Способ защиты фундамента от морозного выпучивания. Выпучивание фундамента

Пучение грунта: способы минимизации ущерба

Пучение грунта представляет собой очень сложное природное явление, которое может привести к серьезным последствиям. Так, во время промерзания нижних слоев почвы фундамент вместе со строением подымается, тогда как при их оттаивании происходит их опускание. Поскольку пучению грунта свойственна неравномерность, то из-за этого постройки приходят в аварийное состояние, а в некоторых случаях такое явление способствует их полному разрушению.

Возведение домов в зимний период крайне не рекомендуется из за пучения почвы, так как это представляет собой достаточно серьезную опасность.

Стадии промерзания грунта

Россия является северной страной, поэтому в зимнее время на ее территории всегда присутствует низкая температура. В зависимости от региона грунт может находиться в замершем состоянии от 2 до 9 месяцев. Когда наблюдаются осенне-зимнее похолодания, то глубокие слои почвы переходят в следующие состояния:

1 стадия — предварительная. В ходе нее происходит охлаждение грунта до температуры, которая не способствует кристаллизации воды;
2 стадия — основанная. Здесь уже вода переходит в другое агрегатное состояние, происходит ее объемное расширение, вследствие чего она становится льдом;
3 стадия — переохлаждение. В ходе нее происходит сжатие грунта на морозе, что в последующем приводит к резкому понижению его температуры.

Схема промерзания грунта.

Следует учесть, что все эти стадии являются условными, поскольку процесс переход из одной в другую протекает очень медленно. При этом также можно выделить еще один этап, в ходе которого происходит оттаивание грунта. Это приводит к его просадке.

Из-за того что именно в зимнее время наблюдается пучение грунта, то заниматься возведением домов в данный период настоятельно не рекомендуется, потому что это представляет очевидную опасность. После строительства существует высокий риск разрушения готового строения. Особенно важно не проводить возведение фундаментов и объектов в городах крайнего севера, где наблюдается сильное промерзание нижних слоев почвы.

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на пучение

Не стоит полагать, что ущерб от пучения грунта несколько преувеличен. Чтобы понять насколько серьезно обстоят дела, необходимо более подробно рассмотреть такой процесс. Итак, пучение грунта происходит неоднородно, и в первую очередь это обусловлено перепадами высот поверхности земли. Они преимущественно наблюдаются весной, когда сторона дома, которая стоит на южной стороне, обогревается, а также увлажняется весенней капелью намного быстрее и лучше. Ближе к вечеру температура начинает падать, к этому времени грунт уже успевает поглотить большое количество талой воды, которая в нем превращается в пласт льда.

Его масса может достигать нескольких сотен кг, а этого вполне достаточно, чтобы поднять часть фундамента на определенную высоту. Весь этот процесс происходит в течение ночи. Днем, когда температура вновь повышается, вода в грунте начинает оттаивать. В результате этого фундамент начинает проседать, при этом в почву опять попадает большое количество воды, которая в последующем кристаллизуется. И такой процесс происходит из-за дня в день до тех пор, пока температура воздуха не нормализуется, то есть не наступит тепло.

За период весенних перепадов уровня воды дом может просесть на несколько сантиметров, а этого вполне достаточно для того, чтобы вызвать неизбежные разрушения в постройке. Их в дальнейшем будет крайне сложно нивелировать.

Схема закладки фундамента в промерзающем грунте.

При этом следует отметить, что процесс пучения может наблюдаться не только в весеннее время, если воды залегают недалеко от поверхности земли, то подобное явление происходит и зимой. В итоге последствия от него возникают еще более серьезные.

Кроме того, ущерб от пучения грунта зависит и от того, какое в нем присутствует соотношение связанной и свободной воды. В каждом виде почвы оно различное. Так, если она представлена слоями песка, то связной воды в них будет наблюдаться минимальное количество. А значит, сильного негативного влияния на строение пучение не окажет. Тогда как в таких типах грунта, как супесь, суглинок или глина, ситуация наблюдается обратная. В них присутствует большое количество связной воды. Поэтому в них наблюдается сильная миграция влаги. При промерзании таких грунтов урон от пучения для строений наблюдается очень серьезный. Деформация может составлять до десятков сантиметров.

Помимо соотношения связной и свободной воды на интенсивность пучения влияют и другие факторы, среди которых:

Схема монтажа дренажной системы фундамента.

суровость и продолжительность зимы;
средняя толщина снежного покрова;
состав грунта;
количество сезонных осадков;
влажность воздуха;
рельеф местности;
наличие растительного покрова;
глубина залегания вод, находящихся поз землей;

расположение местности относительно юга.

Поскольку пучения могут нанести серьезный урон строению, то рекомендуется возводить его фундамент ниже глубины промерзания грунта. Ее величина зависит напрямую от местности, где будет строиться жилище. Ориентировочная глубина промерзания грунта по городам следующая:

Ставрополь и Нальчик — 70 см.
Сургут, Нижневартовск, Воркута и Салехард — 240 см.
Петропавловск и Тобольск — 210 см.
Новосибирск и Омск — 220 см.
Днепропетровск, Ростов, Минск и Киев — 90 см.
Кустанай и Курган — 200 см.
Уральск и Самара -160 см.
Одесса, Львов и Севастополь — 70 см.
Челябинск, Екатеринбург и Пермь — 190 см.
Уфа и Оренбург -180 см.
Николаев, Симферополь и Краснодар — 80 см.
Казань, Киров, Ижевск и Ульяновск — 170 см.
Пенза, Саратов, Вологда и Кострома — 150 см.
Тверь, Санкт-Петербург, Воронеж, Тамбов, Тула, Новгород, Москва, Рязань и Ярославль — 140 см.
Астрахань и Псков — 110 см.
Курск, Волгоград и Смоленск — 120 см.
Курск, Харьков, Калининград и Белгород — 100 см.

Следует сказать о том, что средиземная влажность, которая присутствует у грунта, является решающим фактором. Она в большей степени влияет на силу пучения. При этом плотность нижних слоев почвы тоже играет существенную роль. Чем она выше, тем меньше будет наблюдаться деформация у строения, и наоборот, чем она ниже, тем сильнее будет происходить пучение грунта.

Вернуться к оглавлению

Виды сил пучения грунтов

Сила, при которой воздействует во время пучения грунт на фундамент, всегда различна. При этом она делится на 2 основных вида:

Схема деформации фундамента при пучении грунта.

касательная;
вертикальная.

При касательном воздействии на фундамент, он подымается вследствие боковых трений. В ходе этого грунт не только возвышает основание дома над поверхностью земли, но и расслаивает его на части. Важно заметить, что при касательном пучении грунта его сила может достигать до 7 тонны на 1 м² фундамента. Это очень серьезное воздействие на него, которое может полностью разрушить постройку.

При вертикальной силе пучения грунта происходит более слабое воздействие. Здесь наблюдается поднятие фундамента не с боковин, а из земли, то есть происходит его подталкивание снизу. Поэтому разрушения происходят менее серьезные. Чтобы их нивелировать ни в коем случае нельзя удешевлять процесс строительства, использовать в ходе этого цемент низкой марки и делать основание дома ниже того уровня, на которое происходит промерзание грунта. Ведь тем самым вы обречете свою постройку на быстрое разрушение.

Кроме того, если известно, что на участке для строительства наблюдаются сильные пучения, возводить на нем легкие конструкции из дерева или блоков настоятельно не рекомендуется. Лучше в роли главного материала использовать кирпич. Тогда нагрузка, которую он обеспечит на фундамент, позволит снизить негативное влияние от промерзания грунта.

Вернуться к оглавлению

Замена грунта: выход из положения?

Схема замены пучинистого грунта песком.

Поскольку из-за пучения грунта происходит деформация фундамента и строения в целом, то многие просто заменяют его, но действительно ли это является эффективным? Как было сказано выше, нижние слои почвы, которые представлены песком, не промерзают настолько сильно, чтобы это негативным образом сказалось на состоянии постройки и его основы. Поэтому замена грунта является отличным выходом. Соответственно, потребуется в ходе проведения таких работ использовать песок. К нему можно подмешать немного щебня.

При этом специалисты рекомендуют использовать гравелистый песок для создания подушки. С ним замена грунта будет намного эффективнее, соответственно негативное воздействие от пучения будет снижено во много раз. Такой вид песка представлен крупными фракциями. Поэтому этот материал обладает высокой устойчивостью к сжатию. А значит, усадка песчаной подушки будет минимальной. Желательно приобретать гравелистый материал речного происхождения, потому как он обладает более высокими эксплуатационными характеристиками.

Чтобы сделать песчаную подушку потребуется следующее:

Схема фундамента с дренажной системой на гравийно-песчаной подушке.

гравий;
вода;
геотекстиль;
строительный уровень;
лопата;
трамбовка;
песок;
гидроизоляционный материал.

Начинать проведение работ нужно с создания траншеи или котлована, все здесь зависит от того, какой тип фундамента вы решили выбрать для своего жилища. Глубина ямы должна зависеть от величины промерзания грунта.Когда она будет создана, потребуется тщательным образом произвести ее выравнивание. После чего выкладывается геотекстиль. Он необходим для того, чтобы защитить сыпучий материал от проникновения влаги из нижних слоев грунта. Желательно выстилать геоткань в несколько слоев. Потом можно засыпать песок.

Делать это необходимо небольшими слоями. Создав первый, производится его увлажнение и трамбовка, после чего выкладывается щебень, а далее вновь песок — и так до тех пор, пока не будет создана подушка необходимой высоты. В ходе этого необходимо обязательно следить за тем, чтобы слои получались максимально ровными. Трамбовка должна быть выполнена таким образом, чтобы на поверхности подушки не оставались следы от подошвы обуви. Что касается ее оптимальной толщины, то специалисты в области строительства рекомендуют делать ее высотой в 10-20 см.

Когда песчаная подушка будет создана, можно будет выстилать гидроизоляционный материал, например рубероид. Затем на него укладываются кирпичи, осуществляется армирование, монтирование опалубки и заливка бетона.

Вернуться к оглавлению

Способы минимизации ущерба от пучения

Помимо создания песчаной подушки, существуют и другие способы, позволяющие снизить ущерб от пучения грунта. Их список выглядит следующим образом:

Удаление влаги. Такой способ предусматривает создание отмостки. Она выступает в качестве ограждения грунта вокруг основания дома, предупреждая проникновение в него осадков и влаги через нижние слои почвы. Можно вместо нее создать качественную дренажную систему, однако ее устройство обойдется достаточно дорого.

Схема утепления фундамента пенопластом.

Утепление грунта. Этот вариант включает в себя укладку слоя теплоизоляционного материала вокруг дома. Сущность такого способа, предусматривающего защиту от пучения, состоит в том, что находящийся около жилища грунт защищается утеплителем, чтобы предотвратить его промерзание. В итоге ликвидируется морозное пучение. Но здесь важно использовать только те теплоизоляционные материалы, которые способы сохранить свои высокие эксплуатационные свойства даже во влажной среде и могут выдерживать значительные нагрузки, которые обеспечиваются расположенными над ними строениями. Под такие требования в наибольшей степени подходит экструдированный пенополистирол. Можно использовать любую марку этого современного изоляционного материала. Но перед тем как произвести им утепление, потребуется выкопать вокруг дома траншею на глубину около 0,5 м. После этого на ее дно укладывают песок с небольшим уклоном в сторону от основания дома, а потом его тщательно трамбуют. Затем на него устанавливаются теплоизоляционные плиты. При этом в зоне углов строения предусматривается их кладка в 2 слоя.

Схема фундамента на рубероиде.

Прокладка рубероида. Такой способ предусматривает сглаживание поверхности основания дома. В ходе него рубероид устанавливается между грунтом и фундаментом. В результате того, что нижние слои почвы будут скользить по изоляционному материалу и при этом не станут вступать в контакт с бетонным основанием дома, происходить его выталкивание не будет.

Понижение температуры замерзания грунта. Данный способ не менее эффективен. Он предусматривает использование реагентов. Ими производится обработка грунта перед тем, как будет выполнена заливка фундамента. Вследствие этого негативный эффект от пучения можно снизить в несколько раз.

Расширение фундамента. Если известно, что пучения носят касательный характер, то тогда данный вариант может успешно использоваться. Он предусматривает создание фундамента с монолитным расширенным нижним основанием. Такая подошва является универсальной. Ее можно использовать при создании ленточного, столбчатого и свайного фундамента.

Использование обмазок. Для того чтобы предотвратить смерзание поверхности фундамента с грунтом, можно использовать специальные средства в виде обмазок. Они выступают в качестве устойчивых покрытий. Поэтому предотвратят негативное воздействие от пучения.

Проведение засоления. Такой способ имеет не слишком продолжительный эффект. Ведь соль, которая выкладывается на поверхность грунта перед созданием фундамента, со временем становится пресной.

Вернуться к оглавлению

Подведение кратких итогов

Вот такие негативные последствия могут быть получены от пучения. Их важно учитывать при создании фундамента для дома. Обязательно следует позаботиться о том, что минимизировать их отрицательное влияние, так как тогда удастся создать надежное и долговечное строение.

Сделать это можно с применением одного или нескольких способов, озвученных чуть выше. Удачи в строительстве!

moifundament.ru

Морозное пучение грунтов и его влияние на фундамент

Пучение грунтов — явление сложное и порой приводит к непредсказуемым последствиям в строительстве. Пренебрежение этим явлением приводит к тому, что здания (особенно легкие) поднимаются вместе с фундаментами при замерзании грунтов и опускаются во время их таяния. Неравномерность этих процессов часто приводит здание в аварийное состояние и даже вызывает полное его разрушение.

Из элементарной физики нам известно, что вода при замерзании значительно увеличивается в объеме, разрывая сосуды и трубопроводы. Это же явление происходит и с грунтом. Присутствующая в грунте влага увеличивается в объеме, в результате чего происходит поднятие грунта. И чем больше влаги присутствует в грунте, тем сильнее он увеличивается в объеме при замерзании. В пористых грунтах это явление менее заметно, так как при замерзании грунт расширяется в сторону пор, заполняя пустоты. И чем более пористый грунт, тем меньше вероятность его пучения.

Кроме того, промерзание грунта происходит постепенно и начинается этот процесс сверху, проникая все глубже и глубже. Замерзший грунт начинает вытеснять присутствующую в нем влагу, которая через поры уходит в нижние слои грунта. В пористых грунтах влага беспрепятственно проходит сквозь поры и пучение грунта не происходит. Глина же, как известно, плохо пропускает влагу, которая не уходит вниз, вызывая тем самым подъем замерзшего грунта.

Силы, действующие на фундамент при морозном пучении грунта, бывают значительными, и не считаться с этим явлением нельзя. Силы морозного пучения разделяют на два вида: вертикальные и касательные. При вертикальных силах грунт поднимает фундамент снизу, упираясь в его подошву или другие части (рис. 1). Поэтому большую ошибку допускают те, кто, соблазнившись удешевлением строительства, отказался от заглубления фундамента ниже расчетной точки промерзания.

Рис. 1 Силы, действующие на фундамент при морозном пучении грунта

В случае касательных сил грунт примерзает к боковым стенкам фундамента, поднимая их за счет сил бокового трения, образовавшихся при смерзании. Примерзнув к стенкам фундамента, вспучивающийся грунт тоже старается поднимать фундамент, расслаивая его на части. Нужно отметить, что эти силы бывают очень большими и достигают 5 — 7 т на квадратный метр боковой поверхности фундамента. Именно по причине морозного пучения грунта облегченный вариант фундаментов, распространенный во многих странах Запада, для наших условий не подходит. Здесь нужно учитывать, что средняя полоса России — это не Италия или Германия, где климатические условия намного мягче, а поэтому и силы морозного пучения не так опасны, как в Подмосковье, где глубина промерзания грунта может достигать 1,4 м.

Особенно явление морозного пучения опасно, когда вспучивание грунта происходит неравномерно. За несколько зимних сезонов фундамент поднимается и опускается несколько раз, в результате чего он перекашивается, что в свою очередь сказывается на стенах и перекрытиях. Перекосившиеся стены, деформированные перекрытия теряют свою прочность и здание становится аварийным. Особенно разрушительны силы морозного пучения для бутобетонных, монолитных ленточных фундаментов, где нет армирующего каркаса. Наиболее опасны эти явления, когда уровень грунтовых вод расположен выше точки промерзания грунта. Обилие влаги многократно увеличивает морозное пучение, разрушительная сила которого огромна.

Конечно, для тяжелых кирпичных строений силы морозного пучения не так опасны, как для легких — деревянных или каркаснощитовых зданий. Когда сила тяжести строительных конструкций дома превышает силы, приложенные к фундаменту морозным пучением грунта, фундамент не поднимается. Опасность наступает тогда, когда вес строительных конструкций здания недостаточен, чтобы скомпенсировать силы, приложенные морозным пучением.

Неравномерность вспучивания грунта может происходить не только из-за неравномерной его влажности. Дело в том, что под домом грунт практически не промерзает, а поэтому на внутренние фундаменты силы морозного пучения не действуют (при условии, что дом зимой прогревается). Наружные же фундаменты воспринимают силы морозного пучения, и, если они поднимаются, конструктивные элементы здания деформируются со всеми отсюда вытекающими последствиями.

Но и наружные фундаменты принимают на себя неравномерные нагрузки. С южной стороны дома снег весной тает быстрее, насыщая грунт влагой. Грунт с южной стороны днем оттаивает, а ночью — промерзает. Фундаменты с этой стороны дома принимают на себя чередующиеся силы вспучивания, а с северной стороны, где днем оттаивание грунта происходит не так сильно, фундаменты находятся под действием более постоянных сил. Результатом этой неравномерности являются деформации, трещины и разрушения.

Особенно такая неравномерность сказывается на столбчатых фундаментах, когда наружные фундаменты при вспучивании поднимаются на высоту до 10 см, а внутренние — остаются на месте(рис. 2).

Рис. 2. Деформация строения под действием сил морозного пучения грунта

В результате такого перекоса не только деформируется здание, но и появляется угроза пожара, так как печь (которая стоит на независимом фундаменте) остается на месте, а ограждающие конструкции дома сдвигаются со своего места. Нарушаются противопожарные разрывы между дымоходами и деревянными элементами крыши и перекрытия, появляются трещины в дымоходах, через которые искры могут попасть на сгораемые конструкции.

Итак, влияние сил морозного пучения на долговечность конструктивных элементов здания довольно большое и с ним приходится считаться.

Разделение грунтов на пучинистые и непучинистые является чисто условным. Обычно к пучинистым грунтам относят глины, песчаные пылеватые или крупномоноблочные, в которых глиняный наполнитель превышает 15 %. Но даже чистый песок, который считается непучинистым грунтом, при определенных условиях может вспучиваться под влиянием отрицательных температур. Это происходит тогда, когда песок заключен во влагонепроницаемую оболочку (например, глиняный замок). В этом случае верхние слои грунта, замерзая, не могут вытеснить воду в нижерасположенные горизонты, поэтому они вынуждены подниматься вверх. И наоборот, песчаная подушка под основанием, расположенная ниже расчетной глубины промерзания, впитывает в себя выдавленную с верхних горизонтов влагу, равномерно распределяя ее по всей площади. В этом случае грунт не вспучивается и фундамент не испытывает пучинистых давлений.

Расчет сил морозного пучения представляет собой сложную инженерную задачу, при которой необходимы лабораторные замеры грунта. К основным характеристикам пучения грунтов относят:

— деформация грунта h — абсолютная величина, представляющая собой высоту поднятия грунта в определенной точке;

— коэффициент пучения f, определяемый по формуле

f = h/d

где d — мощность слоя промерзания грунта. Классификация глинистых грунтов по степени пучения приведена в таблице 1.

Таблица 1. Классификация глинистых грунтов по степени пучинистости

Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылеватоглинистые фракции, определяют через показатель дисперсии D, который имеет значение:

KD = K/d20*e0

где К — коэффициент, равный 1,85x104 см2;

ео — коэффициент пористости талого грунта;

do — средний диаметр частиц грунта.

Предохранение грунта от промерзания осуществляют покрытием его теплоизоляционными материалами, работами по удержанию снегового покрова, предварительным рыхлением грунта до промерзания и его засолением. Такая технология может иметь место при сооружении фундаментов мелкого заложения и повсеместно применяется в Скандинавских странах, где для защиты от мороза используют пенопропиленовую изоляцию (пенопласт). Предохранение грунта следует выполнять до начала устойчивых отрицательных температур. Теплоизоляционный слой размещают в самых важных местах — практически по всему периметру здания, благодаря чему становится возможным заложение фундаментов глубиной 40 — 50 см даже в условиях очень сурового климата. Тепло, уходящее из дома в грунт через фундамент, плюс геотермальное тепло заставляют линию промерзания подниматься вверх по периметру фундамента. В результате снижаются тепловые потери, и глубина промерзания грунта под отапливаемым зданием резко снижается, а при хорошей тепловой изоляции промерзание вообще не происходит.

В качестве теплоизоляционных материалов можно использовать солому, опилки, листья деревьев, хвою, сухой торф или специальные синтетические покрытия. Толщина теплоизоляционного слоя зависит от прогнозируемых температур, свойств материала и определяется расчетным путем для каждого конкретного случая.

Предварительное рыхление выполняют рыхлителями или плугами на глубину не менее 35 см. Рыхлый грунт боронуют на глубину до 15 см. Лучшее утепление обеспечивается при перекрестном (двойном рыхлении), которое выполняют с перекрытием предыдущей разрыхленной полосы на 20 см. Теплоизоляционные свойства рыхлого грунта значительно возрастают при укрытии его снежным покровом.

www.smoldomrem.ru

Способ защиты фундамента от морозного выпучивания

Задача: повышение эффективности защиты фундамента. Сущность: фундамент возводят на защитном слое, состоящем из уплотненного сыпучего материала, одна часть которого находится в полимерных изделиях в виде емкостей, другая часть уложена способом засыпки, а защитный слой помещен в траншею, которая в зависимости от физико-механических свойств грунта и глубины сезонного промерзания имеет высоту h2+h3, при h2≥0,1H и h3≥0, ширину a+в, при а≥0, где h2 - высота бруствера траншеи, h3 - подземная высота траншеи, а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента, Н - глубина сезонного промерзания. Технический результат: уменьшение сроков строительства фундаментов и снижение их стоимости. 1 ил.

Изобретение относится к строительству и касается защиты фундаментов легких зданий и сооружений от морозного выпучивания.

Известен способ защиты фундаментов от морозного выпучивания, в котором на расстоянии от фундамента не более 1,3Н выполняют траншею глубиной не менее 0,7Н, где Н - глубина промерзания грунта. Траншею заполняют сыпучим непучинистым несмерзающимся материалом. При морозном выпучивании грунт свободно деформируется в сторону траншеи, что ведет к уменьшению горизонтальных сил и, как следствие, к уменьшению прочности смерзания грунта с фундаментом, а в случае отсутствия смерзания - к уменьшению сил трения. Назначение засыпки - предотвратить разрушение стенок траншеи и уменьшить промерзание (А.С. SU 1673699, Бюл. №32 от 30.08.91).

Недостатком данного способа является то, что траншея не имеет достаточной защиты от попадания в нее подземных вод и верховодки, а скапливание последних в траншее приведет к смерзанию засыпки с грунтом, что делает данный способ защиты малоэффективным.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности защиты фундамента.

Технический результат: уменьшение сроков строительства фундаментов и снижение затрат.

Эти задачи решаются способом защиты, заключающимся в том, что фундамент возводят на защитном слое, состоящем из уплотненного материала, одна часть которого находится в полимерных изделиях в виде емкостей, другая часть уложена способом засыпки, а защитный слой помещен в траншею, которая в зависимости от физико-механических свойств грунта и глубины сезонного промерзания имеет высоту h2+h3, при h2≥0,1H и h3≥0, ширину а+в, при а≥0, где h2 - высота бруствера траншеи, h3 - подземная высота траншеи, а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента, Н - глубина сезонного промерзания.

Способ изображен на чертеже.

Для защиты фундамента 1 (см. чертеж) от сил морозного выпучивания используют полимерные изделия 2, например полиэтиленовые упаковочные емкости (пластиковые бутылки), заполненные сыпучим материалом, например сухим песком 3, и закрытые от попадания влаги. Для устройства защитного слоя 4 в грунте выполняют траншею 5 шириной a+в, где а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента. Подземная высота траншеи h3 равна, например, 1/2 высоты емкостей. Заполненные песком емкости в вертикальном положении устанавливают в траншею плотно друг к другу, горловинами вверх. Траншею с установленными в нее емкостями засыпают сыпучим материалом, например песком, с обязательным заполнением песком всех пустот между емкостями. Засыпку выполняют в виде насыпи на высоту бруствера траншеи h2, равную, например, 1/2 высоты емкостей. Насыпь подвергают дополнительному уплотнению различными способами. В верхнем слое насыпи, выше емкостей, прокладывают слой гидроизоляции 6, например, из полиэтиленовой пленки. Фундамент здания начинают возводить с насыпи защитного слоя.

Защита фундамента от морозного выпучивания будет происходить следующим образом. Гидроизоляция насыпи и закрытые емкости с песком дают защитному слою возможность оставаться в зимний период времени в сухом состоянии, а это значит, что защитный слой не будет подвергаться промерзанию и, следовательно, защитит от промерзания грунт, находящийся под ним. Расстояние а защитного слоя будет препятствовать промерзанию грунта под траншеей в горизонтальном направлении от зоны промерзания В до линии фундамента А.

Упаковочные емкости, представляющие собой полимер - полиэтилен низкого давления обладают большой плотностью, прочностью и растяжимостью. Полиэтиленовая емкость с находящимся внутри уплотненным материалом и расположенная в защитном слое способна выдерживать значительные вертикальные нагрузки, укрепляя грунт основания и препятствуя развитию неравномерных осадок фундаментов зданий за счет прочности материала, из которого она изготовлена и плотности материала, находящегося в ней.

Пример 1.

При строительстве постройки хозяйственного назначения с наружными размерами 3000×3000 мм из мелкоячеистых блоков размерами 188×300×575 мм был изготовлен из бетона M150 ленточный фундамент шириной 400 мм, высотой 300 мм, расположенный на защитном слое против сил морозного выпучивания с учетом районного коэффициента глубины промерзания Н=1,8 м. Защитный слой делали следующим образом. В естественном грунте, представляющем собой песок средней крупности, была выполнена траншея шириной а+в=2,2 м, где a=Н, и глубиной h2+h3=0,4 м. В качестве емкостей использовали пластиковые бутылки объемом 1,5 л и высотой 0,33 м. Емкости засыпали песком с дополнительным уплотнением методом встряхивания и с последующим закрыванием их имеющимися винтовыми пробками. Емкости выставляли в траншею в вертикальном положении, горловинами вверх плотно друг к другу. После этого траншею засыпали песком с заполнением всех промежутков между емкостями таким образом, чтобы выше емкостей получился слой толщиной 2-3 см. Дополнительное уплотнение проводили способом смачивания песка водой из поливочного шланга и добавлением его по ходу осаживания. На уплотненный песок стелили гидроизоляцию из полиэтиленовой пленки. Поверх пленки насыпали еще один слой песка толщиной 2-3 см, который уплотняли также способом смачивания. На приготовленном защитном слое возводили фундамент и выполняли остальные строительные работы. Проверки защитного слоя в осенне-зимний период показали, что он оставался сухим, а грунт, находящийся под ним, не подвергался замораживанию. Максимальная глубина промерзания в марте месяце составляла 0,8 м. Визуальный осмотр в мае-июне стен здания и фундамента показал, что фундамент не подвергался воздействию сил морозного выпучивания.

Предлагаемый способ защиты фундамента от морозного выпучивания позволит повысить эффективность защиты, сократить сроки строительства фундамента и снизить затраты на строительство засчет уменьшения его объема. Применение утилизированных полимерных емкостей значительно уменьшит объем ежегодно растущих пластиковых отходов.

Способ защиты фундамента от морозного выпучивания путем выполнения защитного слоя из непучинистого сыпучего материала, помещенного в траншею, отличающийся тем, что фундамент возводят на защитном слое, состоящем из уплотненного сыпучего материала, одна часть которого расположена в полимерных изделиях в виде закрытых емкостей, вертикально установленных в траншее горловинами вверх, а другая часть уложена засыпкой в виде насыпи с заполнением промежутков между емкостями, при этом траншея имеет высоту h2+h3 при h2≥0,1H и h3≥0 и ширину a+в при а≥0, где h2 - высота бруствера траншеи, h3 - подземная высота траншеи, а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента, Н - глубина сезонного промерзания, при этом в верхнем слое насыпи выше емкостей прокладывают слой гидроизоляции.

www.findpatent.ru

ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ - Фундаменты - Строительство и ремонт дома

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур (ленту) — полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру. Таким образом, оказывая сопротивление силам выпучивания почвы, избегая проседания и перекоса здания.

Ленточный фундамент позволяет возводить на своем основании различные строения: от деревянных до монолитных домов. При этом использовать намного меньшее количество строительных материалов, и проводить меньшее количество земляных работ в сравнении с фундаментом монолитным (и в конечном итоге, заметно снижает стоимость всего фундамента), что делает ленточный фундамент самым популярным видом основания при строительстве загородных домов и дач.

Устройство ленточного фундамента производится на песчано-гравийную подушку, которая сверху покрывается гидроизоляцией во избежание её размытия грунтовыми водами. Если вес возводимого здания небольшой, например небольшой деревянный дом, то устройством подушки из песка и гравия можно пренебречь.

По способу устройства выделяют два вида ленточного фундамента:

Монолитный
Сборный

Устройство монолитного ленточного фундамента предполагает вязку арматурного каркаса и заливку его бетоном на самом строительном объекте, за счет чего и достигается целостность, или неразрывность — монолитность основания фундамента.

Сборный ленточный фундамент (так же как и в случае с железобетоном) предполагает крепление между собой железобетонных блоков. Данное крепление выполняется посредством цемента с использованием армирования.

По глубине заложения:

Мелкозаглубленный
Глубокозаглубленный

Выбор глубины заложения фундамента зависит от несущей способности почвы и предполагаемых проектных нагрузок на него. Например, для того, чтобы поставить деревянный дом, устройство фундамента не должно быть глубоким, а в случае возведения тяжелого монолитного дома будет целесообразным устройство его фундамента, опирающегося на более плотные слои грунта. К тому же деревянный или каркасный дом сам по себе является легким строением, и давление, оказываемое таким зданием на фундамент, а следовательно и на почву, часто может оказаться недостаточным для препятствования силам выпучивания почвы, которые будут стремиться выдавить дом.

Ленточный фундамент, также как и монолитный, позволяет устройство цокольного этажа либо подвала. В случае наличия подвала верхние слои грунта, находящиеся внутри фундамента, между его стен, снимаются. И соответственно, если цокольный этаж не планируется — грунт можно не трогать, и таким образом сократить количество земляных работ.

Для того, чтобы избежать чрезмерного давления веса строения на фундамент, ширина его стенок не должна быть уже ширины стен возводимого здания. Как правило, для более устойчивого положения здания ширина стенок фундамента должна быть больше ширины стен здания минимум на 10 (десять) см. Также для более устойчивого положения всего строения ленточный фундамент делают расширяющимся к основанию. То есть его поперечное сечение выглядит в виде трапеции, расходящейся к основанию. Также возможно и устройство ленточного фундамента с поперечным сечением в виде прямоугольника.

Как известно, фундамент испытывает и поперечные, и продольные нагрузки. В случае с ленточным фундаментом избежать поперечных нагрузок достаточно просто. Для этого необходимо сделать высоту фундамента в два раза (или более) больше его ширины. Это позволит заметно снизить количество поперечных нагрузок и избежать поперечной деформации фундамента. Именно это и обуславливает возможность использования в арматурном каркасе ленточного фундамента в качестве поперечной арматуры — гладкую арматуру.

Вся конструкция ленточного фундамента испытывает на себе в основном продольные нагрузки. Они связаны с неравномерной нагрузкой здания на основание и силами выпучивания почвы. Поэтому продольная арматура в стальном каркасе фундамента должна быть ребристой (с переменным поперечным сечением), которая обеспечивает лучшее сцепление стали с бетоном и позволяет выдерживать более серьёзные нагрузки. Слабым местом в ленточном фундаменте являются его углы. Они больше всего подвержены сколам, разломам и другим видам деформации. Поэтому армирование углов должно быть выполнено с максимальной тщательностью.

Как защитить фундамента дома

Устройство рулонной или обмазочной гидроизоляции под подошвой фундамента.
Устройство обмазочной или рулонной гидроизоляции цоколя.
Утепление цоколя.
Устройство отмостки обеспечивает отвод основных осадков от фундамента.
Устройство дренажа по низу фундамента позволяет отвести воду от фундамента и локально снизить уровень грунтовых вод.
Устройство ливневой канализации позволяет отвести от фундамента воду от осадков.
Посадка кустарников возле дома позволяет задерживать снег и уменьшать глубину промерзания грунта.

Видео. Ленточный фундамент своими руками

Серия роликов, как избежать проблем со строительством ленточного фундамента.

Упрощенное и легкомысленное отношение к фундаменту имеют неприятные последствия:

Трещины в стенах
Просевшие полы
Сырость и грибок
Затекание
Потерю тепла и другие проблемы Рассматриваются основные факторы, влияющие на надежность фундамента.
1 часть. Введение

2 часть. Просадка фундамента

Ленточный фундамент. 3 часть. Дренаж

4 часть. Утепление фундамента

(Источник - wiki)

www.domprofy.ru

Монолитная плита или ленточный фундамент: работы

Опасность для строительства представляет выпучивание грунта в весенний период. Выпучивание грунта происходит в основном от того, что пустоты и поры в нем заполняются водой. В зимний период вода замерзает, образовавшийся лед создает в грунте давление, которое при оттаивании весной верхних слоев земли выжимает фундамент наверх.

Виды ленточных фундаментов.

Выпучиванию в основном подвержены глинистые и торфяные грунты. Суглинки, супеси, пески меньше подвержены выпучиванию, а чистые песчаные и сухие гравийные грунты в основном не подвержены пучению. Сухой крупнопористый грунт дает значительную осадку при увлажнении. Поэтому при выборе типа фундамента необходимо обязательно учитывать свойства грунта, иначе можно нанести большой вред зданиям и сооружениям подпором грунтовых вод или проседанием грунта.

Для строительства зданий на пучинистых грунтах рекомендуется строительство плитного фундамента.

Это монолитная плита, которая строится под всей площадью здания, для нее не является опасным смещение грунта. Толщина такой плиты зависит от типа строения. Для строительства кирпичного дома или дома из шлакоблоков достаточно 20 см толщины, а для 2-этажного коттеджа уже необходима толщина не менее 35 см.

Монолитная плита — это одна из разновидностей ленточного фундамента.

Земляные работы

Схема разметки под ленточный фундамент.

Несущая способность монолитной плиты на ленточном фундаменте значительно превосходит по прочности другие фундаменты. Ленточный монолитный фундамент строят мелкозаглубленным или заглубленным в зависимости от свойств грунта. До начала его строительства роется котлован. В основном для этого всегда используется специализированная техника — экскаватор. Земляные работы при строительстве монолитной плиты следует делать достаточно точно, без перекопа. Если дно котлована оказалось не достаточно ровным, то нельзя равнять его путем подсыпки грунта. Это может привести к проседанию подсыпанного грунта и, как следствие, к трещинам в фундаментной плите и стенах здания. Лучше равнять дно путем дополнительной выемки грунта. Откосы и дно его должны быть ровными, что проверяется уровнем. При необходимости их выравнивают вручную, лопатами.

Построить опалубку из досок. Поскольку заливаемый бетон оказывает большое давление на стены опалубки, строят ее с распорками, которые увеличивают прочность. Между установленной опалубкой и склоном котлована оставляется достаточно пространства для проведения работ по строительству монолитной плиты фундамента.

Устройство ленточного фундамента из блоков.

Дно котлована утрамбовать и засыпать песчаную подушку высотой до 20 см. Если грунт песчаный, то подушку делать не надо. Песок после укладки пролить водой и утрамбовать. Трамбовать песок необходимо для уничтожения образовавшихся воздушных пазух. Для гидроизоляции на песок настилается слой рубероида или пленки. При частом подпоре грунтовых вод необходимо сооружение дренажного устройства. Для подвода к зданию коммуникаций водо-, тепло- и электроснабжения необходимо проложить асбоцементные трубы.

На песок насыпается слой гравия или щебня, который тоже должен быть ровным и утрамбованным. Высота этого слоя до 20-25 см.

При наличии достаточного финансирования строительства можно песок заменить пенополистиролом. При выборе пенополистирола предпочтение отдается марке с минимальной плотностью Р — 520. При его использовании строительство гидроизоляции не требуется. Для увеличения несущей способности монолитной плиты ее нужно армировать. Для этого используется арматура одинакового диаметра.

Вернуться к оглавлению

Железобетонная монолитная плита на фундаменте

Схема усиления ленточного фундамента.

На слой гидроизоляции укладываются направляющие из арматуры. На них укладывается первый слой армированной сетки из проволоки диаметром более 8 мм или арматура, уложенная крест-накрест. Размер ячеек сетки должен быть не более 15*15 мм. Затем устанавливаются опорные направляющие для укладки второго слоя сетки из проволоки. Опорные направляющие выставляются с шагом не более 20 см. Высота направляющих регулируется в зависимости от предполагаемой толщины монолитной плиты, но не менее чем на 3-4 см ниже верхнего уровня залитого бетона. Если высота направляющих ниже, то уменьшается несущая способность плиты и срок ее эксплуатации значительно снижается.

Если используется арматура разного диаметра, то пруты с большим диаметром устанавливаются в верхнем слое, а с меньшим диаметром в нижнем. При этом в местах, предназначенных для строительства стен здания верхний и нижний слой арматуры должен быть одного диаметра.

После заливки бетона в опалубку его утрамбовывают электровибратором. Если монолитный фундамент строит индивидуальный застройщик, то нет смысла покупать электровибратор. Бетон в таком случае трамбуют вручную.

Такой фундамент выбирают при близком стоянии грунтовой воды.

Через 3 дня после заливки его опалубку можно снять. Для гидроизоляции внешнюю сторону монолитной плиты нужно промазать раствором битума или пергамином. После полного твердения бетона делают обратную засыпку фундамента грунтом.

Вернуться к оглавлению

Монолитная плита на ленточном фундаменте

Схема устройства монолитного ленточного фундамента.

Экскаватором роется траншея. Ширина ее должна быть такой, чтобы рабочий смог свободно пройти с внешней стороны опалубки для ее установки. Дно траншеи утрамбовать и выровнять ее откосы.

На утрамбованное дно насыпается слой песка слоем до 10 см. Его нужно пролить водой и утрамбовать. Засыпать слой гравия или щебня и тоже утрамбовать. Проложить арматуру диаметром более 12 мм. Ее следует связать проволокой или места соединения сварить. Места сварки зачистить и покрыть антикоррозийным составом. Опорные направляющие должны выступать за пределы опалубки. Это необходимо для жесткого соединения с монолитной плитой, которую заливают по окончании строительства ленточного фундамента. Монолитная плита на ленточном фундаменте, при правильно сделанной гидроизоляции, поможет избежать поступления грунтовой воды в цокольный этаж.

Таким образом возводится монолитный ленточный фундамент.

moidomkarkas.ru

Фундаментальный труд над фундаментом - как правильно сделать фундамент

Ленточный фундамент с ростверком Для чего применять свайно-ростверковый фундамент при больших перепадах высот независящий от глубины промерзания грунтов позволяет экономить расход бетона

Трудно недооценить значение фундамента в современном строительстве. Ведь даже само слово фундамент из общестроительного термина превратилось в нарицательное имя, которым обозначают основу всех основ. Однако согласно сленгу профессиональных строителей фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на грунт. От надежной работы фундамента в значительной степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность.

[img] Стоимость возведения фундаментов как правило составляет 15-25% стоимости дома, а исправление допущенных ошибок длительная и дорогая процедура, которая подчас вообще едва возможна. Существует несколько источников деформации фундаментов: просадка фундамента; выпучивание фундамента при заложении его выше уровня промерзания; отрыв и выпучивание фундамента при заложении его ниже уровня промерзания; боковой сдвиг фундамента. Просадка фундаментов, то есть 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/кв.м) 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. В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты бывают столбчатыми, ленточными и плитными. [img] Типология фундамента 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 непучинистых 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 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 на 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 также 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. Столбчатые и ленточные фундаменты в неподвижных грунтах состоят из:

Щебень
Бутовая кладка
Кирпичная кладка
Бетон
Железобетон
Цоколь
Глина
Крупнозернистый песок

Столбчатые и ленточные фундаменты в пучинистых грунтах состоят из:

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

Как заложить фундамент 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 завершения 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 6 месяцев на 25 %, за год - на 35- 40 %, за два года - примерно на 50 %. [img] Столбчатые железобетонные фундаменты В глубокопромерзающих пучинистых грунтах самыми надежными и 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, а 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 часть цемента, 3 части песка, 4- 5 частей 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. 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 суток 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/кв.см) 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. Большая площадь опоры плит позволяет снизить давление на грунт до 10 кПа (0,1 кгс/кв.см), 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, так как не надо устраивать цокольное перекрытие и ростверк. Заливка ленточного фундамента Если дом строят на сухих грунтах, желательно, чтобы в нем был подвал или высокое эксплуатируемое подполье. При ленточных фундаментах и цокольном перекрытии такое решение оправданно не только, конструктивно, но и экономически: дополнительные затраты, связанные в этом случае с устройством подвала или подполья, в 3-5 раз меньше тех, которые требуются, чтобы получить такую же полезную площадь в специально построенном для этой цели помещении. Высоту подвала принимают равной 1,9-2,2 м. Этого вполне достаточно, чтобы разместить в нем хозяйственные и складские помещения и при необходимости установить квартирный генератор тепла (котел) на жидком или твердом топливе. Стены подвала, как правило, совмещают с ленточными фундаментами, а потолок - с цокольным перекрытием. Толщину стен при их заглублении свыше 1 метра определяют с учетом бокового давления грунта. В сухих непучинистых грунтах стены подвала выкладывают из камня, кирпича и бетона, в пучннистых и влагонасыщенных грунтах - только из бетона и железобетона. Для повышения прочности стен, сложенных из кирпича и бетонных блоков, в горизонтальные швы кладки, через 30-40 см по высоте, кладут арматурную сетку, а вверху и внизу стен, по их периметру, устраивают железобетонные пояса. Кроме устойчивости стены подвала должны иметь хорошие теплозащитные качества и надежную гидроизоляцию. Как известно, грунт на глубине 1.5-2 м от поверхности земли имеет практически постоянную температуру, равную примерно 5-10 °С. При достаточно эффективной тепловой защите стен (но не пола) такая температура может сохраняться в подвале почти круглый год. В качестве теплозащитных материалов используют керамзит, минеральную вату, а также пенопласты. Способов устройства тепловой защиты стен много. Наиболее эффективны из них те, где утепляющий слой расположен снаружи. При таком решении стены подвала не промерзают и, как правило, не отсыревают. Лучшим материалом для наружного утепления является пенопласт. По сравнению с минеральной ватой он в 2-3 раза менее теплопроводен и в 100 раз имеет меньшее водопоглощение. Его плохая огнестойкость и некоторая токсичность в данном случае значения не имеют. Наружную гидроизоляцию стен подвала или подполья выполняют во всех случаях. При маловлажных грунтах, когда грунтовые воды находятся ниже пола подвала, достаточно двойной обмазки стен горячим битумом. При сильно увлажненных грунтах требуется оклеечная гидроизоляция с использованием рубероида или полиэтиленовой пленки. Кроме того, в этом случае желательно также устройство глиняного замка из уплотненной жирной глины. Наиболее сложные гидроизоляционные работы возникают при расположении пола подвала ниже уровня грунтовых вод. В этих случаях дополнительно требуется подпольная гидроизоляция с применением сварных полиэтиленовых полотнищ или многослойных рубероидных ковров с устройством бесшовных оснований под полы из монолитного железобетона. Учитывая, что такие сложные работы неизбежно придется проводить в затопленных водой котлованах (что не позволяет гарантировать их качество), следует стремиться к тому, чтобы полы, подземных помещений были расположены выше уровня грунтовых вод. Каждый подвал должен иметь вентиляцию, которая предотвращает появление сырости и способствует лучшему сохранению овощей, фруктов и продуктовых запасов. Обычно для этой цели по периметру цоколя устраивают, вентиляционные отверстия или окна, периодически открываемые для проветривания подземных помещений, однако лучшим решением является вентиляция через специальные каналы, устраиваемые, в дымовентиляционных блоках, выходящих за пределы чердачного перекрытия или крыши. Чем больше сечение вытяжного канала, тем лучше. При кирпичной кладке минимальное сечение 140х140 мм. Приток воздуха обычно обеспечивается за счет неплотностей в ограждающих конструкциях, но можно устроить и специальные каналы с забором воздуха либо с улицы, либо из закрытых помещений (подполье, тамбур, сени, веранда). Приточный и вытяжной каналы располагают в противоположных сторонах подвала, причем первый из них у пола, а второй у потолка. Полы подвала могут иметь разнообразную конструкцию. На сухих грунтах подготовку под полы устраивают обычно из щебня, гравия или кирпичного боя, укладываемых с трамбованием на материковый (нетронутый) грунт. На влажных грунтах для предотвращения капиллярного поднятия влаги подготовку устраивают по гидроизоляционному слою из жирной глины или щебня, пропитанного битумом. Кроме того, основание под полы (подготовку) желательно делать из монолитного бетона или железобетона. Покрытие пола и в том, и в другом случае выполняют из любых материалов: цементно-песчаного раствора, бетонных и керамических плиток, дощатого настила и т, д. На влажных грунтах независимо от устройства гидроизоляции следует избегать устройства верхнего покрытия полов из органических материалов. Перекрытие над подвалом лучше всего делать железобетонным, особенно в случаях, когда грунты имеют повышенную влажность, а вентиляция не гарантирует достаточного обмена воздуха. Если цокольное перекрытие деревянное, несущие балки над подвалом следует оставить открытыми, а утеплитель расположить над ними. При высоком стоянии грунтовых вод, чтобы избежать сложных гидроизоляционных работ, эксплуатируемые подпольные помещения можно делать мелкозаглубленными, в виде полупроходных подполий с внутренней высотой 120-150 см. Tакие подполья так же, как и подвалы, закрыты с внешней стороны цоколем или забиркой (при столбчатых фундаментах) и имеют цокольное перекрытие, однако в отличие от подвалов у них менее постоянный внутренний тепловой режим: пол мелкозаглубленного подполья по сравнению с подвалом больше подвержен сезонным температурным колебаниям. Высота любого подполья, расположенного под утепленным цокольным перекрытием, должна позволять осматривать его ограждающие конструкции, особенно в случаях, когда цокольное перекрытие устраивают по деревянным балкам. Минимальное расстояние от планировочной отметки подполья до низа выступающих конструкций 40 см. В сельских домах полы часто устраивают на лагах, укладываемых по кирпичным столбикам, которые, в свою очередь, непосредственно опираются на грунт. Под досками пола в этом случае образуется теплое подполье высотой 150-250 мм. При большей высоте в подполье возрастают теплопотери, при меньшей – ухудшается его вентиляция. Изнутри, по периметру наружных стен, цоколь утепляют шлаком, керамзитом, минеральной ватой. Следует учитывать, что такая конструкция полов по грунту с теплым подпольем противопоказана для дач и садовых домиков с эпизодическим режимом эксплуатации: без отопления жилых помещений в зимнее время грунт под полом может промерзнуть и деформироваться вместе с полом даже на непучинистых грунтах.

Твитнуть Виталия Львова

Вернуться к разделу «Свайный, свайновинтовой и фундамент ростверк» 12 Августа 2013

rem-video.ru

Фундамент для зданий

Что ж, участок, где будет находиться ваш давно ожидаемый пригородный объект, расчищен и подготовлен к строительству. Последующим шагом, как правило, считается горизонтальная и (когда нужно) вертикальная планировка земельного участка. Кроме того, в отдельных негативных ситуациях, может понадобится осушение участка строительства.

Ну а затем возникает вопрос, с которым сталкивается фактически каждый строитель – как безошибочно подготовить фундамент здания?

Подготовка фундамента здания

Нельзя не учитывать значение такого конструктивного компонента дома в современном домашнем строительстве. Ведь непосредственно сам термин уже издавна стал нарицательным, перейдя из строительной сферы в иные сферы нашей жизни, обозначая основание и стабильность.

Фундамент – это опорная часть дома, созданная для передачи нагрузок от расположенных выше строй конструкций строения на грунтовое основание. От того насколько верно построена опора, от его крепкой и устойчивой работы в значимой степени действительно зависят стабильность, надежность и иные эксплуатационные свойства здания.

Цена строительства

Цена строительства опоры здания составляет достаточно существенную часть общей цены строительства и может превышать — 25%. А исправление выявленных ошибок при проектировании либо при монтаже — непростая, дорогая и долгая процедура, выполняемая, обычно, лишь спец организациями, оснащенными подходящим оборудованием.

Причина деформации

Строители и проектировщики отмечают ряд наиболее популярных источников деформации основания домов:

просадка фундаментов;
выпучивание фундамента при его закладке выше границы замерзания;
отрыв с следующим выпучиванием при монтаже фундамента ниже границы замерзания грунта;
боковой сдвиг фундаментной конструкции.

Просадка, другими словами медленное, плавное опускание в грунт под влиянием веса размещенных выше конструкций, в индивидуальном низкоэтажном строительстве явление достаточно нечасто встречающееся. Наиболее часто встречается как раз выпучивание фундаментов.

Тяжелые грунты

Так с присутствием тяжелых пучинистых грунтов (глина насыщенная водой, суглинок, супесь, некрупный и пыльный песок) силы пучения, влияющие на опору здания со стороны расположенных ниже слоев грунта способны достигать 10-16 т/м2. Что часто превосходит нагрузку размещенных выше строй конструкций. При всем этом сезонного характера колебания поверхностного слоя земли, при вымерзании лишь на 1 метр, могут составлять 10-15 см. Как результат – перекошенное крыльцо, веранда, а время от времени и стенки здания. Все это почти всегда, считается как раз результатом влияния силы пучения.

Каким же образом реализовать фундамент здания, чтобы избежать проблем в дальнейшем? Необходимо, во 1-х, изучить геологию и характеристики грунтов как раз на любом участке, а не доверять среднестатистическим показателям. Во 2-х, должным образом подобрать тип основания. И, в 3-х, как минимум поручить проектирование и расчет параметров конструкции основания экспертам.

fundament-enc.ru