Фундамент основа основ будущего дома
Фундаменты предназначены для восприятия нагрузок от стен, вышележащих конструкций и бокового давления грунта. Кроме того, они защищают подвалы и цокольные этажи от грунтовых вод и сырости. Основание под домом не должно оседать, разрушаться под тяжестью дома, то есть должно быть достаточно прочным и не сжимаемым. Фундамент должен равномерно промерзать зимой: неравномерное промерзание приводит к вспучиванию и, как следствие, разрушению дома. Основание не должно быть подвержено размыванию или разрушению веществами, растворенными в грунтовых, талых или дождевых водах.
Прежде чем приступать к разработке траншей под фундамент, необходимо выполнить следующие работы: составить проект дома, включающий смету и порядок производства работ, выполнить разметку участка под строительство, определить тип грунта, уровень грунтовых вод и глубину промерзания. При необходимости — осушить участок, уплотнить грунт, отвести талые и дождевые воды. От почвенных условий участка зависит глубина заложения фундамента. Например, для сухих грунтов глубина заложения должна быть не менее 0,5 м, а для мокрых мелкопесчаных и глинистых — не менее глубины промерзания. В любом случае, рекомендации по инженерно-геологической оценке вашего участка на основании оценки почвы и уровня грунтовых вод должны выдать специалисты, имеющие опыт проектирования и строительства.
Бытует мнение, что чем глубже заложен фундамент, тем больше его устойчивость и надежность. Это не совсем так. Действительно, вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на подошву фундамента, заложенного ниже глубины промерзания. Но касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут вытащить и оторвать фундамент вместе с промерзшим грунтом. Особенно это опасно в тех случаях, когда фундамент выполнен из кирпича или мелких блоков и на нем установлено легкое сооружение. Чтобы этого избежать, внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, придающий жесткость фундаментной конструкции. В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6–12 мм. Основание фундамента делают расширенным в виде опорной площадки-анкера, не позволяющей вытащить его из земли при морозном пучении грунта. Иначе говоря, глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам можно принять за естественное основание для возводимого здания.
Если вы собираетесь оставлять в фундаменте отверстия для коммуникаций, в опалубке надо установить временные заглушки, которые удаляют после затвердевания бетона.
Ленточные фундаменты применяются для домов с любыми конструкциями стен, а столбчатые — преимущественно для бревенчатых, щитовых, каркасных и легких каменных. В слабых сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достигнуть естественного основания экономически или технически невозможно из-за большой глубины его залегания, применяют свайные фундаменты, используя в основном набивные железобетонные сваи, изготавливаемые непосредственно на площадке строительства. По верху свай устраивают монолитный железобетонный пояс.
Столбчатый фундамент давно получил широкое распространение за свои достоинства — простоту и дешевизну. Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5–2 раза экономичнее ленточных. Его устраивают после срезки растительного слоя на глубину 0,5 м и подготовки песчаной подушки толщиной не менее 0,2 м. Размеры и число столбов принимают в зависимости от массы сооружения. В среднем расстояние между столбами составляет 2 м.
Столбы соединяют деревянными щитами, асбестоцементными плитами или кладкой в полкирпича, выступающими над уровнем земли или отмостки на 10–15 см.
При расстояниях между столбчатыми фундаментами больше 2,5–3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).
Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены (бетон — 400 мм, бутобетон — 400 мм, кладка из естественного камня — 600 мм, из бута-плитняка — 400 мм, из кирпича выше уровня земли — 380 мм, а при перевязке с забиркой — 250 мм).
Для утепления подпольного пространства и предохранения от попадания снега, влаги и пыли между столбами выполняется забирка. Минимальная толщина стенки забирки принимается: для бутовой кладки — 200 мм, для кирпича — 120 мм, для армированного бетона — 100–120 мм.
Забирка заглубляется в грунт на 200–300 мм. Если грунт пучинистый, то под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150–200 мм. В забирке с каждой стороны дома предусматриваются вентиляционные отверстия размером 150×150 мм на высоте 150 мм над отмосткой.
Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Также целесообразно устройство ленточных фундаментов при небольшой глубине их заложения в случае опасности возникновения неравномерных деформаций основания. При этом в фундаментах устраивают непрерывные армированные пояса. Незаменимы ленточные фундаменты и в том случае, когда цоколь выполняет роль подпорной стенки для грунта подсыпки пола.
Ленточные фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен или железобетонных перекрестных балок. Обычно в разрезе ленточный фундамент представляет собой прямоугольник. Ширина ленточных фундаментов под наружные стены зависит от качества грунтов. Но в любом случае она должна быть не меньше ширины стены. Оптимальной является ширина, на 5 см превышающая толщину оштукатуренной стены. Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта. В большинстве же случаев приходится расширять подошву фундамента. Сечение фундамента с расширенной подошвой имеет форму трапеции. Расширение подошвы не должно быть слишком большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и образования в них трещин.
Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента.
Глубина заложения фундаментных стен — 0,5 м ниже пола подвала. Кроме устойчивости и прочности, стены подвала должны иметь хорошие теплозащитные свойства и надежную гидроизоляцию. Помимо этого, подвалы необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией.
Свайные фундаменты состоят просто из отдельных свай, либо отдельные сваи перекрываются сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой (ростверком). Сваи забивают или вворачивают в землю методом бурения. Буронабивные сваи заливают бетоном, армируют. Сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными или стальными.
В малоэтажном строительстве в последнее время получили распространение винтовые сваи. Винтовая свая — это стальная труба с наваренной на нее лопастью определенной конфигурации. Изначально винтовые сваи разрабатывали для использования в качестве опор мостов, опор высоковольтных линий в условиях обводненности, в слабых, твердомерзлых грунтах. Сегодня фундаменты на винтовых сваях оказались востребованы и малоэтажным загородным строительством из-за ряда преимуществ. Фундамент на винтовых сваях экономичен, не требует усадки, работы можно выполнить за несколько дней в любое время года. Он позволяет возводить дома на склонах, поблизости от больших деревьев, а также на торфяных и обводненных грунтах. Этот тип фундамента обеспечивает хорошую вентиляцию подполья, препятствует гниению древесины, дает возможность пристраивать к дому новые строения. Свайный фундамент более ремонтопригоден, чем ленточный или плитный, а инженерные коммуникации можно планировать параллельно со строительством дома. Ограничений по использованию винтовых свай не так уж много, например, наличие в грунте массивов камней и валунов. Помимо этого, при использовании свай без бетонного ростверка нельзя сделать заглубленный подвал.
Кроме того, при возведении фундаментов применяют арматурные стержни различного диаметра, а также рубероид и различные гидроизоляционные составы. Рекомендации по инженерно- геологической оценке вашего участка на основании оценки почвы и уровня грунтовых вод должны выдать специалисты, имеющие опыт проектирования и строительства.
Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных и незаглубленных фундаментов. Дома на таких фундаментах стоят более 15 лет без деформаций и не требуют дополнительных затрат на их эксплуатацию, т. е. на капитальный и текущий ремонты. Осуществляется лишь профилактический ремонт.
Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2–0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). Таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действуют незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.
Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20–30 см из непучинистых (несмерзающихся) материалов (песок крупно- и среднезернистый, гравийногалечный, мелкий щебень, котельный шлак, керамзитовый и шунгизитовый гравий, местный непучинистый грунт, подвергшийся противопучинной обработке (гидрофобизации) и т. п.) Применением подушки достигается не только частичная замена пучинистого грунта на непучинистый, но и уменьшение неравномерных деформаций основания. Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчетом.
Мелкозаглубленные фундаменты нашли широкое применение в строительстве жилых загородных домов у индивидуальных застройщиков, которые возводят себе дома своими силами. Последнее время основание домов представляет собой столбчатый или свайный мелкозаглубленный фундамент, но нередко используют смешанную конструкцию, лавируя по объемному весу частей и узлов самого здания, то есть не утяжеляя основание дома.
Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.
Можно сделать фундамент в виде незаглубленной плиты. Незаглубленные фундаменты устраивают на локально уплотненных основаниях. Их выполняют в виде железобетонного или бетонного элемента, размещаемого на подушке из непучинистого материала. Этим материалом заполняют (с послойным уплотнением, как при устройстве подушки) и пазухи траншеи. Элементы фундамента соединяют между собой сваркой или скрутками через выпуски арматуры и заполняют бетоном, образуя сборно-монолитную горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания дома.
Глубина заложения подошвы плиты не связывается с глубиной промерзания, что позволяет класть ее прямо на поверхность земли. К тому же на нее не оказывают большого влияния и колебания уровня грунтовых вод. При равномерных деформациях грунта под плитой дополнительные усилия в элементах системы дома и в самой плите не возникают. Под самой плитой в зависимости от рельефа делают подсыпку из местного грунта с уплотнением, а затем песчаную прослойку толщиной 100–150 мм. Чтобы не допустить обезвоживания бетона, при его укладке на песчаную подготовку настилают слой рубероида или пленки.
Необходимость и достаточность
Особое значение имеет предполагаемое время, на которое возводится строение. Например, срок службы различных фундаментов составляет: ленточных бетонных и бутовых на цементном растворе — 150 лет, бутовых или бетонных столбов — 30–50 лет. Сам же фундамент, в зависимости от сложности, возводится за одну–две недели.Прежде чем приступать к разработке траншей под фундамент, необходимо выполнить следующие работы: составить проект дома, включающий смету и порядок производства работ, выполнить разметку участка под строительство, определить тип грунта, уровень грунтовых вод и глубину промерзания. При необходимости — осушить участок, уплотнить грунт, отвести талые и дождевые воды. От почвенных условий участка зависит глубина заложения фундамента. Например, для сухих грунтов глубина заложения должна быть не менее 0,5 м, а для мокрых мелкопесчаных и глинистых — не менее глубины промерзания. В любом случае, рекомендации по инженерно-геологической оценке вашего участка на основании оценки почвы и уровня грунтовых вод должны выдать специалисты, имеющие опыт проектирования и строительства.
Бытует мнение, что чем глубже заложен фундамент, тем больше его устойчивость и надежность. Это не совсем так. Действительно, вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на подошву фундамента, заложенного ниже глубины промерзания. Но касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут вытащить и оторвать фундамент вместе с промерзшим грунтом. Особенно это опасно в тех случаях, когда фундамент выполнен из кирпича или мелких блоков и на нем установлено легкое сооружение. Чтобы этого избежать, внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, придающий жесткость фундаментной конструкции. В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6–12 мм. Основание фундамента делают расширенным в виде опорной площадки-анкера, не позволяющей вытащить его из земли при морозном пучении грунта. Иначе говоря, глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам можно принять за естественное основание для возводимого здания.
Если вы собираетесь оставлять в фундаменте отверстия для коммуникаций, в опалубке надо установить временные заглушки, которые удаляют после затвердевания бетона.
Разновидности
В зависимости от расчетных нагрузок фундаменты бывают: ленточные — монолитные из бутобетона и крупнопористого бетона и сборные из блоков и блоков подушек, столбчатые, сплошные в виде железобетонной плиты и свайные. Малоэтажные деревянные загородные дома в основном строят с ленточными и столбчатыми фундаментами. Мы рассмотрим три основных вида которые используются при строительстве деревянных домов.Ленточные фундаменты применяются для домов с любыми конструкциями стен, а столбчатые — преимущественно для бревенчатых, щитовых, каркасных и легких каменных. В слабых сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достигнуть естественного основания экономически или технически невозможно из-за большой глубины его залегания, применяют свайные фундаменты, используя в основном набивные железобетонные сваи, изготавливаемые непосредственно на площадке строительства. По верху свай устраивают монолитный железобетонный пояс.
Столбчатый фундамент давно получил широкое распространение за свои достоинства — простоту и дешевизну. Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5–2 раза экономичнее ленточных. Его устраивают после срезки растительного слоя на глубину 0,5 м и подготовки песчаной подушки толщиной не менее 0,2 м. Размеры и число столбов принимают в зависимости от массы сооружения. В среднем расстояние между столбами составляет 2 м.
Столбы соединяют деревянными щитами, асбестоцементными плитами или кладкой в полкирпича, выступающими над уровнем земли или отмостки на 10–15 см.
При расстояниях между столбчатыми фундаментами больше 2,5–3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).
Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены (бетон — 400 мм, бутобетон — 400 мм, кладка из естественного камня — 600 мм, из бута-плитняка — 400 мм, из кирпича выше уровня земли — 380 мм, а при перевязке с забиркой — 250 мм).
Для утепления подпольного пространства и предохранения от попадания снега, влаги и пыли между столбами выполняется забирка. Минимальная толщина стенки забирки принимается: для бутовой кладки — 200 мм, для кирпича — 120 мм, для армированного бетона — 100–120 мм.
Забирка заглубляется в грунт на 200–300 мм. Если грунт пучинистый, то под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150–200 мм. В забирке с каждой стороны дома предусматриваются вентиляционные отверстия размером 150×150 мм на высоте 150 мм над отмосткой.
Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Также целесообразно устройство ленточных фундаментов при небольшой глубине их заложения в случае опасности возникновения неравномерных деформаций основания. При этом в фундаментах устраивают непрерывные армированные пояса. Незаменимы ленточные фундаменты и в том случае, когда цоколь выполняет роль подпорной стенки для грунта подсыпки пола.
Ленточные фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен или железобетонных перекрестных балок. Обычно в разрезе ленточный фундамент представляет собой прямоугольник. Ширина ленточных фундаментов под наружные стены зависит от качества грунтов. Но в любом случае она должна быть не меньше ширины стены. Оптимальной является ширина, на 5 см превышающая толщину оштукатуренной стены. Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта. В большинстве же случаев приходится расширять подошву фундамента. Сечение фундамента с расширенной подошвой имеет форму трапеции. Расширение подошвы не должно быть слишком большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и образования в них трещин.
Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента.
Глубина заложения фундаментных стен — 0,5 м ниже пола подвала. Кроме устойчивости и прочности, стены подвала должны иметь хорошие теплозащитные свойства и надежную гидроизоляцию. Помимо этого, подвалы необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией.
Свайные фундаменты состоят просто из отдельных свай, либо отдельные сваи перекрываются сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой (ростверком). Сваи забивают или вворачивают в землю методом бурения. Буронабивные сваи заливают бетоном, армируют. Сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными или стальными.
В малоэтажном строительстве в последнее время получили распространение винтовые сваи. Винтовая свая — это стальная труба с наваренной на нее лопастью определенной конфигурации. Изначально винтовые сваи разрабатывали для использования в качестве опор мостов, опор высоковольтных линий в условиях обводненности, в слабых, твердомерзлых грунтах. Сегодня фундаменты на винтовых сваях оказались востребованы и малоэтажным загородным строительством из-за ряда преимуществ. Фундамент на винтовых сваях экономичен, не требует усадки, работы можно выполнить за несколько дней в любое время года. Он позволяет возводить дома на склонах, поблизости от больших деревьев, а также на торфяных и обводненных грунтах. Этот тип фундамента обеспечивает хорошую вентиляцию подполья, препятствует гниению древесины, дает возможность пристраивать к дому новые строения. Свайный фундамент более ремонтопригоден, чем ленточный или плитный, а инженерные коммуникации можно планировать параллельно со строительством дома. Ограничений по использованию винтовых свай не так уж много, например, наличие в грунте массивов камней и валунов. Помимо этого, при использовании свай без бетонного ростверка нельзя сделать заглубленный подвал.
Материалы и подвиды
Основным материалом для изготовления фундаментов являются бетоны, которые должны обладать необходимой прочностью, плотностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, химической стойкостью к агрессивной среде и т. п.Кроме того, при возведении фундаментов применяют арматурные стержни различного диаметра, а также рубероид и различные гидроизоляционные составы. Рекомендации по инженерно- геологической оценке вашего участка на основании оценки почвы и уровня грунтовых вод должны выдать специалисты, имеющие опыт проектирования и строительства.
Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных и незаглубленных фундаментов. Дома на таких фундаментах стоят более 15 лет без деформаций и не требуют дополнительных затрат на их эксплуатацию, т. е. на капитальный и текущий ремонты. Осуществляется лишь профилактический ремонт.
Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2–0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). Таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действуют незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.
Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20–30 см из непучинистых (несмерзающихся) материалов (песок крупно- и среднезернистый, гравийногалечный, мелкий щебень, котельный шлак, керамзитовый и шунгизитовый гравий, местный непучинистый грунт, подвергшийся противопучинной обработке (гидрофобизации) и т. п.) Применением подушки достигается не только частичная замена пучинистого грунта на непучинистый, но и уменьшение неравномерных деформаций основания. Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчетом.
Мелкозаглубленные фундаменты нашли широкое применение в строительстве жилых загородных домов у индивидуальных застройщиков, которые возводят себе дома своими силами. Последнее время основание домов представляет собой столбчатый или свайный мелкозаглубленный фундамент, но нередко используют смешанную конструкцию, лавируя по объемному весу частей и узлов самого здания, то есть не утяжеляя основание дома.
Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.
Можно сделать фундамент в виде незаглубленной плиты. Незаглубленные фундаменты устраивают на локально уплотненных основаниях. Их выполняют в виде железобетонного или бетонного элемента, размещаемого на подушке из непучинистого материала. Этим материалом заполняют (с послойным уплотнением, как при устройстве подушки) и пазухи траншеи. Элементы фундамента соединяют между собой сваркой или скрутками через выпуски арматуры и заполняют бетоном, образуя сборно-монолитную горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания дома.
Глубина заложения подошвы плиты не связывается с глубиной промерзания, что позволяет класть ее прямо на поверхность земли. К тому же на нее не оказывают большого влияния и колебания уровня грунтовых вод. При равномерных деформациях грунта под плитой дополнительные усилия в элементах системы дома и в самой плите не возникают. Под самой плитой в зависимости от рельефа делают подсыпку из местного грунта с уплотнением, а затем песчаную прослойку толщиной 100–150 мм. Чтобы не допустить обезвоживания бетона, при его укладке на песчаную подготовку настилают слой рубероида или пленки.
http://zdspb.ru