Константин, Казань задаёт вопрос:
Здравствуйте! Планирую начать строительство своего дома с большим количеством надворных построек. Хотелось бы узнать все о фундаментах, о том, как оценить устойчивость сооружений, которые запланированы к постройке. Подскажите также, как сэкономить на постройке фундамента, чтобы строительство не застряло на самой начальной стадии из-за нехватки денег. Заранее благодарен за ответ!
Эксперт отвечает:
Перед тем как начинать строительство жилого дома, необходимо узнать все о фундаментах (основаниях) и выяснить характеристики грунта и уровень грунтовых вод в зоне строительной площадки. Это позволит оценить устойчивость запланированного сооружения, а также определить тип основания, которое обеспечит долговечность и капитальность здания. Постройка фундамента составит 15-20% от всех затрат на строительство дома. Это немного, поэтому здесь не стоит экономить на качестве материалов, так как исправить ошибки обойдется уже в круглую сумму. Нередки случаи, когда дом, возведенный уже под крышу, приходилось сносить.
Важно знать, что на территориях с неглубоким расположением грунтовых вод и низкими зимними температурами на основания очень сильное воздействие оказывают силы морозного пучения. В результате замерзания вода выдавливает фундамент из грунта. Последствия такого воздействия — перекошенные строения, беседки, веранды. Очень распространенной ошибкой частных строителей является убеждение, что наиболее глубокое расположение основания фундамента обеспечит его надежность при больших перепадах температур. Во-первых, при отсутствии воздействия вертикальных сил морозного пучения снизу основания существуют касательные силы того же пучения, воздействующие на боковые стенки основания. Эти силы оказывают такое же «вытаскивающее» воздействие. Во-вторых, закладывая фундамент на излишнюю глубину, вы естественным образом увеличиваете объем материалов, необходимых для постройки, что приводит к излишним затратам.
Для того чтобы избежать деформации вашего фундамента, необходимо не только заложить его на глубину ниже уровня промерзания грунта в соответствии с регионом проживания, но и нивелировать касательные силы, возникающие в результате промерзания грунта. Для этого внутри конструкции по расчету закладывается армирование на всю высоту, подошва делается уширенной, что позволит сыграть ей роль якоря. Такое сооружение с армированием актуально только для железобетонных оснований. При постройке фундамента из камня кирпича или обломков породы без внутреннего армирования его стенки необходимо выполнить наклонными. При тщательном выравнивании поверхностей стенок такого основания, сужающегося кверху, достигается значительное снижение воздействия вертикальных сил от пучинных грунтов.
Фундаменты различаются по способу опирания их на грунт. Они бывают ленточными, плитными и столбчатыми. Наибольшее распространение получили столбчатые фундаменты, так как их постройка и объем затрат на них позволяют сэкономить очень много. Столбчатые фундаменты в среднем в 4 раза экономичнее ленточных. При этом в пучинистых грунтах, промерзающих на достаточно большую глубину, они прослужат наиболее эффективно. Однако применение этих фундаментов ограничено при строительстве массивных зданий на слабых грунтах.
Существует подразделение оснований в зависимости от различных применяемых при их изготовлении материалов на песчаные, кирпичные, щебеночные, бетонные и железобетонные. Наиболее выгодными основаниями здесь будут песчаные при строительстве на сухих грунтах. При постройке зданий на грунтах, подверженных морозному пучению, фундамент следует выполнять из бетона и железобетона. Начало работ по строительству следует назначать из расчета, что закладка фундамента и возведение стен во избежание серьезных деформационных воздействий будут произведены в один строительный сезон.
moifundament.ru
Дачный сезон приближается, а это значит, приходит время для воплощения владельцами участков задуманных ранее планов по совершенствованию ландшафтного дизайна, садовничеству и строительству. А мы, специалисты ТК «Конструктор», расскажем вам о неотъемлемой части процесса возведения зданий — организации их фундамента. Из данной статьи вы узнаете, чем различаются основания сооружений, каковы преимущества и недостатки каждого из них, а также как сделать правильный выбор исходя из внешних условий. Эта информация пригодится каждому дачнику вне зависимости от объема строительных работ, которые планируется проводить.
Прежде чем рассказывать об обустройстве современных фундаментов, давайте обратимся к истории и вспомним, из каких материалов возводили сооружения наши предки. Вы удивитесь, но бетон применялся для организации жилищ с давних времен.
Стремясь к комфортному быту, древние люди лепили «куличи», которые состояли из смеси глины и «жирной» земли, разбавленной водой. Этот застывший раствор использовался для создания оснований хижин. Трудно представить, но такие постройки, найденные археологами, датируются 7500 лет до н. э.!
Аналог современного портландцемента использовался нашими предками более двух тысячелетий назад. Эта смесь называлась «римским цементом». В разные века строители применяли в качестве вяжущих средств гипс, глину и известь. И только в 1796 году в Англии священник Джеймс Паркер объявил об открытии первого прототипа современного цемента — данный стройматериал был получен методом обжига глины с известью.
Однако он не был оценен строителями. Мастера отказались его использовать из-за низкого качества. Зато уже через 30 лет еще один англичанин, сын каменщика из Линдса Джозеф Аспин, вошел в историю в качестве разработчика технологии производства портландцемента. Данный материал применяется при возведении сооружений и в наше время.
Создание еще одного используемого сегодня стройматериала, железобетона, обусловлено особенностью цемента — высокопрочного при сжатии и вместе с тем хрупкого при растяжении. Устранить данное несовершенство случайно удалось парижскому садовнику Джозефу Монье. Первоначально у него и в мыслях не было сделать революционное открытие в сфере строительства. Его цель была гораздо примитивнее — укрепить емкости, необходимые для пересадки апельсиновых деревьев.
Недолговечным кадкам садовник решил придать прочность с помощью прутьев, выполненных из железа. Желаемого результата Монье достиг, а затем стал экспериментировать с материалами. В результате спустя 10 лет, в 1848 году, он стал обладателем патента на железобетон. А доработал технологию инженер-строитель из Германии Густав Вайнс. Он переместил металлическую арматуру в сторону наибольшей нагрузки на растяжение. Сегодняшняя технология производства армированного бетона мало отличается от предложенной немцем. Правда, в малоэтажном строительстве при создании фундаментов металл в качестве наполнителя используется нечасто. Его заменяют натуральный камень или кирпич. Данный вид цемента получил название бутобетон.
Немного о деревянных фундаментах
Основания из данных материалов часто используются при возведении легких малогабаритных конструкций. Это объясняется демократичной стоимостью стройматериала и его удобством в монтаже. И вместе с тем дерево имеет свои недостатки: в частности, недолговечность и слабую несущую способность, из-за чего оно используется лишь в частном дачном строительстве (организации бань и т. д.). А наиболее «демократичными» способами строительства фундамента из древесины являются свайный и ленточный.
Изобретатель столбчатого фундамента не оставил свой след в истории. Зато, если верить преданиям древних славян, первой обладательницей хором на фундаментных столбах была… Баба-Яга! Наши прародители считали, что дом злой колдуньи был возведен на стопках блинов (курьи ножки появились уже в фольклоре), а это основание — прямой аналог столбов!
Сегодняшние столбчатые фундаменты — это опоры, поддерживающие ключевые узлы будущего дома и использующиеся на интервалах длинных пролетов между узлами. Соединяют эти конструкции железобетонные перемычки, на которых и возводятся здания.
Фундаментные столбы производятся из бетона, железобетона, бутобетона или древесины. Выбор стройматериала зависит от габаритов и нагрузки на основание.
Где используется Выбор данного типа фундамента актуален, если планируется строительство щитовых или каркасных домов на пучинистых (расширяющихся при промерзании) грунтах, где глубина грунтового слоя не превышает 3-х метров.
Преимущества Фундамент данного типа стоит гораздо дешевле сплошного. Разница может достигать 7 раз.
При глубоком промерзании грунта благодаря такому основанию строение меньше просаживается.
Данный тип фундамента с жестко соединенным ростверком сверху хорошо себя зарекомендовал на крутопадающем пучинистом рельефе — там, где трудно просчитать, насколько сдвинется грунт при большой мерзлоте.
Недостатки Устойчивость столбчатых фундаментов «тяжелых» домов в условиях горизонтально подвижных и слабонесущих грунтов низкая. Кроме того, при устройстве подвальных и цокольных помещений в данных постройках возникают сложности.
Данная конструкция представляет собой замкнутый контур, выполненный из железобетонных или деревянных (использующихся для легких сооружений) балок. Они располагаются под всеми несущими стенами и стыками стен. Таким образом их нагрузка передается опорному грунту.
Где используется
Данный вид фундамента применяется в строительстве сооружений различной сложности. Степень нагрузки на грунт в данном случае не имеет принципиального значения.
Ленточный фундамент бывает двух видов: монолитный и сборный. Первый монтируется непосредственно на участке строительства. На месте, где будет возведено здание, вяжется арматурный каркас, формируется лоток и заливается основание будущего сооружения.
Сборный ленточный фундамент устанавливают из уже готовых железобетонных блоков.
Преимущества
В настоящее время ленточный фундамент один их самых распространенных в мире. Он широко используется для возведения частных зданий и сооружений.
Это усовершенствованная модификация столбчатого фундамента. Его специфика в том, что сваи погружаются глубоко в грунт, а над ними формируется ростверк из железобетона. Он необходим для объединения верхних частей свай и создания опорной плиты, на которой возводится здание.
Разновидностей свай на сегодняшний день несколько. Это «стандартные» забивные и набивные; пустотелые, винтовые и с уширенной пятой; с высоким и низким ростверком и т. д. Совершенствуются и строительные технологии: повсеместно применяют электроосмос, обмазки из синтетических смол и т. д.
Преимущества
Интересные факты
Это гидроизолированная монолитная плита, состоящая из бетонных или железобетонных слоев и размещенная на дренажной подушке из песка и щебня. Современный плитный фундамент чаще всего мелкозаглубленный (бывают еще незаглубленные и сильнозаглубленные), созданный на утеплителе и имеющий систему отвода грунтовых вод. Во время установки в данные плиты могут быть вмонтированы инженерные системы.
Различаются плиты и по конструкции. Для почв с сильным смещением грунтов подходит плавающий фундамент, для проседающей поверхности — утепленный с ребрами жесткости, для зыбкой — решетчатая плита.
Плитный фундамент характеризуется надежностью и долговечностью, так как эта жесткая конструкция имеет большую площадь и, соответственно, распределяет нагрузку равномерно. Благодаря своим параметрам данный тип фундамента подходит для строительства любых объектов — как легких хозяйственных построек, так и тяжелых жилых (например, двухэтажных каменных).
Преимущества
Недостатки
При строительстве малогабаритных домов, расположенных на местности с низкой пучинистостью почвы, оптимальным вариантом станет ленточный. Он возводится быстро и не пробьет брешь в вашем бюджете.
Свайный фундамент используется для создания более массивных сооружений. Кроме того, лучший вариант для строительства на участке, где влажность почвы высока. И вместе стем стоит учесть, что затраты на создание такого основания здания будут значительными.
Плитный фундамент — вариант, имеющий множество преимуществ (они перечислены выше). При этом он является самым затратным.
При возведении жилых зданий в российском климате, где зимой температура опускается ниже нуля, плиточный фундамент в основном размещают выше уровня промерзания почвы, а ленточный и свайный заглубляют ниже данного уровня.
Больше информации о строительстве и выборе материала для фундамента вы можете найти на сайте ТК «Конструктор» или у консультантов комплекса на 25 км МКАД.
Надеемся, что наша статья оказалась для вас полезной.
tk-konstruktor.ru
Привет, друзья. Вы снова на блоге «построить дом». И если в предыдущих статьях мы рассматривали внутреннюю отделку дома, то сегодня мы отправимся на улицу и поговорим о фундаменте дома, а если быть точнее, то об утепление фундамента дома. Для чего это нужно? Да все очень просто. Утепление фундаментов это способ, позволяющий не только реально сэкономить за счет сокращения материалоемкости, но и ограничить объем земляных работ.
Для обеспечения надежности фундаментов в ходе возведения их в зимнее время, когда фундаменты в пучинистых почвах пребывают без проектной нагрузки, следует выполнять разные меры для сохранения их качеств, в том числе и временное утепление фундаментов.
Далее«Утепление фундамента дома»
odnastroyka.ru
Для коттеджей и малоэтажных домов применяют:- ленточные фундаменты;- столбчатые с ростверком над уровнем земли;- свайные фундаменты с ростверком над уровнем земли;- монолитные сплошные плиты толщиной 200-300 мм.
Ленточные фундаменты наиболее распространены и в возведении просты. По сути, ленточный фундамент – это балка опертая на грунт по всей длине. Ширина ленты определяется от типа грунта и нагрузки. Ленточный фундамент в последнее время чаще стали выполнять мелко заглубленным с утеплением грунта экструдированным пенополистиролом, глубина заложения 300-600 мм. Ленточные фундаменты наиболее универсальны в применении и подойдут под любой тип постройки (конечно же, в зависимости от геологических условий).
Столбчатые фундаменты более трудоемки в исполнении, по расходу материала близки к ленточным. Недостатком данного типа фундамента может являться необходимость в более жестком ростверке, который будет перераспределять напряжения от разности осадок отдельно стоящих фундаментов. Отдельно стоящие фундаменты располагаются по углам дома, на пересечении стен, а также в середине пролета стены, при большой ее длине. Данный тип фундамента может применяться для тяжелых домов.
Свайные фундаменты подразделяются на:- металлические винтовые с монолитным железобетонным ростверком;- металлические винтовые с ростверком из металлического проката или деревянного бруса;- буронабивные ж.б. с монолитным ростверком.Винтовые сваи могут применяться только для легких каркасных домов, срубов или легких домов из пеноблоков (газосиликат) с деревянными перекрытиями. Они не обладают достаточной несущей способностью для домов из блоков с железобетонными перекрытиями. Буронабивные железобетонные сваи выполняются в обойме из рубероида, для исключения трения о грунт в верхней зоне промерзания при пучении. Сваи выполняются либо до твердого слоя грунта, либо до глубины промерзания. Несущая способность сваи определяется боковым трением участка ниже глубины промерзания (при наличии) и опиранием нижней точки. Низ сваи может быть с уширением (пятой) или без. Уширение позволяет увеличить несущую способность сваи за счет большей площади опирания на грунт. Буронабивные сваи также могут применять только для легких домов.
Плитный монолитный железобетонный фундамент в классическом исполнении – это не заглубленная плита с утеплением грунта основания для исключения деформаций пучения. Недостатком ее является больший расход материалов по сравнению с ленточным фундаментом. Могут применяться решения с устройством по внешнему периметру монолитного бортика (цоколя), последующей отсыпкой внутрь грунта и его уплотнением, с устройством поверх монолитной плиты толщиной 150 - 200 мм. Для данного решения расход материала соизмерим с монолитной плитой перекрытия в 100 - 120 мм по грунту в купе с ленточным фундаментом мелкого заложения, по сути это почти одно и тоже, по технологии производства работ. Плитные фундаменты могут применяться для всех видов малоэтажных домов практически на любых типах грунтов.
axiscottage.weebly.com
Фундамент - одна из самых ответственных частей здания, воспринимающая нагрузку от надземных частей здания. Фундаментом называется подземная часть здания, передающая нагрузку от надземных частей здания на основание. Подошвой фундамента называется нижняя часть фундамента, совмещенная с поверхностью основания. Глубиной заложения фундамента называется расстояние от планировочной отметки до подошвы фундамента. Основанием называется толща грунта, воспринимающая нагрузку от сооружения. Грунты основания бывают скальные и нескальные. Скальные грунты - это изверженные, осадочные и метаморфические породы, которые имеют жесткую связь между частицами. Скальные породы залегают сплошным или трещиноватым слоем, но, несмотря на это, скальные породы как основание обладают большой прочностью. Нескальные породы - крупнообломочные, песчаные и глинистые. Грунты основания могут быть однородными и неоднородными. Основания называются однородными, если они состоят из одного грунта, и неоднородными, если состоят из нескольких слоев грунта. Основания бывают естественными и искусственными. Естественными называются такие грунты, в качестве которых используют грунты природного залегания; если перед устройством фундамента основание нужно предварительно уплотнять, то оно называется искусственным.
О типах фундаментов
Фундамент объединяет ваш дом и землю. Он должен учитывать её характер, подчас весьма капризный. Фундамент не должен оставлять земле ни малейшего шанса повредить ваш дом или тем более разрушить его. Фундамент - это своеобразный буфер, который гасит, принимает на себя, компенсирует движения грунта. К тому же он должен защищать подвал и цокольный этаж (если вы их, конечно, планируете) от проникновения влаги. В первую очередь именно от фундамента зависит судьба вашего дома. Неправильно возведенный фундамент и сверхнормативная (не учтенная в проекте) осадка здания - это причина не только перекошенного крыльца или веранды, плохо открывающихся дверей и окон. Подобные мелочи не идут ни в какое сравнение с сантиметровыми трещинами в стенах и разрывами коммуникаций - водопровода, канализации, газовых магистралей. И если стоимость фундамента составляет в среднем 15-30 процентов стоимости дома, то на исправление ошибок впоследствии может уйти еще 50 процентов от некогда заветной суммы. А если и самому дому будет нанесен ущерб, то ваши расходы еще и возрастут на стоимость ремонтно-восстановительных работ. И дело не только в деньгах. Исправлять ошибки технически затруднительно, а иногда и вовсе не представляется возможным. При проектировании прежде всего следует выбрать тип фундамента, наиболее подходящий в данном конкретном случае. Далее необходимо разумно определить его размеры и глубину заложения. При этом следует учесть не только состояние грунта, глубину его промерзания, уровень и состав грунтовых вод, но и - разумеется! - принять во внимание свойства и параметры самого здания - его размеры и вес, конструкцию, наличие подвала или цокольного этажа.По своей конструкции (и, соответственно, способу давления на грунт) фундаменты подразделяют на ленточные, плитные, столбчатые и свайные.
Ленточные фундаменты
Ленточные фундаменты являются самыми модными среди строителей. Сегодня их используют при возведении домов любого типа, в том числе с тяжелыми стенами, цокольными этажами и подвалами. Ленточные фундаменты прокладывают сплошной линией под всеми наружными и внутренними капитальными стенами. Собственно, сам ленточный фундамент и представляет собой стенку - высокую или не очень (в зависимости от глубины заложения). Для устройства ленточного фундамента сначала роется котлован. Внутри него размечается линия фундамента. По этой линии устанавливают опалубку - пустотелые временные стены для заливки бетона.
После того как опалубка смонтирована, в нее помещают укрепляющую металлическую арматуру, а затем заливают бетоном. Не экономьте на марке бетона. За дешевизной в данном случае не следует гоняться. Если вы поступите именно так, то в результате получите прочную монолитную конструкцию. Оставшиеся пустоты между стенками построенного фундамента заполняют тем же самым грунтом, который был снят при рытье котлована (по-научному это называется обратной засыпкой). Затем грунт трамбуется, и на нем при необходимости устраивается бетонный пол подвала или цокольного этажа. Стены фундамента в этом случае становятся стенами цокольного этажа или подвала. На стены фундамента устанавливают горизонтальные перекрытия - сплошные или в виде балок, после чего приступают к возведению стен дома.
Плитные фундаменты
Самый устойчивый, самый надежный фундамент: плавающий
Плитные фундаменты тоже достаточно популярны и распространены. Благодаря жесткой конструкции - монолитной плите, выполненной под всей площадью здания, им не страшны никакие перемещения грунта: плита двигается вместе с ним, предохраняя от разрушения конструкции дома. Поэтому подобного рода фундаменты также называют плавающими. Сплошная плита плавающих фундаментов изготавливается из железобетона и имеет жесткое армирование по всей несущей плоскости. Это еще увеличивает их устойчивость к нагрузкам, возникающим при замораживании, оттаивании и просадке грунта.
Плитные фундаменты сооружают в основном на проблемных грунтах - пучинистых и просадочных. Их применение особенно оправдано на влажных грунтах с высоким уровнем стояния грунтовых вод. Плитные фундаменты оказываются идеальными для создания водонепроницаемой защиты подвалов и цокольных этажей. Например, здание ЦУМа в Москве, построенное над речкой Неглинкой, покоится на сплошном монолитном фундаменте. Поэтому, если вы планируете устроить под домом гараж, подвал или цокольный этаж, то плитный фундамент может стать удачным вариантом.
Для постройки плитного фундамента сначала роют котлован, затем его утрамбовывают и делают на дне подушку из слоя песка и слоя гравия. Сверху на них укладывают гидроизоляционный материал. Поверх гидроизоляции наливают тонкий слой бетона. А затем укладывают арматуру и закачивают в котлован бетонный раствор. На сооруженной таким образом плите устраивается ленточный монолитный фундамент под несущие стены дома. В дальнейшем фундаментная плита может стать полом цокольного этажа.
Плитные фундаменты достаточно дороги из-за больших расходов на земляные работы, бетон и металлическую арматуру. Поэтому для экономии средств проектировщики иногда предлагают обойтись монолитным ленточным фундаментом, а пол в подвале или цоколе делать отдельно. К сожалению, такая конструкция не обеспечивает надежной гидроизоляции, и в большей степени подвержена просадкам. Монолитная плита оказывается во многих случаях предпочтительнее. Это продукт экстра-класса.
Столбчатые фундаменты
Столбчатые фундаменты подводят под деревянные дома с легкими стенами и без подвалов - рубленые, каркасные, щитовые. Столбы возводятся во всех углах и в точках пересечения стен. Столбы могут изготавливаются из различных материалов - бетона, природного камня, кирпича. Расстояние между столбами обычно не превышает 2,5-3,0 метров. Для создания жесткой устойчивой конструкции по верху столбов укладываются обвязочные балки (металлические или деревянные). Применение таких фундаментов на площадках с перепадом высот невозможно: возникает опасность их опрокидывания из-за бокового давления грунта.
Для утепления подпольного пространства и предохранения от попадания снега, влаги и пыли между столбами делают так называемую забирку - соединяющую их стенку. Для этого используется кирпич, бетон или бутовая кладка толщиной 10-20 сантиметров. Забирка заглубляется в грунт на 20-30 сантиметров. Если грунт пучинистый, то под забиркой устраивают еще и песчаную подушку толщиной 15-20 сантиметров. Очень важно не забыть о том, что в забирке нужны вентиляционные отверстия с каждой стороны дома. На зиму их закрывают.
Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза, а при глубоком заложении даже в 3-5 раз экономичнее ленточных. Но, к сожалению, не все дома можно поставить на столь простые и недорогие фундаменты.
Свайные фундаменты
Свайные фундаменты используют там, где верхний слой грунта не может выдержать большую тяжесть, а снимать его до более плотных слоев и ставить фундамент на них оказывается слишком дорогой затеей - по той причине, что они начинаются чересчур глубоко. Их также используют при высоком уровне стояния грунтовых вод и на плывунах. Свайные фундаменты характерны, например, для Венеции и Санкт-Петербурга.
Сваи - это столбы с заостренным нижним концом. Их забивают или вворачивают в землю. По понятным причинам винтовые сваи более устойчивы. Они подобны гигантским шурупам, но вкручиваются с помощью малогабаритного оборудования. Подобная технология способствует сохранению первозданного ландшафта и оказывает минимальное техногенное воздействие на строительной площадке и вокруг нее.
Проходя сквозь слабые слои грунта, свая упираются в более твердые и передает им нагрузку от здания. Несущая способность одной сваи обычно находится в пределах от 2 до 5 тонн, то есть это подходящий вариант для крупногабаритного строительства. Для создания жесткой конструкции верхняя часть всех свай соединяется балками. Но иногда сваи не забивают и не вворачивают, а изготовляют непосредственно в грунте. В этом случае бурят скважину, в нее вставляют арматурный каркас или полые трубы, после чего скважину заливают бетоном. Затем бетон обязательно уплотняется утрамбовкой или вибрацией. Чем такие сваи отличаются от столбов, образующих фундаменты столбчатого типа? Принципиально ничем, только размером и несущей способностью. В данном случае свая - это большой столб.
Заканчивая обсуждение основных типов фундаментов, упомянем о том, что расчетный срок службы монолитных фундаментов - как ленточных, так и плитных - достигает 150 лет. Немалый срок, не так ли?
strou-sam.ucoz.ru
Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание (грунт). От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Стоимость возведения фундаментов составляет 15—20 % стоимости дома, а исправление допущенных ошибок, как правило, многодельно и дорого, поэтому к сооружению фундаментов следует относиться особенно ответственно. На рисунках показаны характерные примеры деформаций фундаментов, возникающих при неправильном их устройстве.
Просадка фундамента.
Выпучивание фундамента при заложении его выше уровня промерзания
Отрыв и выпучивание фундамента при заложении его ниже уровня промерзания
Боковой сдвиг фундамента
Н – нагрузка на фундаментСГ – сопротивление грунтаМП – силы морозного пучения
Просадка фундаментов, т. е. постепенное опускание в грунт под действием вышерасположенных нагрузок, в малоэтажном домостроении явление относительно редкое. Обычно опорная площадь возводимых фундаментов, особенно ленточных, значительно превышает расчетную и на непросадочных грунтах почти всегда обеспечивает их стабильное состояние.
Под здание на слабых грунтах и под тяжелые стены делают столбчатые фундаменты. Во избежание просадки площадь опоры фундаментов проверяют расчетом и при необходимости увеличивают: в ленточных фундаментах за счет уширения их нижней части, в столбчатых, кроме того, за счет сокращения расстояний между столбами.
В районах с высоким расположением грунтовых вод на фундаменты малоэтажных зданий воздействуют силы морозного пучения. В тяжелых пучинистых грунтах (водонасыщенные глины, суглинки, супеси, мелкие и пылеватые пески) эти силы достигают 100— 150 кПа (10—15 тс/м2) и, действуя на фундамент снизу вверх, часто превосходят нагрузки вышерасположенных конструкций. При этом сезонные вертикальные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на 1—1,5 м составляют 10—15 см. Перекошенные крыльца, террасы, веранды, а иногда и стены домов — в большинстве случаев результат действия именно сил морозного пучения грунтов. Ошибкой многих индивидуальных застройщиков является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает его надежную работу и устойчивость. Действительно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундаментов из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.
Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже уровня промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но надо также нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента. Для этой цели внутри фундамента на всю его высоту закладивают арматурный каркас, жестко связывающий верхнюю и нижнюю части фундамента, а основание делают уширенным, в виде опорной площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Такое конструктивное решение гарантирует стабильную работу фундаментов при любых вертикальных деформациях грунта, однако практически оно возможно лишь при использовании железобетона.
Если фундаменты возводят из камня, кирпича или мелких блоков без внутреннего вертикального армирования, необходимо их стены делать наклонными (сужающимися кверху). Такой способ устройства фундаментных стен и столбов при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент.
Дополнительными мерами, уменьшающими влияние сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработанное машинное масло, полиэтиленовая пленка), а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундаментов (шлаком, керамзитом, пенопластом), при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнюю меру можно применить и для ранее построенных мелко-заглубленных фундаментов, нуждающихся в защите от морозного пучения. При строительстве зданий на крутопадающем рельефе приходится учитывать боковое давление грунта, его возможный сдвиг. Величина этого давления зависит от многих причин (крутизна откоса, гидрогеологический состав грунта и т. д.) и трудно поддается расчету. Обычно в этих условиях более надежно работают ленточные фундаменты, жестко связанные в продольном и поперечном направлениях. Столбчатые фундаменты в этом случае необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом (ростверком), чтобы все конструктивные элементы работали совместно.
Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. По расходу материалов и затратам труда они в 1,5—2 раза, а при глубоком заложении в 3—5 раз экономичнее ленточных. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть особенности, мешающие в ряде случаев их успешному применению. Так, в горизонтально подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию и для погашения бокового сдвига требуется устройство жесткого железобетонного ростверка. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых фундаментах возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей (забирка) – сложное и трудоемкое дело.
Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями, а.также в случаях, когда под домом устраивают подвал или теплое подполье. Возможно и целесообразно также устройство ленточных фундаментов при их мелком заложении на сухих иепучинистых грунтах, даже если здание строят из легких конструкций без подвала и подполья. Ленточные фундаменты в этих условиях становятся как бы заглубленным цоколем и по расходу материалов и трудозатрат приближаются к аналогичным показателям столбчатых фундаментов. На пучинистых глубоко промерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов технически трудно выполнимо, многодельно и экономически не оправданно. Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных, однако в отличие от них имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренних деформаций воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерных и сезонных перемещениях грунта.
На подвижных (пучинистых) грунтах такие фундаменты в отличие от обычных, стационарных, покоящихся па неподвижном основании, имеют вместе с грунтом сезонные вертикальные перемещения и называются плавающими. Их конструкция – представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную либо из монолитного железобетона, либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Устройство плитных фундаментов требует относительно большого расхода бетона и металла и может быть оправдано в малоэтажном строительстве при сооружении небольших и простых по форме плана зданий и сооружений на тяжелых пучннистых, подвижных и просадочных грунтах, а также в случаях, когда не требуется устройства высокого цоколя и верх плитного фундамента может быть использован в качестве цокольного перекрытия.
В зависимости от применяемых материалов фундаменты бывают: песчаные, щебеночные, бутовые, кирпичные, бетонные (монолитные и из бетонных блоков), железобетонные (монолитные и сборные), а так-же из деревянных, железобетонных, металлических и асбестоцементных столбов и труб. На сухих и маловлажных (непучинистых) грунтах применяют все перечисленные выше типы фундаментов, причем самыми дешевыми из них являются песчаные из крупнозернистого песка, щебеночные и кирпичные. При строительстве зданий на пучинистых грунтах (влагонасыщенные глины, суглинки и супеси) фундаменты следует устраивать из бетона и железобетона. Варианты ленточных и столбчатых фундаментов показаны на рисунках:
Щебень
Бутовая кладка
Кирпичная кладка
Бетон
Железобетон
Цоколь
Глина
Крупнозернистый песок
Бутовая кладка с наклонными стенами
Кирпичная кладка с наклонными стенами
Железобетонный сердечник, жестко связанный с опорной плитой
Кирпичная кладка с вертикальными стенками
Монолитный бетон
Цоколь
Монолитный железобетон
Железобетонная опорная плита
Песчаная подушка
Засыпка вынутым грунтом
У.П.Г. – уровень промерзания грунта
Работы по устройству фундаментов следует начинать после заготовки основных строительных материалов с таким расчетом, чтобы строительство дома и ввод его в эксплуатацию осуществлялись за один строительный сезон.
Фундаменты, возведенные в пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыши), могут деформироваться. Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения его фундаментов была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома.
Перед началом строительства заготовленные материалы располагают в непосредственной близости от строительной площадки. Камень, кирпич, песок, асбестоцементные листы и трубы складируют на открытых площадках; пиломатериалы, столярные изделия, утеплитель, цемент и другие вяжущие хранят под навесом. Устройство фундаментов начинают с разбивки в натуре плана дома. По его внешнему периметру, на расстоянии 1—1,5 м от края будущей траншеи или котлована, в створе разбивочных осей забивают или закапывают деревянные столбики или обрезки металлических труб.
Их верх должен быть на 10—15 см выше уровня будущего пола. В местах пересечения разбивочных осей для крепления проволоки или лески забивают гвозди или делают пропилы. Можно устроить так называемую обноску из столбиков, соединенных поверху досками. Она позволяет обозначить не только разбивочные оси, но и внешние границы фундаментов и стен.
Прямые углы устанавливают с помощью треугольника с соотношением сторон 3-4-5, выполненного из веревки или сбитого из досок . Окончательную проверку прямоугольности плана выполняют измерением его диагоналей.
Для определения горизонтального уровня (одинаковых отметок по углам здания) можно воспользоваться заполненным подкрашенной водой поливочным шлангом с двумя стеклянными трубками на концах.
Приняв одну из отметок за исходную, с помощью водяного уровня переносят ее на другие стороны и углы и таким образом получают по периметру горизонтальную линию, от которой ведут отсчет отметок при земляных работах, устройстве фундаментов и закладке наружных и внутренних стен. Перед рытьем ям, траншей или котлованов со всей площади застройки, включая будущую отмостку, снимают растительный слой земли и перевозят его в сад или в огород.
Для предохранения строительной площадки от затопления дождевой водой с верхней стороны участка устраивают водоотводную (перехватную) канаву. Технология земляных работ зависит в основном от типа фундаментов, состава грунта и уровня грунтовых вод. Для столбчатых фундаментов делают круглые ямы с вертикальными стенами. Они устойчивы от обрушения даже при высоком стоянии грунтовых вод. Такие ямы отрывают либо с помощью механического автобуса, либо вручную. В последнем случае целесообразно использовать обычный садовый бур, которым отрывают центральную часть ямы, а также вынимают грунт после расширения ямы лопатой.
Траншеи под ленточные фундаменты и котлованы для подвалов отрывают с учетом допустимой крутизны откосов. Вертикальные стенки высотой 1—1,2 м можно оставлять лишь в плотных глинистых и суглинистых грунтах при отсутствии грунтовых вод.
В остальных случаях следует предусматривать земляные откосы или временное крепление земляных стен досками, подтоварником, горбылем. Кладку фундаментов, как правило, производят сразу после отрывки траншей, и котлованов, начиная ее с нижних отметок. Если в траншею (котлован) попала вода, то непосредственно перед укладкой фундаментов воду и разжиженный грунт удаляют. При разных отметках заложения подошвы фундамента делают уступы высотой не более 50 см, при этом длину уступа принимают в два раза больше его высоты. На сухих и маловлажных (непучинистых) грунтах фундаменты малоэтажных зданий выполняют из любых традиционных материалов. Глубина заложения таких фундаментов невелика. При грунтовых водах, расположенных ниже расчетной глубины промерзания грунтов, она на любых грунтах и в любых климатических условиях не превышает 0,7 м.
Самыми экономичными фундаментами на таких грунтах являются песчаные из крупнозернистого песка. В траншеи или ямы песок укладывают слоями по 10—15 см с проливкой каждого слоя водой. Не доходя 20—30 см до планировочной отметки земли, на песок укладывают щебень, гравий или кирпичный бой на цементно-песчаном растворе. Минимальная высота щебеночно-гравийного слоя 10—15 см. При хорошем поверхностном водоотводе песчаные фундаменты надежны и долговечны. Значительно сложнее устройство фундаментов в пучинистых грунтах, особенно при их глубоком промерзании. Для возведения таких фундаментов необходимы водо- и морозостойкие материалы, в том числе высокопрочные бетоны и растворы. Если марка используемого цемента не известна, ориентировочно ее можно определить по плотности цемента.
Следует учитывать, что при длительном хранении цемента даже в сухом месте прочность снижается за б месяцев на 25 %, за год – на 35— 40 %, за два года – примерно на 50 %. Как уже было сказано, в глубокопромерзающих пучинистых грунтах самыми надежными н экономичными являются столбчатые железобетонные фундаменты. На сырых и заболоченных участках, где применение монолитного бетона из-за высоких грунтовых вод затруднено или вообще невозможно, а также при сжатых сроках строительства удобны и технологичны сборные столбчатые фундаменты, изготовленные заранее в виде столбов с жесткоприбетоненной опорной площадкой-анкером. Несущие столбы выполняют из железобетона, асбестоцементных труб с внутренним армированием и заполнением бетоном, a также из металлических труб, защищенных изнутри цементно-песчаным раствором, а снаружи битумной мастикой или эпоксидной смолой. В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6— 12 мм, а также металлолом в виде старых водогазопроводных труб, уголков и т. п. Бетон лучше приготовить на высокомарочном цементе марки 300—400, а в качестве заполнителя использовать чистый крупный песок и гранитный щебень. Мелкий песок с частицами глины, а также щебень из известняка или кирпичного боя значительно снижают марку бетона и его морозостойкость.
Состав бетона: 1 ч. цемента, 3 ч. песка, 4— 5 ч. щебня. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы пластичность бетона позволяла уложить его (но не залить) в опалубку с легким трамбованием. Бетон чем жестче, тем прочнее. При изготовлении железобетонных столбов прямоугольного сечения можно использовать ровную площадку, на которой в качестве опалубки устанавливают на ребро доски с расстоянием между ними, равным толщине изготовляемых столбов.
Грунт
Крупнозернистый песок
Гравий
Обрезные доски или асбестовые листы
Металлическая арматура
Бетон
Снизу к доскам прибивают рубероид, не позволяющий им сдвинуться в процессе бетонирования, а сверху стой же целью прибивают поперечные рейки. Перед бетонированием в опалубку укладывают заранее связанный арматурный каркас с выпуском арматурных стержней за пределы опалубки с торцовых сторон: с одной стороны (нижней) для последующего крепления опорной плиты, с другой – для устройства железобетонного пояса (ростверка). Габариты арматурного каркаса должны быть меньше будущего изделия на 3—4 см с каждой стороны.
Бетон укладывают слоями 8—10 см со штыковкой и трамбовапием каждого слоя. Чтобы поверхность уложенного бетона преждевременно не высохла, сверху кладут мокрую ветошь или газеты и все это накрывают рубероидом. При температуре воздуха 10—15 °С через 7 сут бетонные столбы набирают прочность, достаточную для того, чтобы вынуть их из опалубки и установить для бетонирования опорной плиты. Размеры опорной плиты в плане обычно принимают равными тройной ширине несущего столба, т.е. если, например, сечение столба 15х15 см, то размеры плиты в плане 45х45 см. Но это не обязательно: при усиленном армировании опорная площадь плиты может быть и большей. При допустимом давлении на грунт 150—200 кПа (1,5—2 кгс/см2) и опорной плите 50х50 см несущая способность такого фундаментного столба составит 35—50 кН (3,5—5 тс).
При наличии асбестоцементных труб изготовление столбчатых фундаментов упрощается: сначала бетонируют опорную плиту, на нее устанавливают асбестоцементную трубу с размещенным внутри нее арматурным каркасом, затем внутрь трубы укладывают бетон. Внутренний арматурный каркас столба можно заменить металлической трубой, жестко связанной с каркасом опорной плиты.
При маловлажных грунтах, когда в отрываемых ямах отсутствует грунтовая вода, столбчатые фундаменты можно делать из монолитного железобетона. В отрытую яму насыпают и утрамбовывают слой щебня или гравия с песком толщиной 10—15 см, на него устанавливают заранее изготовленный арматурный каркас и ведут бетонирование опорной плиты. Затем на верхнюю часть каркаса надевают асбестоцементную трубу и заполняют внутреннюю ее полость цементно-песчаным раствором.
Пространство между стенками ямы и асбестоцементной трубы засыпают вынутым грунтом. При небольших нагрузках столбчатые фундаменты можно сделать еще проще. В отрытую садовым буром яму (с уширением внизу до 30—40 см) вставляют свернутый в трубу рубероид, внутрь рулона устанавливают арматурный каркас, и все это заполняют бетоном. При устройстве такого фундамента на пучинистых грунтах желательно, чтобы арматурный каркас после установки был внизу расширен за пределы верхнего диаметра ямы.
На тяжелых пучинистых, насыпных и слабонесущих грунтах при строительстве небольших зданий прямоугольного очертания возможно устройство мелкозаглублениых подвижных, так называемых плавающих фундаментов из сплошных или решетчатых монолитных или сборно-монолитных железобетонных плит.
Сплошная плита из монолитного железобетона
Решетчатая плита из монолитного железобетона
Утрамбованный песок
Отмоска
Глиняный замок
Материковый грунт
Большая площадь опоры плит позволяет снизить давление на грунт до 10 кПа (0,1 кгс/см2), а перекрестные ребра жесткости создают конструкцию, достаточно устойчивую к знакопеременным нагрузкам, возникающим при замораживании, оттаивании и просадке грунта. Для их устройства применяют высокопрочный бетон (не ниже класса В 7,5) и арматурные стержни диаметром не менее 10—12 мм. Относительно большой расход бетона и арматурной стали можно считать оправданным, если все другие технические решения фундаментов в этих условиях не могут гарантировать их надежную работу. В зданиях, где полу расположены невысоко над планировочной отметкой земли, такие фундаменты могут стать даже более экономичными, чем столбчатые ( не надо устраивать цокольное перекрытие и ростверк ).
Стена, ограждающая снаружи подпольное пространство дома, называется цоколем. При ленточных фундаментах цоколем обычно является его верхняя часть, выступающая над поверхностью земли, при столбчатом — стены, устраиваемые между столбами (забирка) или над столбами (ростверк). По отношению к наружной стене цоколь может быть выступающим, западающим или находиться с ней в одной плоскости.
Самый надежный — западающий цоколь
1 – отмостка 2 – монолитный бетон 3 – гидроизоляция 4 – кирпич 5 – железобетонный пояс 6 – штукатурка
Его форма позволяет хорошо укрыть от механических и атмосферных воздействий гидроизоляционный слой, устраиваемый для защиты стен от проникания снизу почвенной влаги, обеспечивает беспрепятственный сток воды со стен во время косых дождей. По сравнению с выступающим цоколем он экономичнее (меньше толщина, не требуется устройства слива) и, будучи сдвинут ближе к осевой линии наружных стен, имеет более четкую конструктивную схему передачи вышерасположекных нагрузок на фундамент. Эстетические качества западающего цоколя также более современны.
Устройство выступающего цоколя оправдано в какой-то мере лишь в домах с тонкими наружными стенами (каркасными, рублеными), а также при наличии теплого подполья и по своей ширине превосходит толщину наружных стен.
1 – монолитный бетон 2 – слив из оцинкованной кровельной стали 3 – гидроизоляция 4 – каркасная стена 5 – бревенчатая стена
completestroy.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта