Примечание: Для того, чтобы узнать, какая глубина промерзания грунта в Вашем регионе, посмотрите ниже на таблицу №2, где даны значения для некоторых городов, с учетом типа грунта. Кликните по таблице, чтобы увеличить.
Таблица №2: Глубина промерзания грунта в некоторых регионах
Примечание: Помимо того, что на глубину заложения ленточного фундамента влияет глубина промерзания и тип грунта, так же не стоит отбрасывать еще один очень важный фактор – уровень грунтовых вод, о котором и поговорим далее.
Зависимость глубины заложения ленточного фундамента от уровня грунтовых вод (УГВ)
Существует два варианта расположения грунтовых вод – когда они расположены ниже глубины промерзания грунта, и когда – выше.
Уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта
Это можно считать хорошим показателем, и в этом случае, грунтовые воды в большинстве типов грунтов не оказывают особого влияния на глубину устройства монолитной железобетонной ленты.
Единственным ограничением, в данном случае, является то, что в таких грунтах, как суглинки, глины и им подобных, ленту необходимо закладывать минимум на половину глубины промерзания такого грунта. В других, «хороших» грунтах, этот фактор на заложение фундамента – не влияет.
Другими словами, если глубина промерзания в Вашем регионе, допустим – 1,5 метра , то ленточный мелкозаглубленный фундамент необходимо устраивать минимум на 0,75 метров .
Уровень грунтовых вод выше глубины промерзания грунта
Если грунтовые воды расположены высоко, то глубина копки траншеи для ленточного фундамента не зависит от их уровня только на скалистых грунтах, песчаных крупнозернистых, гравийных и им подобных.
На любых других типах грунтах, с высоким УГВ, монолитную ленту придется заглублять ниже глубины промерзания на 10-20см (таблица №2). В этом случае она станет заглубленным фундаментом.
Заглубленный ленточный фундамент
Заглубленный ленточный фундамент считается наиболее надежным из всех лент. Он закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10-20 см . Еще одним условием его устройства является то, что грунт под его подошвой должен быть более или менее твердым.
В случае болотистых грунтов, торфяников и подобных им, ленточный фундамент закладывается на глубину, которая ниже этих слоев. В некоторых случаях, достаточно прокопать траншею до твердых пород грунта, а затем устроить песчаную или песчано-гравийную подушку до уровня, который чуть ниже глубины промерзания грунта в Вашем регионе.
Когда на строительном участке грунт совсем плох для заложения ленточного фундамента, или его устройство требует огромных затрат, можно попробовать рассчитать другой тип фундамента, например, плитный. Возможно, это будет как дешевле, так и надежнее.
Как уменьшить глубину заложения ленточного фундамента
После проведения всех расчетов по глубине заложения ленточного фундамента, частенько бывает так, что с учетом грунта и региона, его необходимо заложить очень глубоко. От сюда возникает вопрос о том, как сократить расходы и уменьшить глубину.
Существует несколько способов уменьшения глубины заложения ленточных фундаментов, все они основаны на том, чтобы уменьшить значение основных факторов, влияющих на фундамент.
Уменьшение глубины промерзания грунта
Изменить климат в регионе мы, конечно же, не сможем, но сможем изменить глубину промерзания, конкретно под подошвой фундамента, утеплив сам фундамент и грунт, прилегающий к нему с наружной стороны.
Таким образом мы сможем уменьшить глубину заложения фундамента, а также сократить расходы на него.
Отвод грунтовых вод от ленточного фундамента
Еще один действующий способ уменьшения глубины заложения ленточного фундамента – отвод воды от него.
Делается это с помощью устройства хорошей дренажной системы, которая отведет значительную часть воды от фундамента и не даст ей пагубно воздействовать на него.
Песчаная или песчано-гравийная подушка под фундаментом
В случае, когда на участке пучинистые слои грунта залегают достаточно глубоко, ленточный фундамент также придется закладывать на большую глубину. Уменьшить ее можно, заместив пучинистый грунт песчаной или песчано-гравийной подушкой.
Другими словами, необходимо выкопать глубокую траншею до твердых грунтовых пород, а после этого устроить там массивную песчано-гравийную подушку, которая распределит нагрузку от фундамента и дома на грунт равномерно и не даст силам пучения пагубно воздействовать на фундамент.
Подушку желательно делать не только под подошвой фундамента, но и рядом с ним, как показано на схеме.
Стоит отметить, что самым надежным методом уменьшения глубины заложения ленточного фундамента, является комбинированный способ, т.е. и устройство подушки, и утепление, а также устройство дренажа, если это понадобится.
Какой фундамент лучше для малоэтажного строительства?
Если крыльцо дома оказывается перекошенным, плохо открываются двери и окна, а в стенах наблюдаются трещины, все это свидетельствует о неправильно выбранном фундаменте. Так что к данному вопросу необходимо подойти со всей ответственностью и серьезностью.
Виды фундаментов в малоэтажном строительстве
Фундамент – важный элемент любого здания, его основание. От прочности данного компонента зависит надежность и долговечность строения. Если при возведении фундамента допускаются ошибки, то исправить их будет потом крайне сложно. К тому же это обернется лишними тратами. Если стоимость фундамента одноэтажного дома из камня составляет 5-20% от общих затрат на реализацию проекта, то при исправлении основания вы можете потратить до 50%.
Фундаменты необходимы для удерживания конструкций здания и предотвращения их разрушения. Кроме того, подвалы и цокольные этажи оказываются защищенными от негативного воздействия грунтовых вод и сырости. Важно определить правильный фундамент для дома. Его выбирают с учетом ряда факторов, среди которых:
- величина нагрузок;
- особенности грунта;
- опасности морозного пучения.
Разновидности фундаментов
По глубине заложения фундаменты бывают мелко или глубоко заглубленными. Основания первого типа возводят, когда речь идет о легких зданиях и грунтах, которые не подвержены морозному пучению. При таких фундаментах требуется теплая отмостка, придающая стабильность и исключающая пучение грунта. Глубоко заглубленные фундаменты возводят ниже уровня промерзания грунта. Это делается, чтобы исключить негативное воздействие на основание в результате морозного пучения.
По способу сооружения основания зданий бывают:
Монолитный фундамент делают из армированного бетона. Такие основания считаются наиболее прочными и надежными в строительстве. Однако здесь важно использовать качественные материалы и соблюдать необходимые технологии.
В фундаментах сборного типа применяются готовые элементы из железобетона. Это балки, плиты, блоки и другое.
В комбинированных фундаментах применяются заводские элементы и бетон.
По конструктивным особенностям различают следующие основные фундаменты:
Такие фундаменты хорошо подходят для строений с тяжелыми стенами или перекрытиями. При этом дома могут возводиться из камня, бетона, кирпича. Ленточный фундамент закладывают под все капитальные стены. Он будет актуален при возведении подвала, подполья, гаража или цокольного этажа.
Такой фундамент полно загубленного типа закладывается на всю длину промерзания грунта. Получается достаточно простое при изготовлении основание, которое при этом обладает высокой надежностью. К недостаткам можно отнести большой расход материалов.
Мелко заглубленный фундамент ленточного типа требует непрерывного армированного пояса. Однако при его возведении не нужно много материалов. К недостаткам данного фундамента можно отнести низкую жесткость, что иногда приводит к возникновению трещин. К тому же здесь предъявляются высокие требования к качеству армирования. Помимо этого, необходимо наличие дренажа и песчаной подушки.
Такие основания хороши для домов с легкими стенами. Это постройки деревянного, рубленного, каркасного или щитового типа. В этом случае под углы, а также в местах повышенных нагрузок устанавливают специальные столбы. Они могут быть изготовлены из дерева, кирпича или бетона. Столбы закапывают в землю на глубину от 1,5 м, чтобы при морозном пучении они не подверглись разрушению.
Столбчатый фундамент требует, чтобы нагрузка была распределена правильно. Столбы обязательно устанавливают под всеми углами здания, а также в местах пересечения стен, под опорами тяжелых прогонов. Оптимальное расстояние между этими элементами фундамента – 1,2-2,5 м. Поверх столбов укладываются специальные обвязочные балки. Если расстояние между столбами больше 2,5 м, балка должна быть более мощной. Фундамент данного вида обойдется в 1,5-2 раза дешевле ленточного.
Винтовые сваи представляют собой трубы из стали, на конце которых находится винт. Их вкручивают в землю, после чего устанавливают на них конструкцию. Фундамент выигрывает особой быстротой возведения. Например, основание для дачного дома на 80м2 вы возведете за 2 дня. К тому же свайный фундамент не требует выполнение подготовительных земляных работ. Однако в таком типе фундамента имеются свои недостатки. Со временем сваи выходят из строя, потому такие конструкции не являются долговечными.
Фундамент данного типа можно возводить из буронабивных свай. Это глубокие отверстия в грунте, куда вставляется стальная арматура и заливается бетон. В некоторых случаях сваи делают с расширенной нижней частью, что увеличивает их прочность и несущую способность.
Фундамент на сваях буронабивных подойдет для тяжелого дома. Основание данного вида актуально для случаев со слабым грунтом. Сваи обеспечивают прочность строению, снижая нагрузку на грунт. К тому же такой тип фундамента приводит к сокращению объема земляных работ. Если же фундамент свайного типа возводят в сыпучих и текучих грунтах, это приводит к большим расходам.
Такое основание возводят из монолитного железобетона. При этом фундамент получает нужную пространственную жесткость. Необходимость в таком основании при малоэтажном строительстве возникает, когда приходится сталкиваться с неравномерными и сильно сжимаемыми грунтами.
В этом случае под домом устанавливается единая плита, которая может быть плоской или ребристой, утепленной или нет. Фундамент получил широкое распространение, что связано с его универсальностью. Плитное основание часто применяют при реализации типовых проектов индивидуальных домов. Преимущество такого фундамента в том, что он может использоваться почти на всех типах грунтов. Исключением бывают плывуны, текучие глины и грунты с большим содержанием торфа.
Иногда такой фундамент называют плавающим. Он практичен, надежен и не требует большого заглубления в грунт. Если грунтовые воды находятся на высоком уровне, особенности такого фундамента превращаются в серьезные преимущества. Однако это лучший фундамент не для всех ситуаций. Например, для больших домов сложной формы он не подойдет. Конструкция основания становится очень сложной и потребует большого количества материалов.
Еще для такого фундамента необходимо особое устройство цоколя, поскольку основание обычно располагается на уровне земли. Плитный фундамент не рекомендуют выбирать для строений на склонах, где перепад высот по длине превышает 1 м.
Фундамент на песчаных подушках
Анализируя, какой фундамент больше подходит для конкретного случая, необходимо рассмотреть и вариант с основанием на песчаных подушках. Такой фундамент позволяет экономить стройматериалы для полной или частичной замены непригодных грунтов. При возведении таких фундаментов в котлован засыпают слои песка в 150-200 мм. Затем утрамбовывают и заливают водой.
В некоторых случаях устройство песчаной подушки сопровождается обязательным созданием дренажа. Это необходимо, когда в грунте большое количество вод, а также имеется опасность морозного пучения. Иначе подушки могут потерять первоначальные свойства.
Для такого фундамента больше подойдет грунт однородного минерального типа, в котором отсутствует торф и крупные валуны. В данном случае необходимо, чтобы грунтовые воды находились глубоко. В таких грунтах при правильном выполнении работ, когда нагрузка на основание распределяется равномерно, фундамент получает нужную осадку. Для отвода поверхностных вод необходимо организовать уклон грунта. Здесь требуется планировка вертикального типа, а вокруг здания делается отмостка.
Выбор фундамента
Какой вид фундамента лучше? На этот вопрос нет единого ответа, поскольку при выборе основания необходимо учитывать множество различных факторов. Фундамент, цена и качество которого вас устроит, должен соответствовать следующим критериям:
- подходит для реализации конкретного проекта;
- расходы находятся в пределах определенного вами бюджета;
- соблюдены все требования безопасности;
- учтены особенности местности, тип грунта и уровень грунтовых вод;
- учтены технологические рекомендации, особенности материала, технические характеристики, уровень нагрузки.
Важно, чтобы выбранный вами тип оказался наиболее оптимальным с учетом совокупности перечисленных факторов. Когда остается вариативность, можете отдать предпочтение фундаменту, который вам больше всего нравится. Однако на первый план должен выходить фактор целесообразности, а не личных предпочтений.
Ленточные фундаменты устраивают и в том случае, когда цоколь выполняет роль подпорной стенки для грунтовой подсыпки пола.
Ленточный фундамент
Как было сказано ранее ленточные фундаменты делятся на 2 основных типа – полно заглубленные и мелко заглубленные.
Монолитный мелкозаглубленный ленточный фундамент, расчёт и устройство МЗЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (далее МЗЛФ) — это один из видов ленточных фундаментов, который характеризуется небольшим заглублением, значительно меньшим глубины промерзания грунта, и относительно не большим расходом бетонной смеси. В данной статье рассмотрены основные преимущества и недостатки МЗЛФ, наиболее частые ошибки при их сооружении, упрощённая методика расчёта подходящая частным застройщикам (не профессионалам), рекомендации по устройству фундамента своими руками.
Основными достоинствами МЗЛФ являются:
— относительно невысокая стоимость — расход бетона значительно ниже, чем при строительстве обычного ленточного фундамента. Именно этот фактор чаще всего определяет выбор данной технологии при малоэтажном строительстве;
— сниженные трудозатраты — меньший объём земляных работ, меньший объём приготавливаемого бетона (особенно это важно, когда нет возможности произвести заливку готовой смеси с миксера);
— меньшие касательные силы морозного пучения, обусловленные уменьшенной площадью боковой поверхности фундамента.
Однако при строительстве МЗЛФ необходимо строго соблюдать технологию, легкомысленное отношение к процессу может привести к появлению трещин, и тогда все вышеперечисленные достоинства, как говорится, вылетят в трубу.
Самые распространённые ошибки, совершаемые при устройстве МЗЛФ:
1) выбор основных рабочих размеров фундамента вообще без какого-либо (даже самого упрощённого) расчёта;
2) заливка фундамента непосредственно в землю без выполнения обсыпки непучинистым материалом (песком). По рис. 1 (справа) можно сказать, что в зимнее время года грунт будет примерзать к бетону и, поднимаясь, тащить ленту кверху, т.е. на фундамент будут действовать касательные силы морозного пучения. Особенно это опасно, если МЗЛФ не утеплён и не обустроена качественная отмостка;
3) неправильное армирование фундамента — выбор диаметра арматуры и числа стержней на своё усмотрение;
4) Оставление МЗЛФ не нагруженным на зиму — рекомендуется весь цикл работ (сооружение фундамента, возведение стен, утепление фундамента и обустройство отмостки) выполнять за один строительный сезон до наступления сильных морозов.
Расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента
Расчёт МЗЛФ, как и любого другого фундамента, основывается, во-первых, на значении нагрузки от веса самого дома и, во-вторых, на расчётном сопротивлении грунта. Т.е. грунт должен выдерживать вес дома, передаваемый на него через фундамент. Обратите внимание, что именно грунт держит на себе массу дома, а не фундамент, как некоторые полагают.
Если рассчитать вес дома при желании обычный частный застройщик ещё сможет (например, при помощи нашего онлайн-калькулятора расположенного здесь… ), то определить расчётное сопротивление грунта на своём участке самостоятельно не представляется возможным. Данная характеристика рассчитывается профильными организациями в специализированных лабораториях после проведения геолого-геодезических изысканий. Всем известно, что процедура эта не бесплатная. В основном прибегают к ней архитекторы, делающие проект дома, они же потом на основании полученных данных рассчитывают фундамент.
В связи с этим приводить в рамках данной статьи формулы для расчёта размеров МЗЛФ смысла нет. Мы рассмотрим случай, когда застройщик ведёт строительство своими силами, когда он не проводит геолого-геодезические изыскания и не может точно знать расчётное сопротивление грунта на своём участке. В такой ситуации размеры и конструкцию МЗЛФ можно выбрать по приведённым ниже таблицам.
Характеристики фундамента определяются в зависимости от материала стен и перекрытий дома и его этажности, а также от степени пучинистости грунта. Как можно определить последнюю описано здесь…
I. МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах
Таблица 1: Отапливаемые здания со стенами из облегчённой кирпичной кладки или из газобетона (пенобетона) и с железобетонными перекрытиями.
Примечания:
— цифра в скобках указывает материал подушки: 1 — песок средней крупности, 2 — песок крупный, 3 — смесь песка (40%) с щебнем (60%);
— данную таблицу можно использовать и для дома с деревянными перекрытиями, запас прочности будет ещё больше;
— варианты конструкций фундаментов и варианты армирования смотрите ниже.
Таблица 2: Отапливаемые здания со стенами из утеплённых деревянных панелей (каркасные дома), брёвен и бруса с деревянными перекрытиями.
Примечания:
— цифры в скобках обозначают тоже, что и в таблице 1;
— над чертой значения для стен из утеплённых деревянных панелей, под чертой — для бревенчатых и брусовых стен.
Таблица 3: Незаглубленные фундаменты неотапливаемых бревенчатых и брусовых построек с деревянными перекрытиями.
Примечания:
— над чертой значения для бревенчатых стен, под чертой — для стен из бруса.
Варианты конструкции МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах обозначенные в таблицах буквами показаны на рисунках ниже:
1 — монолитный железобетонный фундамент; 2 — песчаная засыпка пазух; 3 — песчаная (песчано-щебёночная) подушка; 4 — арматурный каркас; 5 — отмостка; 6 — черновой пол (показан условно); 7 — гидроизоляция; 8 — цоколь; 9 — поверхность грунта; 10 — песчаная подсыпка; 11 — дёрн.
Вариант а. — верхняя плоскость фундамента совпадает с поверхностью земли, цоколь выложен из кирпича.
Вариант б. — фундамент выступает над поверхностью на 20-30 см., образуя низкий цоколь или являясь частью цоколя.
Вариант в. — фундамент возвышается над грунтом на 50-70 см., при этом он же является и цоколем.
Вариант г. — незаглубленный фундамент-цоколь; в таблице 3 видно, что такие фундаменты используются для неотапливаемых деревянных построек.
Вариант д. — применяется вместо вариантов б. или в. , когда ширина подошвы фундамента значительно превышает толщину стены (более чем на 15-20 см).
Вариант е. — мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаной подсыпке используется довольно редко на слабых (заторфованных, заиленных) грунтах при высоком уровне грунтовых вод для деревянных построек. В зависимости от размеров постройки подсыпка делается либо под каждой лентой, либо под всем фундаментом сразу.
Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента
Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.
Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.
Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:
а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.
1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).
II. МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах
Мелкозаглубленные ленточные фундаменты на непучинистых и слабопучинистых грунтах не обязательно делать только из монолитного бетона. Можно использовать и другие местные материалы, например, бутовый камень, красный керамический кирпич. МЗЛФ закладывается на 0,3-0,4 метра без песчаной подушки. Причём для деревянных зданий и одноэтажных кирпичных (или газобетонных) фундаменты можно даже не армировать.
Для 2-х и 3-х этажных домов со стенами из каменных материалов МЗЛФ армируется. Фундаменты из бетона усиливаются по 1-му варианту армирования (см. таблицу 4 выше). Фундаменты сложенные из бута или кирпича усиливаются кладочными сетками из арматуры Вр-I ∅ 4-5 мм с размером ячеек 100х100 мм. Сетки кладут через каждые 15-20 см.
Конструкции МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах показаны на рисунке ниже:
1 — фундамент; 2 — цоколь; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — черновой пол (показан условно); 6 — сетки из проволочной арматуры, 7 — армирование по 1-му варианту (см. таб.4)
Варианты а. и б. — для деревянных и одноэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.
Варианты в. и г. — для двух- и трёхэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.
Ширина подошвы b определяется в зависимости от этажности здания и материала стен и перекрытий.
Таблица 5: Значения ширины подошвы МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.
Этапы строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента и рекомендации
1) Перед тем как приступать к строительству фундамента, при необходимости нужно обеспечить качественный отвод поверхностных дождевых вод с соседних участков от пятна застройки. Делается это путём отрывки водоотводных канав.
2) Размечается фундамент и отрываются траншеи. Рекомендуется приступать к земляным работам только после завоза на стройплощадку всех необходимых материалов. Процесс отрывки траншеи, заливки ленты, обратной засыпки пазух и сооружения отмостки желательно организовать непрерывным. Чем менее он растянут по времени, тем лучше.
3) Вырытые траншеи застилаются геотекстилем. Делается это для того, чтобы песчаная подушка и песчаная засыпка пазух со временем не заиливалась окружающим их грунтом. При этом геотекстиль свободно пропускает воду и не даёт возможности прорастать корням растений.
4) Послойно (слоями 10-15 см) засыпается песчаная (песчано-щебёночная) подушка с тщательной утрамбовкой. Пользуются либо ручными трамбовками, либо площадочными вибраторами. Не стоит относиться к трамбовке легкомысленно. Мелкозаглубленные фундаменты не такие мощные, как фундаменты залитые на всю глубину промерзания и поэтому халява здесь чревата появлением трещин.
5) Выставляется опалубка и вяжется арматурный каркас. Не забывайте сразу предусматривать подвод к дому воды и канализации. Если фундамент является и цоколем помните о продухах (не относится к постройкам с полами по грунту).
6) Заливается бетон. Заливка всей ленты должна производиться непрерывно, как говорится, в один заход.
7) После схватывания бетона (летом 3-5 дней) снимается опалубка и делается вертикальная гидроизоляция фундамента .
8) Производится обратная засыпка пазух крупным песком с послойным трамбованием.
9) Сооружается отмостка. Желательно (особенно при небольшой высоте фундаментной ленты) делать отмостку утеплённой. Эта мера дополнительно уменьшит силы морозного пучения, воздействующие на МЗЛФ зимой. Утепление производят экструдированным пенополистиролом.
Как уже говорилось в начале статьи, не допускается оставлять МЗЛФ незагруженным или недогруженным (здание построено не полностью) на зиму. Если всё же такое произошло, сам фундамент и грунт вокруг него нужно укрыть любым теплосберегающим материалом. Использовать можно опилки, шлак, керамзит, солому и т.п. Чистить снег на пятне застройке также при этом не нужно.
Возводить мелкозаглубленный ленточный фундамент в зимнее время года в промёрзшем грунте крайне не рекомендуется.
В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации МЗЛФ либо задать интересующие Вас вопросы.
ВВЕДЕНИЕ
На территории СССР широко распространены пучинистые грунты. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пески пылеватые и мелкие. При определенной влажности эти грунты, замерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Находящиеся в таких грунтах фундаменты также подвергаются подъему, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. Поскольку деформации пучения грунта, как правило, неравномерны, происходит неравномерный подъем фундаментов, который со временем накапливается. В результате этого надфундаментные конструкции зданий и сооружений претерпевают недопустимые деформации и разрушаются. Деформациям, от пучения грунта особенно подвержены легкие сооружения, к числу которых откосится большинство малоэтажных сельских зданий.
В соответствии с нормами по проектированию оснований зданий и сооружений глубина заложения фундаментов в пучинистых грунтах должна приниматься не менее расчетной глубины промерзания. В этом случае подошва фундамента освобождается от воздействия нормальных сил пучения. Однако глубоко заложенные фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют касательные силы пучения. Эти силы превосходят нагрузки, передаваемые легкими зданиями на фундаменты, в результате чего фундаменты выпучиваются.
Таким образом, материалоемкие и дорогостоящие фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания грунта, не обеспечивают надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах.
Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). Таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.
Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20-30 см из непучинистых материалов (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.). 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.
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.
Для обеспечения совместной работы фундаментных элементов последние жестко соединяются между собой.
Указанные конструктивные мероприятия выполняются при строительстве на среднепучинистых (при интенсивности пучения, большей 0,05) сильно – и чрезмернопучинистых грунтах. В остальных случаях, фундаментные элементы укладываются свободно, не соединяются между собой. Количественным показателем пучинистости грунта является интенсивность пучения, характеризующая пучение элементарного слоя грунта. Применение мелкозаглубленных фундаментов базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого заложен расчет оснований по деформациям пучения. При этом допускаются деформации основания (подъем, в том числе неравномерный), однако они должны быть меньше предельных, которые зависят от конструктивных особенностей зданий.
При расчете оснований по деформациям пучения учитываются пучинистые свойства грунта, передаваемое на него давление, жесткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб. Надфундаментные конструкции рассматриваются не только как источник нагрузок на фундаменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием. Чем больше жесткость конструкций на изгиб, тем меньше относительные деформации основания.
Передаваемое на грунт давление значительно (иногда в несколько раз) снижает подъем основания при пучении грунта. При подъеме мелкозаглубленных фундаментов действующие по их подошвам нормальные силы пучения резко уменьшаются.
Все конструкции мелкозаглубленных фундаментов и положения по их расчету, приведенные в настоящем документе, прошли проверку при проектировании и строительстве малоэтажных зданий различного назначения – домов усадебного типа, хозяйственных построек, производственных сельскохозяйственных зданий вспомогательного назначения, трансформаторных подстанций и др.
В настоящее время во многих областях Европейской части РСФСР, в районах с глубиной промерзания до 1,7 и, на мелкозаглубленных и незаглубленных фундаментах построено свыше 1500 одно- и двухэтажных зданий из разных материалов – кирпича, блоков, панелей, деревянных щитов. Систематические инструментальные наблюдения за зданиям в течение 3-6 лет свидетельствуют о надежной работе мелкозаглубленных фундаментов. Применение таких фундаментов вместо традиционных, закладываемых ниже глубины промерзания грунтов позволило сократить: расход бетона на 50-80 %, трудозатраты – на 40-70 %.
В настоящих нормах содержатся требования по конструированию, проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. Не случайно, поэтому область применения таких фундаментов определена именно для пучинистых грунтов. Мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах рекомендуется применять в массовом порядке при глубине промерзания до 1,7 м. При большей глубине промерзания пучинистых грунтов мелкозаглубленные фундаменты рекомендуется только для экспериментального строительства. Накопление опыта строительства объектов с мелкозаглубленными фундаментами в районах с большой глубиной промерзания позволит в дальнейшей расширить область применения их на пучинистых грунтах.
Хотя область применения мелкозаглубленных фундаментов в иных грунтовых условиях формально выходит за рамки настоящих норм, представляется целесообразным дать некоторые рекомендации по использованию таких фундаментов при строительстве малоэтажных зданий на наиболее распространенных на территории нашей страны грунтах.
В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83 глубина заложения фундаментов на непучинистых грунтах не зависит от глубины их промерзания. Поэтому при строительстве малоэтажных зданий на непучинистых грунтах мелкозаглубленные фундаменты рекомендуются к массовому применению.
На основаниях, сложенных вечномерзлыми грунтами, мелкозаглубленные фундаменты могут быть использованы для экспериментального строительства. При этом должны быть предусмотрены мероприятия, направленные на предотвращение недопустимых деформаций оснований, вызванных оттаиванием вечномерзлых грунтов.
Применение мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании в грунтовых условиях I типа по просадочности рекомендуется лишь в том случае, если передаваемое на грунт давление меньше начального просадочного давления. В остальных случаях применение таких фундаментов возможно лишь для экспериментального строительства при условии, что суммарные деформации оснований, вызванные просадкой и осадкой грунта, не превосходят предельных деформаций.
В грунтовых условиях П типа по просадочности применение мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании не допускается.
Необходимо подчеркнуть, что поскольку основной причиной пучения грунтов является наличие в них воды, способной при промерзании переходить в лед, следует строго соблюдать требование о недопустимости водонасыщения грунта в основании мелкозаглубленных фундаментов в процессе строительства и при эксплуатации зданий. Следует предусматривать надежный отвод с площадки строительства атмосферных и производственных вод путем вертикальной планировки застраиваемой территории, устройства водоотводов и дренажа. При рытье траншей для фундаментов и инженерных коммуникаций земляные работы следует производить с минимальным объемом нарушения грунтов природного сложения. Не допускается скопление воды от повреждения временного трубопровода на площадке строительства. Вокруг зданий следует устраивать водонепроницаемые отмостки шириной не менее 1 м и уклоном не менее 0,03. Следует избегать устройства вводов трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания. При эксплуатации зданий не допускается изменять условия, применительно к которым запроектированы мелкозаглубленные фундаменты.
Министерство сельского строительства СССР (Минсельстрой СССР)
Ведомственные строительные нормы
Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах
Какова должна быть глубина заложения ленточного фундамента + влияние грунтовых вод на заглубление
Популярность ленточного фундамента далеко опередила все остальные варианты конструкции основания.
Причиной этого является универсальность, способность выдерживать высокие нагрузки и работать на различных типах грунта.
Большим преимуществом считается совместимость с другими типами фундамента, возможность усиления ленты вспомогательными элементами — столбами, сваями и прочими дополнениями.
Важным достоинством ленты считается отсутствие необходимости слишком глубокого погружения в грунт.
В зависимости от условий и веса постройки можно обойтись малыми глубинами траншеи, что позволяет получить заметную экономию денег, времени и труда.
Что влияет на выбор глубины ленточного фундамента
К факторам, оказывающим основное воздействие на фундамент, относятся:
- Уровень залегания грунтовых вод. Они создают механические нагрузки с различным направлением вектора усилия, проникают в толщу бетона, разрушая его изнутри. Водоносные горизонты создают особую гидрогеологическую обстановку на участке, определяют выбор типа основания и прочие вопросы строительства.
- Глубина промерзания грунта в холодное время года. Обычный ленточный фундамент, согласно, технологическим требованиям, должен быть погружен на 0,5 м глубже точки замерзания. Это позволяет избежать морозного пучения, когда замерзшая вода, расширяясь, начинает выталкивать фундамент. Чем глубже находятся водоносные слои, тем меньше может быть погружена лента.
- Тип грунта. Состав почвы определяет способность удерживать воду. Наличие большого количества влаги вызывает сильное морозное пучение, подвижки грунта из-за расширения линейных размеров замерзшей воды.
Зависимость глубины погружения ленты от типа и состава грунта
Тип грунта оказывает большое влияние на выбор глубины погружения ленты. Разные виды почв требуют собственного подхода к заглублению ленты, поскольку обладают различными сочетаниями качеств, показателей плотности, рыхлости, способности пропускать или задерживать воду и т.д.
Рассмотрим наиболее характерные типы грунтов:
- Скалистые. Прочные, надежные слои, практически не требующие погружения ленты.
- Крупнообломочные. В этот тип входят галечные, гравийные и хрящеватые типы почв, состоящих из обломков горных пород и гравия. Рекомендованный уровень заглубления — 0,5 м.
- Песчаные. Существует три типа — крупные, средние и пылеватые пески. Первые и вторые нуждаются в заглублении на 0,4-0,7 м, третьи считаются непригодными для строительства фундаментов из-за чрезмерно низкой несущей способности и требуют использования дополнительных опорных элементов (свай).
- Глинистые почвы. Отличаются высоким уровнем морозного пучения, поэтому требуют погружения на всю глубину промерзания грунта.
- Содержащие органические примеси. К ним относятся ил и торф. Эти грунты не подходят для устройства ленточного фундамента.
На практике состав грунта редко бывает однородным. Чаще всего встречаются слоистые структуры с наличием нескольких типов, поэтому выбор глубины погружения надо производить по сочетанию условий.
Определение типа грунта можно произвести самостоятельно. Для этого надо скатать из щепотки почвы шарик между ладонями, немного сжать его и посмотреть на результат. Если шарик не получился совсем — это песок.
Шарик, рассыпавшийся на мелкие части при сдавливании, указывает на супесчаный грунт. Трещины при сдавливании образуются на суглинке, а ровный и пластичный шарик, легко изменяющий форму без разрушений может получиться только из глины.
Глубина закладки
Само название основания раскрывает его особенности. Лента сооружается целиком на дневной поверхности, без погружения в грунт. Вариант встречается довольно редко, так как требует специфических условий и применяется только для легких вспомогательных построек, в основном, из древесины.
Жилые дома, построенные на таком фундаменте, встречаются крайне редко, поскольку подходящие условия для этого отыскать непросто. Требуется плотное, в идеале — скальное основание с ровной площадкой. Под ленту делается песчаная подушка, служащая дренажным слоем.
После этого устанавливается опалубка и заливается лента, полностью размещенная над уровнем грунта. Такая лента не обладает достаточной степенью прочности, так как не имеет опоры по боковым поверхностям.
Для незаглубленных ленточных фундаментов существует ограничение по длине стен — не более 5-7 м. Отсутствие опоры боковых частей ленты имеет и полезную сторону — нет опасности возникновения нагрузок, вызванных морозным пучением.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Рекомендуется использовать на непучинистых (или, как минимум, слабопучинистых) грунтах. Мелкозаглубленный ленточный фундамент не подходит для участков со сложным составом почв, на стыке разных типов грунта, на подтапливаемых или заболоченных участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод.
Глубина погружения мелкозаглубленной ленты намного меньше глубины промерзания грунта. Она может находиться в пределах 0,5-1,5 м в зависимости от глубины промерзания и степени морозного пучения.
Более подробно эта зависимость отображена в таблице:
| Глубина промерзания условно непучинистого грунта | Глубина промерзания условно пучинистого грунта | Рекомендуемая глубина заложения фундамента |
| До 2 м | До 1 м | 0,5 м |
| До 3 м | До 1,5 м | 0,75 м |
| Более 3 м | От 1,5 до 2,5 м | 1 м |
| От 2,5 до 3,5 м | 1,5 м |
Чаще всего используется глубина в пределах 0,5-0,7 м. Это обусловлено тем, что строители стараются не рисковать и отказываются от применения мелкозаглубленного типа ленты на сомнительных участках.
Определенные коррективы может внести уровень подъема грунтовых вод.
Для глинистых и суглинистых грунтов рекомендуется заглублять фундамент минимум на половину глубины промерзания.
Погружение заглубленной ленты
Заглубленный тип — основной, классический вариант конструкции ленточного основания, обладающий максимальной прочностью, надежностью и несущей способностью.
Он погружается на глубину, превышающую уровень замерзания почвы, причем, разница уровней определяется как произведение табличного значения глубины промерзания на коэффициенты теплоотдачи дома и условий работы. По данным некоторых специалистов, погружать ленту следует не менее, чем на 0,5 м от уровня промерзания.
Другие источники утверждают, что достаточно 10-20 см. Такие расхождения возникают из-за разницы в точке отсчета — одни считают полную глубину траншеи, другие отталкиваются от слоя подготовки (песчано-гравийной засыпки).
Глубина заложения в московской области
Нормативная глубина промерзания почвы в Московской области составляет 1,32 м на песчаных грунтах и 1,2 м на глинистых участках. Соответственно, в зависимости от геологического состава почв на участке, глубина погружения должна быть не менее 1,5-2 м, с учетом толщины песчано-гравийной подушки.
Однако, специалисты отмечают большую неоднородность грунтов, высокое разнообразие уровней водоносных горизонтов. Поэтому в каждом конкретном случае следует уточнить строение грунта и, в особенности, наличие и уровень залегания водоносных слоев.
Для мелкозаглубленных оснований оптимальным вариантом считается диапазон от 0,2 до 0,6 м, с учетом высоты цоколя не менее 30-40 см. Нередко используется способ, когда траншею выкапывают значительно глубже, чем надо, а затем поднимают ее дно с помощью песчано-гравийной подушки.
Так достигается возможность опереть подушку на плотные слои и параллельно образовать мощный и качественный дренажный слой.
Как уменьшить глубину
Вопрос решается с помощью использования различных приемов:
- Утепление фундамента. Траншея выкапывается выше уровня промерзания, но ее ширина заведомо больше, чем требуется. На поверхность бетонной ленты устанавливается герметичный слой теплоизолятора из экструдированного пенополистирола (пеноплекса) для фундаментов. Затем пазухи засыпаются песчано-гравийной смесью, образуя качественный дренажный слой, препятствующий проникновению воды к ленте и снижающий нагрузки пучения.
- Отвод грунтовых вод с помощью дренажной системы. Этот способ подходит не всегда, поскольку надо иметь точку сброса или участок должен располагаться рядом с понижением рельефа или водоемом. Влага отводится в дренажную канавку, пройденную по периметру фундамента. Затем из канавки вода сбрасывается в трубопровод, откуда удаляется в дренажный колодец, водоем или иной удобный участок.
Кроме этих способов можно просто использовать мелкозаглубленный вариант ленты, если это позволяют размеры и вес постройки и состав грунта.
Влияние грунтовых вод
Грунтовые воды оказывают на фундамент резко отрицательное воздействие. Они способствуют разрушению бетона при заморозках, коррозии металлических элементов, по капиллярам проникают в стеновые конструкции и понемногу разрушают постройку.
При создании проекта необходимо подробно выяснить о глубине, мощности водоносных пластов, уточнить, имеются ли сезонные колебания их уровня. При наличии опасных количеств или резких перепадов уровней, следует обеспечить отвод влаги, дренировать траншею или использовать другие средства для решения вопроса.
В крайнем случае, следует рассмотреть другой вариант конструкции фундамента.
Полезное видео
В данном видео вы узнаете, какова должна быть глубина заложения ленточного фундамента:
Заключение
Глубина погружения ленточного фундамента — величина изменяющаяся в зависимости от внешних условий и массы постройки. Большинство строителей сходятся во мнении, что погоня за большой глубиной установки ленты сама по себе никаких проблем не решает.
Важно грамотно использовать свойства грунта на участке, обеспечить гидроизоляцию и надежный дренаж основания. Это позволит применить меньшую глубину заложения, сократить расходы и время застывания бетона при отливке.
Оценка статьи:
Загрузка...
Несмотря на то, что глубина устройства ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет огромную роль в целостности всего дома в процессе его эксплуатации. Железобетонная лента любых размеров и марки бетона может со временем лопнуть, если она будет неправильно размещена в грунте, не учитывая его особенности.
Это самый капризный, в плане глубины заложения фундамент. Во-первых, он не так надежен, как заглубленный, ну а во-вторых – для того, чтобы такой ленточный фундамент выдержал нагрузку строения, а также сдерживал все силы пучения, передаваемые от грунта, к его расчету необходимо подойти с особой ответственностью.
Это можно считать хорошим показателем, и в этом случае, грунтовые воды в большинстве типов грунтов не оказывают особого влияния на глубину устройства монолитной железобетонной ленты.
Заглубленный ленточный фундамент считается наиболее надежным из всех лент. Он закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10-20 см . Еще одним условием его устройства является то, что грунт под его подошвой должен быть более или менее твердым.
Изменить климат в регионе мы, конечно же, не сможем, но сможем изменить глубину промерзания, конкретно под подошвой фундамента, утеплив сам фундамент и грунт, прилегающий к нему с наружной стороны.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (далее МЗЛФ) — это один из видов ленточных фундаментов, который характеризуется небольшим заглублением, значительно меньшим глубины промерзания грунта, и относительно не большим расходом бетонной смеси. В данной статье рассмотрены основные преимущества и недостатки МЗЛФ, наиболее частые ошибки при их сооружении, упрощённая методика расчёта подходящая частным застройщикам (не профессионалам), рекомендации по устройству фундамента своими руками.
Популярность ленточного фундамента далеко опередила все остальные варианты конструкции основания.
