Уровень грунта вокруг фундамента

Обновлено: 18.05.2024

Ленточный фундамент: типы, грунты, проектирование, стоимость

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

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

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

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

Ленточный фундамент незаменим в следующих случаях:

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

Типы ленточных фундаментов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчёт ленточного фундамента

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

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

определить тип грунта
рассчитать нагрузку от здания

Как самостоятельно определить тип грунта

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

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

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

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

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

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

Для песчаных грунтов важно учесть степень его плотности и увлажнения:

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

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

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

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

Считаем нагрузки от здания

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

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

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

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

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

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

Расчёт арматурного пояса

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

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

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

Сколько стоит ленточный монолитный фундамент

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

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

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

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

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

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

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.

Читайте также: