогда специальными мерами добиваются такого состояния: грунт возле фундамента при промерзании вспучивается, но это не оказывает влияния на фундаменты. К таким мерам относят:

Правильный выбор глубины заложения фундаментов для исключения воздействия лобовых сил морозного пучения, т.к. эти силы имеют огромные величины и бороться с ними очень тяжело (по крайней мере в малоэтажном строительстве). Для этого необходимо чтобы подошва фундамента находилась ниже глубины промерзания. Эта мера обязательна всегда кроме случая с малозаглубленными фундаментами, которые изначально предполагают воздействие на них лобовых сил пучения.

Конструктивные меры – уменьшение сечения фундамента в пределах промерзающего слоя, применение обратного уклона боковых граней фундамента, увеличения расстояния между фундаментами для увеличения нагрузки на них и др;
Применение покрытий боковой поверхности свай и столбчатых фундаментов (окраска, обмазка, оболочки), снижающих силы смерзания с грунтом в пределах промерзающего слоя; Поднимающиеся от пучения грунты просто будут проскальзывать вдоль сваи, не воздействуя на нее;
Применение винтовых свай и свай с уширением в нижней части (сваи РИТ, буронабивные сваи с камуфлетной пятой и др.), грибовидных фундаментов и фундаментов с развитой подошвой для создания большого сопротивления выдергиванию; Поднимающиеся от пучения грунты тянут фундамент вверх, но удерживающая сила больше выпучивающей, поэтому перемещения фундамента не происходит;
Увеличение длины сваи или глубины фундамента из расчета на морозное пучение (так чтобы сила, удерживающая сваю от выпучивания, была больше силы морозного пучения) без создания уширения в нижней части.

Иногда в малоэтажном строительстве имеет смысл делать незаглубленные или малозаглубленные фундаменты, заранее полагая что они будут подвержены пучению, и рассчитывать их на восприятие соответствующих усилий. Этот подход неоднозначный и применим далеко не всегда. Отдельно читайте о малозаглубленных фундаментах в статье.

При применении любых конструктивных методов следует учитывать что если всё сделано верно то подъем поверхности грнута за счет пучения все равно будет как и раньше, просто фундаменты при этом не будут смещены. Поэтому необходимо оставлять зазоры до ростверков, стен и др. чтобы при подъеме поверхности грунта она не достигала их и не оказывала негативного воздействия.

Касательно выбора глубины заложения фундаментов для исключения воздействия лобовых сил морозного пучения читайте эту статью.

Далее рассмотрим более подробно отдельные методы борьбы с пучением:

3. Методы устранения пучинистых свойств грунта

Самый простой и надежный метод исключения свойства пучинистости это замена пучинистого грунта на гарантированно непучинистый – песок средний, крупный или гравелистый (или щебень/гравий). При этом в песчаных и щебенистых грунтах не должно быть примесей глинистых частиц более 15% и желательно обеспечить защиту от заиливания глинистым грунтом разделив слои геотекстильными материалами.

При этом следует учитывать, что ширина пазухи котлована, заполняемой непучинистым грунтов должна быть не менее: 0,2 м при глубине промерзания d_f равной 1,0…1,5м; не менее 0,3 м при глубине промерзания d_f равной 1,5…2,0м; пазухи должны быть шириной не менее 0,5 м при глубине промерзания до 2,5 м. Желательно обеспечить отвод воды из непучинистого дренирующего грунта и перекрыть поверхность засыпки водонепроницаемой отмосткой.

Для свай пазуха образуется выполнением лидерной скважины большого диаметра на глубину сезонного промерзания грунта. Стойки в грунте устанавливаются в сверленые котлованы большого диаметра с последующей засыпкой пазух песком или песчано-гравийной смесью (ПГС).

Введение в грунт противопучинистых добавок:

Обработка грунта выполняется перемешиванием его с нефтяным раствором в количестве 5-10% раствора от веса сухого грунта. Контактный слой устраивается при обратной засыпке пазух котлована. (необходимо соблюдать экологические нормы).

Исследованы так же варианты введения криотропных полимерных добавок в грунт – полимерные гели с верхней критической температурой растворения (описано в научной статье). Результаты получили замечательные, правда о сути материала и способе его введения информации почти нет.

4. Методы уменьшения влажности грунта в зоне промерзания

Основная причина пучения грунта – наличие в нем воды, переходящей в лед при промерзании, поэтому осушение грунтов с удалением из них воды являются наиболее эффективными.

Сюда входят следующие меры:

устройство постоянного дренажа поверхностных атмосферных вод;
вертикальная планировка с уклоном не менее 5% для отвода поверхностных вод;
подъем отметок планировки насыпью непучинистым грунтом из расчета обеспечения необходимого расстояния до максимального уровня грунтовых вод;
постоянное водопонижение;
водонепроницаемые отмостки по периметру зданий и сооружений шириной не менее 1,0 метра;
тщательное уплотнение обратных засыпок;
специальные меры по предотвращению замачивания грунтов при прорыве водонесущих коммуникаций;
удаленность от источников увлажнения не менее 20 м (колонки водоснабжения, места мойки машин и др.).

Инженерно-мелиоративные меры (дренаж и водопонижение, отвод поверхностных вод) являются коренными если они обеспечивают осушение грунтов в зоне сезонного промерзания и на глубину 2-3 метра ниже нее. Однако очень часто обеспечить такое снижение уровня грунтовых вод не представляется возможным или слишком дорого, тогда эти меры применяются в сочетании с другими для уменьшения деформации грунта при промерзании.

5. Методы уменьшения глубины промерзания грунта

Сюда следует отнести следующие теплоизоляционные мероприятия:

Предпочтение следует отдавать материалам, не теряющих своих свойств при воздействии влаги, т.к. в осенний период перед замерзанием зачастую происходит водонасыщение утепляющего слоя. Наиболее эффективным является экструдированный пенополистирол. Возможно так же применение для отмостки керамзитобетона, полистиролбетона и др. с защитой поверхности от разрушения.

Глубина промерзания грунта, м	Размеры отмостки из керамзитобетона 800-1000 кг/м3, м
толщина	ширина
До 1,0	0,15	0,7
1,5	0,2	1,0
2 и более	0,3	1,5

Фото: отмостка с утепелнием

6. Применение покрытий боковой поверхности фундаментов

Эти методы применяются, когда гарантированно устранить пучинистость грунта не представляется возможным или слишком дорого.

Боковая поверхность сваи или фундамента в зоне промерзания для уменьшения касательных сил пучения должна быть гладкой настолько, насколько это возможно. Наличие выступов и шероховатостей резко увеличат касательные силы морозного пучения.

Для дальнейшего уменьшения сил смерзания грунта с фундаментом применяют лакокрасочные, обмазочные, или ленточно-листовые покрытия.

По имеющимся экспериментальным данным большинство лакокрасочных покрытий на бетонной или стальной поверхности значительно снижает силы смерзания с грунтом, какие-то сильнее, какие-то меньше. Есть шероховатые ЛКП которые увеличивают силы смерзания грунта с поверхностью конструкции (например «Цинотан» и «Ферротан» дают сильно шероховатые поверхности). Однако большинство покрытий не обладает достаточной долговечностью при применении именно для снижения касательных сил морозного пучения. Происходит это не только из-за воздействия атмосферных осадков и агрессивности грунта и грунтовых вод, но и из-за механического повреждения поверхности при смещении промерзающего грунта относительно фундамента. К этому в последствии добавляется расклинивающее действие кристаллов льда, проникающих в дефекты покрытия и ускоряющих его разрушение.

По покрытию поверхностей фундамента битумными мастиками см. рекомендации в п. 5.3 Руководства

Сейчас некоторые производители ЛКП заказывают испытания на снижение касательных сил пучения и указывают полученные данные в паспортах – можно попробовать поискать информацию.

«Рекомендации по снижению касательных сил морозного выпучивания фундаментов с применением пластических смазок и кремнийорганических эмалей» НИИОСП имени Н.М. Герсеванова 1980 г рекомендуют применение покрытий боковой поверхности фундамента пластичной смазкой или кремнийорганической эмалью, или и тем и тем вместе.

Фото: свая с покрытием кремнийогранической эмалью в верхней части (в зоне промерзания)

Подробное описание методов, технологий, выбор материалов, описание эффективности методов смотрите в самих рекомендациях.

Из своего опыта могу сказать, что метод со смазками хоть и дает хорошие результаты, и это подтверждено экспериментально, но на практике практически не применяется из-за сложно технологии, требующей аккуратности и ответственности, которой у застройщика как правило нет. А вот эмали КО применяю часто, они очень удобны в работе и достаточно эффективны.

Разработаны так же термоусаживаемые оболочки из сшитого полиэтилена. Оболочка прошла всестороннее испытания на морозное пучение, сваи с такой оболочкой даже испытывали в полевых условиях. Рекомендованы к применению при строительстве объектов ПАО «Газпром». Согласно данным испытаний снижают касательные силы морозного пучения на 58% (коэффициент кτ_fh по СП 25.13330.2012 равен 0,42).

Фото: сваи с покрытием термоусаживаемой оболочкой из полимерного материала

В целом можно уверенно говорить, что даже покрытие боковых поверхностей фундаментов битумной мастикой снижает силы смерзания с грунтом, однако нет данных о том насколько именно снижает и насколько долговечна такая мера.

7. Применение фундаментов с уширением в нижней части и удлиненных свай

Очень эффективная мера по предотвращению выпучивания фундаментов – это устройство уширения фундамента в нижней части.

К фундаментам с уширением относятся: грибовидные фундаменты, винтовые сваи, сваи с камуфлетной пятой и сваи РИТ (разрядно-импульсная технология), фундаменты ТИСЭ, столбчатые фундаменты с развитой подошвой и др.

Фундаменты по технологии ТИСЭ с уширением в нижней части

Верхняя поверхность уширения должна находиться ниже максимальной расчетной глубины промерзания, тогда несущая способность фундамента при расчете на морозное пучение резко увеличивается. Кроме того, необходимо стремиться к уменьшения поперечного сечения (если быть точнее – площади поверхности) фундамента в верхней части – в пределах глубины промерзания.

Схема: к расчету анкерного фундамента на морозное пучение

Как видно из расчетной схемы при наличии уширения в нижней части фундамента оно работает как анкерная плита, не давая выдернуть фундамент из земли, а в самом фундаменте возникают большие растягивающие усилия. Чтобы снизить негативные эффекты полезно дополнять решения обработкой боковых поверхностей фундамента в зоне промерзания покрытиями, снижающими силы смерзания с грунтом.

Так же для свайных фундаментов возможен вариант удлинения из расчета на морозное пучение – длину увеличивают только для восприятия касательных сил морозного выпучивания, несмотря на то что для восприятия нагрузок от самого сооружения достаточно и меньшей длины сваи. Этот метод как правило экономически не обоснован и может применяться только как часть комплекса мер.

8. Применение обратного уклона боковых граней в зоне промерзания, особой формы свай и конструкций типа «труба в трубе»

Фото: фундаменты с обратным уклоном боковых граней

Согласно экспериментальным данным обратный уклон боковых граней фундамента под углом в 1,5° к вертикали в пределах глубины промерзания грунта снижает касательные силы морозного пучения почти в 2 раза. Обусловлено это тем что поверхность смерзания начинает работать не только на сдвиг, а в значительной степени и на отрыв, а на отрыв прочность смерзания меньше, при этом снижается так же механическое трение. Теоретическое расчетное обоснование такого мероприятия в борьбе с пучением приведено в статье – тут речь идет о двуконусных сваях, кстати очень интересный вариант решения для свай, работающих только на сжатие.

Особые формы фундаментов: двуконусные сваи упоминались чуть выше по тексту, применяют так жесваи открытого сечения, такие как крестовые и двутвровые сечения, однако применение их не совсем стандартное – крестовые сваи применяют в районах распространения вечной мерзлоты т.к. из-за их малого поперечного сечения они могут быть погружены в мерзлый грунт забивкой без лидерной скважины. При этом погружают их так чтобы верх сваи оказался ниже глубины промерзания (лидер большого сечения на глубину оттаивания) так чтобы морозное пучение на них вообще не действовало. И используют в основном как анкерные сваи для усиления фундаментов, которые уже оказались аварийными из-за выпучивания– цепляют к ним при помощи мощных тяжей усиливаемые сваи чтобы увеличить удерживающую силу. Мера эта правда не всегда работает из-за больших усилий выпучивания – отрываются довольно мощные крепежные детали и элементы.

Схема анкеровки сваи при помощи анкерных свай открытого сечения

Есть разработки многогранных свай с уклоном граней в верхней части и прямолинейные в нижней части. Практического применения пока не встречал, но теоретически конструкция хорошая.

СХЕМА СВАЯ С УКЛОНОМ ГРАНЕЙ

9. Заключение

Из мер по снижению касательных сил выпучивания основными (наиболее надежными) являются воздействие на грунт и его характеристики для предотвращения проявления его пучинистых свойств или их полного исключения (замена грунта на непучинистый, снижение влажности грунта, введение противопучинных добавок, недопущение замерзания грунта и др.). Часто полностью гарантированно исключить пучинистые свойства грунта невозможно поэтому такие мероприятия являются частью комплекса мер.

Далее следуют меры по приспособлению фундаментов к воздействию морозного пучения за счет снижения сил смерзания боковых поверхностей фундамента с грунтом (применение покрытий боковых граней фундамента, обратный уклон граней фундамента, уменьшение сечения фундамента в пределах глубины промерзания) или увеличения удерживающих фундамент сил (фундаменты с уширением в нижней части, удлиненные сваи из расчета на пучение).

Любое покрытие боковых поверхностей фундаментов, даже покрытие битумной мастикой снижает силы смерзания с грунтом.

Для достижения наилучшего результата в деле защиты фундаментов от выпучивания следует использовать комплекс мер на основе технико-экономического сравнения вариантов.

В расчетном файле красным шрифтом в разделе «Исходные данные» выделены те цифры, которые Вам необходимо заменить на свои. Так же необходимо выбрать тип грунта и другие параметры из выпадающих списков. Всё остальное вычисляется автоматически.

При задании расчетных формул и коэффициентов использованы сведения из следующих источников:

[1] Рекомендации по снижению касательных сил морозного выпучивания фундаментов с применением пластических смазок и кремнийорганических эмалей НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1980 г
[2] Доклад «Основные результаты исследования влияния антикоррозионных покрытий на несущую способность свайных фундаментов в мерзлых грунтах» ОАО «Фундаментпроект»;
[3] серия 1.411.3-11см.13 Свая металлическая трубчатая «СМОТ» (с покрытием «Reline»).
[4] «Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах 1979г»;
[5] ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»;
[6] «Руководство по проектированию опор и фундаментов линий электропередачи и распределительных устройств подстанций напряжением выше 1 кВ»;
[7] «Пособие по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений к СНиП 2.02.01-83»;
[8] СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»
[9] СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»

Данную литературу можно найти в разделе НОРМАТИВЫ.

Коэффициенты снижения касательных сил морозного пучения за счет покрытия поверхности во всех расчетах примерно одинаковы и собраны из разных источников:

Сравнение и описание методик расчета можно посмотреть в этой статье.

Нормативный вес фундамента в расчетах вычисляется из предположения, что фундамент прямоугольной формы и его подошва имеет только одну ступень, материал фундамента – тяжелый бетон с плотностью 2,5 Т/м3.

Хотя ни в СП 22 ни в СП 25 об этом ничего не сказано, но для анкерных фундаментов дополнительно в расчетах учитывается вес грунта на свесах подошвы фундамента вычисленная как площадь свесов, умноженная на глубину заложения за вычетом толщины плитной части фундамента. Плотность грунта обратной засыпки принята 1,6 т/м3. Указания по учету грунта на свесах можно найти в [6].

Если рассчитывается свая или фундамент без уширения на пучение, то следует задавать толщину плитной части раной 0, а размеры подошвы равными размеру стоечной части фундамента.

При создании файла использовалась программа Microsoft Exel 2013. Более ранние версии могут открыть файл некорректно (не проверял).

Читайте также: