Условия работы фундамента под нагрузкой

Обновлено: 21.05.2024

Нагрузки, действующие на фундамент

Нагрузки, передаваемые от сооружения на основание, в плоскости подошвы фундамента должны определяться расчетом совместной работы основания и сооружения, включая его фундамент. Взаимодействие сооружения и основания приводит к возникновению деформаций основания и осадкам сооружения. При этом проявляется способность сооружения следовать за деформациями основания. Однако в процессе перемещения фундамента наблюдается перераспределение нагрузок, действующих на основание. Характер этого перераспределения зависит от свойств грунтов и его сжимаемости, а также конструктивных особенностей сооружения, его жесткости и прочности. В результате перераспределения нагрузок осадка фундамента оказывается неравномерной. Это обстоятельство обусловлено также неравномерностью напластования отдельных слоев грунта, изменчивостью сжимаемости грунта в пределах одного слоя, проявлением деформаций массива за пределами площади загружения, конструктивными особенностями сооружения, проявляющимися в передаче различных по величине и характеру действия нагрузок, различными размерами фундаментов, действием внешней нагрузки на полы. Возникновение деформаций основания возможно и вследствие нарушения технологии производства работ, в частности, нарушение структуры грунта в результате обводнения, промораживания, воздействия двигающихся по дну котлована механизмов, неравномерного уплотнения природных грунтов или грунтов в отсыпанных подушках и т. д.
С другой стороны, совместная работа основания и сооружения приводит к изменению действующих усилий в наземных конструкциях сооружения. Нагрузки на основание в отдельных случаях можно определять без учета их перераспределения надфундаментными конструкциями, когда осуществляют расчет оснований жестких сооружений, относящихся в основном к III классу. Такое перераспределение не учитывают при расчете общей устойчивости массива грунта совместно с сооружением. В этом случае потеря общей устойчивости определяется суммарной нагрузкой, действующей на массив, и не зависит от усилий, передаваемых отдельным фундаментам. Наконец, среднюю осадку также определяют без учета перераспределения нагрузки. В этих случаях нагрузки рассчитывают в соответствии со статической схемой сооружения. При расчете основании учитывают сочетания нагрузок, которые подразделяют на основные и особые. В состав первых входят постоянные, длительные и кратковременные. Особое сочетание включает дополнительно к перечисленным нагрузкам одну из особых нагрузок.
В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяют на постоянные и временные. К постоянным относят нагрузки, действующие при строительстве и эксплуатации постоянно: собственный вес несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов от насыпей, засыпок и т. д., горное давление от пород. Временными считают нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации отсутствуют. В свою очередь, эти нагрузки подразделяют на длительные, которые включают вес временных стен, вес стационарного оборудования, нагрузку на перекрытие в жилых и производственных помещениях, нагрузку от мостовых и подвесных кранов и т. п., и кратковременные, которые действуют в отдельные периоды времени и включают, например, вес людей, нагрузки от кранов и погрузчиков, снеговые и ветровые нагрузки. Следует отметить, что некоторые временные нагрузки являются как длительными, так и кратковременными. К ним относят нагрузки: от подвижного подъемно-транспортного оборудования, от снегового покрова и от температурных климатических воздействий. При этом полные значения этих нагрузок относятся к кратковременным, а их часть — к длительным, например, кратковременная нагрузка от снегового покрова для III района составляет 1 кН/м2, длительная — всего 0,3 кН/м2. Длительная нагрузка от кранов среднего режима работы составляет 0,6 кратковременной.
Нагрузки на перекрытия, снеговые нагрузки и нагрузки от температурных климатических воздействий при расчете по несущей способности принимают кратковременными, а при расчете по деформациям — длительными. Необходимость такого требования объясняется тем, что степень ответственности при расчете по первому предельному состоянию, т. е. по несущей способности, больше, чем при расчете по деформациям. Отсутствие обеспеченности надежности в первом случае может привести к потере устойчивости основания, а следовательно, к полной потере эксплуатационной способности всего сооружения, в то время как при расчете по деформациям такая потеря пригодности исключается.
Усилия, передаваемые на основание от температурных климатических воздействий, учитывают в расчетах по деформациям в тех случаях, когда отсутствуют температурно-усадочные швы в надземных конструкциях и фундаментах. Наличие таких швов снижает передаваемые на основание усилия от температурных воздействий. В расчетах оснований по несущей способности эти усилия учитывают, как правило, во всех случаях. Усилия от температурных воздействий, вызванных технологическими процессами, при расчете по деформациям должны учитываться в зависимости от их продолжительности, а при расчете по несущей способности — независимо от времени их действия.
При одновременном действии двух и более временных нагрузок расчет оснований по первой и второй группе предельных состояний выполняют с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний этих нагрузок.
Особые нагрузки возникают в отдельных случаях, например при резком нарушении технологического процесса или при сейсмических воздействиях. Вызванные этими воздействиями нагрузки должны восприниматься основанием без нарушения его устойчивости. Поэтому в районах с расчетной сейсмичностью 7 баллов и более основания рассчитывают по несущей способности.
Основные нормативные значения всех нагрузок устанавливают по СНиП на нагрузки и воздействия.
Все расчеты оснований производят на расчетные нагрузки, которые определяют как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке, учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную от нормативных значений сторону. В зависимости от предельного состояния коэффициент перегрузки принимают при расчете оснований по несущей способности по СНиП, а при расчете по деформациям — равным единице.
Деформации основания вызывают не только нагрузки, передаваемые фундаментами. Способность грунта рассеивать напряжения приводит к тому, что давления, передаваемые на него от расположенных вблизи фундаментов, насыпей, складируемого материала, оборудования и т. д., приводят к дополнительному возрастанию напряженного состояния основания. Поэтому при определении размеров подошвы фундамента давление, передаваемое на основание, принимают с учетом дополнительного давления, вызванного действием нагрузок, расположенных на поверхности. Если интенсивность нагрузки менее 0,02 МПа, то ее в расчете не учитывают. При сопоставлении давлений, допускаемых на кровлю слоя слабого грунта, располагаемого в пределах основания, с фактически действующим напряжением, в последнее включают напряжения от указанных выше нагрузок. Дополнительные напряжения учитывают также при расчете осадки фундамента и его крена.
Поверхностные нагрузки могут оказаться настолько большими, что приведут к потере устойчивости оснований расположенных рядом фундаментов. Это в первую очередь относится к основаниям фундаментов складов, где находятся высокие штабеля сыпучих материалов. В этом случае следует проверять устойчивость основания насыпей и собственно насыпи.
При всевозможных обсыпках грунтом сооружений также требуется учет нагрузок от них при расчете оснований по первому и второму предельным состояниям.
При определении размеров подошвы фундаментов должно соблюдаться не только основное требование расчета основания (фактическое среднее давление по подошве не должно превышать расчетное сопротивление основания), но и условие недопущения или ограничения величины отрыва подошвы, а также должно быть выдержано определенное соотношение между минимальными и максимальными краевыми давлениями. Поэтому для расчета необходимо располагать различными комбинациями сочетаний расчетных нагрузок. Как правило, на уровне подошвы фундамента принимают три таких комбинации. В первую комбинацию включают максимальную вертикальную нагрузку Nmax и соответствующий ей момент Mа; во вторую — максимальный момент Мmax и соответствующую ему вертикальную нагрузку Na; в третью — минимальную вертикальную нагрузку Nmin и соответствующий ей момент Мa. Указанные комбинации нагрузок должны быть определены как для основного сочетания нагрузок, так и для особого.

Возведение фундаментов

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

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

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

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

Сплошные фундаменты

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

Рис. 1 Сплошной безбалочный фундамент:

1 — железобетонная фундаментная плита

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

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

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

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

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

Рис. 3. Конструкции фундаментов:

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

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

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

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

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

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

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

Рис 5. Ленточные фундаменты:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 7. Фундаментный блок-подушка

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

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

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

Столбчатые фундаменты

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

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

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

Свайные фундаменты

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

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

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

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

Рис. 9. Виды свай в грунте:

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

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

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

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

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

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

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

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

Подвалы

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

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

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

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

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

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

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

Рис 12. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:

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

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

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

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

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

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

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

Необходимые особенности, которые учитываются при строительстве фундаментов и возведении цоколей

При закладке фундаментов любого типа необходимо соблюдать следующие правила:

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

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

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

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

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

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

Как залить фундамент, чтобы дом не рухнул: 8 главных ошибок при планировании и заливке

Как залить фундамент правильно? Ответ на этот вопрос, казалось бы, лёгкий – в интернете масса пособий от профессиональных строителей, говорящих, как это сделать. Но тогда откуда же берутся новострои-развалюхи с треснутыми стенами? А появляются они из-за банальных ошибок, допущенных при проектировании и строительстве. Прочитайте статью и вы узнаете про 8 грубых ошибок, которые нельзя допускать при заливке фундамента.

Стоит ли покупать готовый проект?
Ошибки в планировании.
Что не нужно делать при возведении опалубки и армировании.
О бетоне и почему лить нужно одним днём.

Стоит ли покупать готовый проект?

Сейчас в интернете есть тысячи готовых проектов для загородного дома. Купить готовый проект несложно и в какой-то мере даже очень заманчиво, так как его стоимость будет в 5—10 раз ниже, чем заказать индивидуальный. Но в этом и кроется первая ошибка – дело в том, что все готовые проекты являются универсальными.

Ошибка первая: покупка универсального проекта загородного дома

“Это дом нашей мечты, давай его построим!”– часто с таких фраз начинается покупка проекта. При принятии такого решения следует знать:

проект дома никак не привязан к местности, на которой планируется строительство;
в проекте могут быть ошибки, допущенные проектировщиками.

Оба фактора могут привести к существенной переделке дома, а в некоторых случаях к полному демонтажу конструкции фундамента.

В универсальных проектах есть пометка, говорящая, что расчётное сопротивление грунта принимается произвольно. Если сказать это простым языком, то получится, что проект создан для “универсальной местности”, которая не имеет ничего общего с вашим участком. В универсальном проекте нет данных о почве вашего участка и наличие грунтовых вод. Как поведёт себя “универсальный фундамент” на вашем участке – не известно. А также никто не даст гарантию, что при создании проекта не было допущено ошибок. Если вы приобрели такой проект, то перед началом работ отдайте его на независимую экспертизу.

Ошибки в планировании

Стройка – это прежде всего участок, на котором будет стоять дом, а у каждого участка имеются особенности. Чтобы дом стоял надёжно, необходимо избежать следующих ошибок на стадии планирования.

Ошибка вторая: начало работ без геолого-гидрологических изысканий

Знание состава почвы и наличия грунтовых вод на участке – это важнейший момент при проектировании фундамента. Любой дом имеет свою массу и передаёт её через фундамент в грунт. Грунт, в свою очередь, сопротивляется давлению дома. Дом будет устойчив, если сопротивление грунта будет выше нагрузки строения. Если же нагрузка от дома превышает сопротивление грунта, то такой дом попросту начнёт проваливаться.

Именно геолого-гидрологические изыскания покажут:

какой грунт находится на участке;
какую нагрузку он выдерживает;
на какую глубину необходимо заглублять фундамент, чтобы он лежал ниже точки промерзания;
нужно ли отводить воду с участка и делать дренажную систему.

Начинать работы без сбора информации о грунте является грубой ошибкой.

Ошибка третья: начинать работы ранней весной и оставлять фундамент на зиму

Все хотят поставить коробку дома за один сезон и по этой причине начинают работы ранней весной, когда грунт ещё влажный, мёрзлый или заснеженный. Это делать категорически нельзя. Переувлажнённый грунт при нагрузке от залитого раствора выделит большое количество воды, которая оставит раковины в бетоне. Если залить бетон на снег, то раствор растопит его и превратит в воду, что также нанесёт вред конструкции.

При заливке фундамента в мёрзлый грунт стоит понимать, что он через некоторое время оттает и под нагрузкой придёт в движение. Таким образом, уже готовый фундамент даст просадку. Спешка в строительстве приводит только к негативным последствиям.

Бетон созревает за 28 дней, а возводить стены на фундаменте можно уже через две недели, когда бетон наберёт 70% прочности. При правильном планировании работ можно успеть поставить коробку в тёплое время и за один сезон.

Не стоит верить мифу, что фундамент должен отстояться. На это есть причины.

Заводской бетон набирает максимальную прочность за один месяц.
Заглублённый на нужную глубину фундамент, который имеет необходимое армирование и подошву, станет готовым к продолжению строительных работ уже через 14—18 дней после заливки.
Опирающийся на устойчивый грунт фундамент является надёжным основанием для здания и не нуждается в дополнительном отстаивании.

Не ждите, что фундамент за год простоя пустит корни и станет крепче. Наоборот, нельзя оставлять фундамент без нагрузки на зиму. Морозное пучение грунта выдавит лёгкую конструкцию, что приведёт к нарушению уровня или появлению трещин. Водонасыщенный грунт при замерзании создаёт касательное давление от 10 до 15 тонн на 1м2.

Ошибка четвёртая: проводить работы на плодородном слое

Многие застройщики не снимают плодородный слой грунта под будущей постройкой перед рытьём траншей. Дело в том, что плодородный слой, который составляет примерно 15 см содержит в себе множество корней и прочей органики. Со временем растительность сгнивает, что провоцирует просаживание пола и перегородок, установленных на плодородный слой.

Что не нужно делать при возведении опалубки и армировании

На данном этапе также совершаются грубые ошибки, на которые стоит обратить внимание.

Ошибка пятая: Опалубка из отходов либо её отсутствие

Начать следует с того случая, когда бетон заливается сразу в траншеи. Это распространённая практика в частном строительстве. Застройщик ориентируется на экономию материала, ставя под угрозу прочность дома.

Следует понимать, что заливка раствора в траншею – это получение крайне некачественного бетона. При этой процедуре грунт с краёв траншеи обсыпается и попадает в раствор, что способствует появлению крупных раковин в бетонном основании. И также заливка в грунт приводит к искажению геометрии конструкции и удорожанию строительных работ в связи с перерасходом материала.

Не стоит экономить на опалубке и делать её из отходов. Опалубка должна быть неподвижна при нагрузке и препятствовать изменению геометрии конструкции. Во время наполнения опалубки может произойти её разрушение, что приведёт к утрате строительного материала и потере времени. Время здесь играет ключевой фактор. Бетонный раствор имеет определённый лимит живучести, и как только он выезжает с завода срок его твердения идёт на часы. При прорыве опалубки получится временной простой, что приведёт к нарушению монолитности конструкции.

Ошибка шестая: больше арматуры – крепче фундамент

Многие застройщики думают – чем больше металла в фундаменте, тем он крепче. В ход идут старые ломы, проволока, запчасти от автомобилей и металлолом. Так производится народный железобетон. Этого делать не стоит.

Арматурные прутья в ленточном фундаменте следует пускать только сверху, снизу и посередине. Это места, подверженные наибольшей нагрузки в конструкции. Располагается арматура горизонтально вдоль всего ленточного фундамента.

Но даже при соблюдении этих правил многие допускают ошибку и нарушают защитный слой, располагая арматуру слишком близко к краям. Не следует допускать, чтобы арматура проходила снаружи фундамента и соприкасалась с грунтом. В таком случае она подвергнется воздействию коррозии, и через определённое время основание потеряет армирующие функции. Арматура должна лежать на расстоянии не менее 8 см от верхнего и нижнего края и не менее 3 см от боковых сторон.

О бетоне и почему лить нужно одним днём

Монолитный фундамент изготавливается из бетона и в последнем разделе нужно поговорить об этом материале. При работе с бетоном застройщики допускают массу ошибок, приводящих к появлению дефектов.

Ошибка седьмая: сделаю сам не спеша и по собственной рецептуре

Это распространённая ошибка в частном строительстве. Многие делают фундаментное основание при помощи бытовой бетономешалки лопат и тележки. Естественно, что при таком подходе за несколько часов не управишься и в этом главная проблема. Такой фундамент сгодится для курятника, но ни как не для дома.

Дело в том, что раствор обладает пластичностью и вяжущими качествами в течение нескольких часов. Дальше он начинает твердеть. Если упустить время и дать ему застыть в промежутках между заливками, то в итоге бетон потеряет однородность. Из фундамента, который заливается в течение нескольких дней либо недель, получается “слоёный пирог”, где слои ни как не связаны друг с другом.

Между слоями остаются зазоры, в которые попадает влага. В зимнее время эта влага будет замерзать, разрушая бетонное основание.

Cледует учесть, что не всякий раствор подойдёт для создания бетонной основы. Фундамент несёт основную нагрузку в конструкции дома и он обязан быть прочным. Если в раствор перелить воды, то бетон получится пористый и хрупкий. Многим кажется, что жидкий раствор лучше растекается и занимает пространство. Это отчасти, правда, но излишняя вода оставит множество мелких раковин в бетоне, что украдёт до 50% его прочности.

А также максимальное количество цемента в замесе не гарантирует прочность. При нехватке наполнителя твердеющий бетон начнёт рвать сам себя, что приведёт к образованию трещин.

Но и не весь “заводской” бетон гарантированно высокого качества. Миксер, пригнанный со стороны за полцены может привезти на стройку суррогат, который при высыхании начнёт слоиться и крошиться.

Ошибка восьмая: укладка раствора без вибрации

Когда дело доходит до укладки раствора многие игнорируют применение вибратора и штыкование. Хорошая бетонная смесь – это ни вода и не займёт всё пространство самотёком. Экономить на грамотной укладке раствора не стоит. Минимум нужно сделать штыкование, а лучше применить глубинный вибратор. Вибрация выгонит из смеси воздух и позволит ей максимально плотно заполнить пространство.

Вывод

Фундамент – это основа дома и делать её стоит крайне качественно. При строительстве следуйте проверенным технологиям и не допускайте перечисленных ошибок.

Читайте также: