ВЫБОР ФУНДАМЕНТА: ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ

inage1_200
Лариса Смык

Фундамент — это основа основ любого строения. Он служит для равномерного распределения веса дома на грунт.

Конструкция фундамента зависит от веса здания, глубины промерзания и типа грунта, на котором его возводят, а также от уровня залегания грунтовых вод. Качество грунтов определяют на основе инженерно-геологических изысканий, которые следует проводить перед началом строительства.

Грунты основания
С точки зрения возведения фундамента грунты по своим несущим способностям бывают хорошие (скалистые, крупнообломочные, крупный сухой песок), посредственные (влажная глина, песок мелких фракций) и плохие (лессовидные, ил, насыпной грунт).
Скалистые грунты надежны и прочны. Они не подвержены вспучиванию, проседанию и размыванию.
Крупнообломочные грунты, содержащие обломки кристаллических или осадочных пород (прожилки гравия или камней), слабо сжимаются и не размываются.

Песчаные грунты в зависимости от величины частиц делятся на крупные, средние, мелкие и пыле-ватые. Они проседают и уплотняются
По верхнему ряду сборных ленточных фундаментов устраивают монолитный пояс из бетона и арматуры, чтобы компенсировать неравномерную усадку грунтовпод нагрузкой, но не задерживают воду, поэтому не вспучиваются при промерзании. Мелкие и пылеватые пески с глинистыми примесями, насыщаясь водой, становятся текучими, что снижает их несущую способность. Поэтому их называют плывунами.
Грунты из глины (лессы, лессовидные) подвержены сжатию, вспучиванию и размыванию. Они имеют поры — ячейки в виде вертикальных трубочек. Увлажняясь, такие грунты уплотняются и образуют просадки, поэтому их называют просадочными.
Супеси и суглинки — что-то среднее между песчаными и глинистыми грунтами. Супеси содержат до 10 % глины, суглинки — от 10 до 30 %.
Насыпные грунты образуются в результате засыпки оврагов, прудов, свалок и т. д. пустыми породами, шлаками, мусором, содержащим органические примеси, отходы производства с неоднородной структурой и степенью сжимаемости. Такие насыпи самоуплотняются через пять-семь лет.

Глубина промерзания
Причина неустойчивости и деформации фундамента — вспучивание некоторых типов грунтов в зимний период при определенной влажности. Глубина их промерзания зависит от географического положения данной местности. Находясь в таких грунтах, фундаменты выдавливаются ими, если действующие на них нагрузки (вес здания) не уравновешиваются силами вспучивания. Последние весьма значительны и достигают 1 т/м2. Грунт деформируется неравномерно, что приводит к перекосу фундаментов и как следствие — к образованию трещин в стенах и разрушению конструкций здания.

ЗАЛОЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТА
На схемах продемонстрированы ошибки, допускаемые при устройстве фундаментов, и показано, как правильно закладывать фундамент дома в пучинистых грунтах, чтобы их выталкивающие силы в период промерзания не действовали на его подошву.

image2(11)Фундамент заложен неверно: выше уровня промерзания грунта. А — давление фундамента на грунт, Б — сопротивление грунта. В летний период действие этих сил уравновешивается, грунты не промерзают — фундамент не поднимается

 

image3(10)Фундамент заложен неверно: выше уровня промерзания грунта. При промерзании почвы на подошву фундамента действуют выталкивающие силы вспучивания грунта В и касательные — боковые — силы Г. Их суммарное воздействие поднимает фундамент на высоту А

 

image4(9)Правильное заложение фундамента — ниже уровня промерзания грунта. В зимний период силы вспучивания грунта не действуют на подошву фундамента. Действие касательных сил компенсируется специальными способами и средствами. Фундамент не поднимается. УГВ — уровень грунтовых вод, УПГ — уровень промерзания грунта

Грунтовые воды
Уровень их залегания определяют инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания. Наилучшее условие для заложения фундамента — это залегание грунтовых вод ниже глубины промерзания, наихудшее — соответственно, когда они находятся намного выше ее. Тогда в результате вспучивания грунта под подошвой фундамента образуются силы, выталкивающие его наверх. Чтобы нейтрализовать их, нужно заложить подошву фундамента ниже уровня промерзания грунта, когда на нее не будут действовать силы вспучивания. Пресечь воздействие касательных — боковых — сил вспучивания можно, устроив фундамент из армированного бетона, с широким основанием в виде опорной площадки, а также сужающихся кверху стен.

Конструкции фундаментов
По виду конструкции фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, плитные и свайные, а в зависимости от применяемых материалов — на бутовые, бетонные, буто- и железобетонные.

ВИДЫ КОНСТРУКЦИЙ ФУНДАМЕНТОВ

image5(8)

 

Ленточные фундаменты устраивают пол зданиями с кирпичными, каменными, бетонными и деревянными стенами, а также в тех случаях, когда под домом делают подвал. Если ленточный фундамент выполняют в пучинистых и глубокопромерзающих грунтах, то его подошва должна находиться на 20 см ниже уровня их промерзания.
Такие фундаменты технологически несложны и экономически целесообразны, не требуют больших трудозатрат и чаще всего применяются в простых геологических условиях. По технологии возведения ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные. Первые выполняют из бута, железо- и бутобетона, а вторые — из бетонных блоков.
Столбчатые фундаменты в два раза дешевле ленточных. Их применяют для возведения легких зданий на пучинистых грунтах с глубоким промерзанием, или когда слой грунта, служащий основанием, залегает на глубине 3—5 м. Столбы делают из камня, пережженного кирпича (железняка), бетона, железобетона, дерева и асбоцементных труб, заполненных бетоном. Размер бутовых столбов — 60 * 60 см, кирпичных — 50 х 50 см. Иногда легкие дома или бани устанавливают на столбы из дерева, так называемые стулья, которые перед вкапыванием в землю слегка обжигают, а затем обрабатывают битумной смолой. Столбчатые фундаменты необходимо закладывать на 20 см ниже уровня промерзания грунта. Столбы располагают с шагом 1,5—2,5 м, но обязательно устанавливают в углах дома и местах пересечения наружных и внутренних стен, а также под стойками каркаса в деревянных каркасных домах и в других местах, где сосредоточена нагрузка.

 

МОНОЛИТНЫЙ ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ

image6(7)image7(7)

Чтобы создать фундамент в доме без подвала, сначала надо выкопать траншею и по ее дну выполнить подготовку из тощего бетона В 3,5. Устраивая фундамент из бута, используют рваные камни, пустоты и швы между которыми заполняют раствором. Кладка должна быть с перевязкой швов и иметь ширину больше 60 см. Создание такого фундамента — процесс трудоемкий, но на него расходуется мало раствора.
Чтобы изготовить бутобетонный фундамент, применяют мелкий камень и щебень. На дно траншеи укладывают слой в 5-10 см самых крупных камней или фракций щебня, утрамбовывают и заливают раствором. Эту операцию повторяют, пока фундамент не наберет полный объем. При этом надо следить, чтобы при заливке бетон распределялся равномерно, не оставляя пустот.
После того как бетонная смесь начнет твердеть, открытую часть фундамента необходимо укрыть мешковиной или матами из соломы и в течение двух-трех недель поливать водой, чтобы бетон схватывался. В первые дни, особенно если они жаркие, такие процедуры выполняют каждые четыре часа, а затем два-три раза в день. В зимний период фундамент во время твердения следует предохранять от отрицательных температур.
Устройство такого фундамента менее трудоемко, чем бутового, но на него идет много бетона. В обоих случаях ширина фундамента должна равняться расчетной, то есть обозначенной в проекте.
В доме, где предусмотрен подвал, ленточные фундаменты могут быть монолитными и сборными. Последние требуют меньших трудозатрат и выполняются быстрее.

Чтобы опереть стену на столбы, на них устраивают перемычки или фундаментные балки высотой не менее 1/4 ее пролета. Перемычки могут быть кирпичными с армированным швом под нижним рядом кирпича или железобетонными.
Иногда столбчатые фундаменты делают в виде буровых свай и закладывают на глубине 240 мм на обычных грунтах с нормальной несущей способностью. Для этого бурят скважину и вставляют в нее вертикально асбоцементную трубу, вокруг которой тщательно утрамбовывают землю. Залив на треть высоты трубы бетон, ее приподнимают — и бетон частично выливается в скважину образуя расширенное основание сваи. Пока он не схватился, трубу устанавливают на нужную высоту, опять заливают в нее бетон и помещают металлическую арматуру. Вверху трубы оставляют 15 см для соединительных элементов конструкций. Через пять дней после затвердения бетона на такой фундамент можно устанавливать балку нижней обвязки каркаса.

СБОРНЫЙ ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ

image10(3)image11(4)Чтобы ускорить монтаж ленточного фундамента, применяют фундаментные блоки стен — ФБС — и блоки фундаментных подушек. Длина ФБС — 90, 120 и 240 см, ширина-30, 40, 50 и 60 см, высота — 60 и 30 см. Фундаментные блоки следует монтировать на выровненный до проектной отметки слой песка толщиной до 10 см. Монтаж блоков фундамента на основания, которые покрыты водой или снегом, не допускается. Сборный фундамент неглубокого заложения создают, укладывая готовые бетонные блоки с помощью крана в траншею на подготовленное основание. Их кладут друг на друга на раствор с перевязкой вертикальных швов, глубина которой должна быть не менее 0,4 высоты блока при малосжимаемых грунтах и не менее высоты блока при сильно сжимаемых, просадочных и набухающих грунтах. Правило укладки блоков с перевязкой сохраняется и для мест примыкания наружных и внутренних стен. Блоки наружных стен фундамента, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне, а расположенные выше его уровня — по наружной. Возводя сборные фундаменты на сильно сжимаемых грунтах или с неравномерным напластованием слоев грунта, поверх последнего ряда сборных блоков по всему периметру стен устраивают пояс, который армируют сварными или вязанными каркасами из стержней расчетного сечения. Устройство сборных ленточных фундаментов требует меньше времени, и использования дорогостоящей грузоподъемной техники.

image8(6)Над землей фундамент должен возвышаться минимум на 30 см. Эту его часть и верхний слой подземной части выполняют из камня, кирпича или бетонных блоков

 

Плитные (сплошные) фундаменты сооружают на тяжелых и просадочных грунтах, находящихся в поймах рек, на затапливаемых и заболоченных территориях, где близко расположены грунтовые воды. Они представляют собой жесткую конструкцию — монолитную плиту из железобетона по всей несущей плоскости, выравнивающую вертикальные и горизонтальные перемещения грунта. Ее укладывают на песчано-щебеночную засыпку. Такие фундаменты называют плавающими. Они хорошо зарекомендовали себя в малоэтажном строительстве, но требуют значительных затрат, так как на их изготовление идет много бетона и металла.Свайные фундаменты применяют при возведении многоэтажных домов в сложных геологических условиях: на насыпных грунтах небольшой плотности, грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и малой несущей способностью. Сваи проводят через плохой грунт до грунта с нормальной несущей способностью, после чего для равномерного распределения нагрузок здания на них укладывают ростверк — плиты или ленты.

image12(3)На выступающую над землей верхнюю часть фундамента укладывают бетонные плиты перекрытия, которые будут служить основанием пола первого этажа

 

 

 

 

ФУНДАМЕНТ: ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Константин Шумский — инженер-конструктор отвечает на вопросы читателей

1. Нужна ли подушка под фундамент? Из чего ее делают?
Подушку делают в любом случае. Ее ширину, отличную от ширины фундаментного блока, определяют с помощью расчетов, учитывающих тип и состояние грунтов, нагрузку на фундамент, зависящую от веса здания и других факторов, сведения о которых получает проектировщик из инженерно-геологических изысканий.
Траншею или котлован для устройства монолитной фундаментной подушки подготавливают на всю ширину, затем выставляют опалубку, армируют согласно принятым в проекте решениям и заливают бетоном марки, также указанной в проекте. Подошву фундамента выполняют из бетона, марка которого не ниже В 7,5 (М 100).

2. Можно ли уменьшить ширину фундамента, сохранив глубину?
Ширина фундамента не должна быть меньше расчетной. Если вы решили ее уменьшить, то реализовать это можно, только снизив нагрузку на фундамент, то есть сделать дом легче за счет уменьшения толщины стен или возведения их из более легких материалов — не кирпича, а блоков ячеистого бетона, за счет строительства каркасного здания.

3. Что влияет на стоимость выполнения фундамента?
Несущие способности грунта, глубина его промерзания, наличие подземных вод, а также вес и размеры здания, от которых зависит тип фундамента. Монолитные фундаменты более трудоемки, чем сборные. Их создание предусматривает монтаж опалубки, нарезку и перевязку арматуры, приготовление бетона и его заливку, что требует квалифицированной рабочей силы, а значит высоких затрат на оплату труда. Можно купить готовый бетон, но его доставка обойдется слишком дорого — дешевле сделать растворный узел прямо на стройплощадке.
Для выполнения сборного фундамента требуется геодезический контроль, а также работа подъемного крана, двух-трех строповщиков и каменщика, который укладывает блок на раствор и заливает раствор в шпонки между блоками.

Блок, сделанный на заводе, имеет сертификат, гарантирующий его изготовление из бетона данной марки. Иными словами, возводя сборные фундаменты, легче достичь высокого качества работ.
Помните, что фундамент — это деньги «зарытые в землю». Неоправданно сложные, материалоемкие и дорогие фундаменты значительно удорожают строительство. Чтобы обеспечить надежную устойчивость сооружения, целесообразно выбирать продуманные схемы. Сделать это поможет грамотный конструктор. Кроме прочего, расходы на фундамент зависят от наличия в будущем доме подвала. Если он предусмотрен, то будет больше земляных и бетонных работ и, естественно, затрат на материалы и оплату труда.

4. Где, зачем и из чего устраивают монолитный пояс?
Его делают, выполняя сборные ленточные фундаменты. Монолитный пояс создают для надежности, чтобы компенсировать неравномерности проседания фундамента, потому что грунты по своей структуре не везде одинаковые. Такой пояс устраивают из бетона и арматуры по верхнему ряду стеновых фундаментных блоков.

источник: Приватный Дом № 2 2008pdom_02_2008_100

Приглянулся проект? Мы Бесплатно Просчитаем Всё Для Вас (+ Акция...