DomoStroy.zp.ua

Все о стройке!

ВАШ ПОМОЩНИК

в мире строительства и ремонта

Не нашли нужное на сайте? -
спрашивайте на форуме!

›››  форум

Устройство фундамента

Фундамент - основание здания и чем оно прочнее, тем долговечнее строение. Стоимость фундамента составляет около 15-20% от стоимости дома. Исправление неправильно выполненного фундамента трудно выполнимо и затраты на эти работы могут достичь уже 50% от стоимости дома, если самому дому не нанесен значительный ущерб. Поэтому к выбору фундамента нужно подойти очень ответственно.

Перекошенное крыльцо, веранда, плохо открывающиеся двери и окна в деревянных домах, а также трещины в стенах кирпичных домов - все это результат неправильного выбора фундамента. Главная причина неустойчивости, деформации или разрушения фундамента - действие сил морозного пучения (неравномерного поднятия, “вздутия”) некоторых видов грунтов в период зимнего промерзания. Такое поведение грунтов тесно связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной подземных грунтовых вод. Следует иметь ввиду - сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять практически любое строение. По данным некоторых исследований эта сила достигает 10-15 т/м2. При площади фундамента всего в 10 м2 сила вспучивания составит 100-150 т. Укротить эти поистине фантастические силы может только грамотное исполнение фундамента.

Итак, прежде чем возводить фундамент, нужно знать:
      - на каком грунте будет стоять дом;
      - какова глубина промерзания в районе строительства;
      - каков уровень грунтовых вод.

Виды грунтов

Скалистые
Скалистые грунты - наиболее надежные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Хрящеватые
Этот вид грунта содержит прожилины гравия, обломков камней. Не сжимается и не размывается. Рекомендуется закладка фундамента с заглублением не менее полуметра.

Песчаные
Песчаные грунты имеют свойство сильно уплотняться под нагрузкой - проседать. Эти грунты не задерживают воду и при промерзании не пучинят. Рекомендуется закладка фундамента на глубине от 40 до 70 см.

Супеси и суглинки
Супеси и cуглинки - это грунты, занимающие промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. Они содержат от 3 до 30% включений глины. При содержании глины от 10 до 30% грунт относят к суглинкам, а при более низком содержании грунт имеет название - супесь.

Глинистые
Глинистые грунты могут сжиматься, размываться и при замерзании вспучиваются. Это самый неприятный грунт для возведения фундамента, который в этом случае должен быть заложен на всю глубину промерзания.

Глубины промерзания грунта

Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения. Средняя глубина промерзания для районов следующих городов составляет:
      - Киев и область - 1,0 - 1,2 м;
      - Москва - 1,4 м;

Уровень грунтовых вод

Уровень подземных, грунтовых вод оказывает существенное влияние на поведение многих грунтов. Более хорошими условиями для будущего фундамента будут условия, при которых глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми условиями считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод.

В последнем случае по мере усиления морозов будет увеличиваться и глубина промерзания грунта. Когда глубина промерзания достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание, “вздутие” грунта. Это неприятное явление омрачается еще и тем, что это вспучивание практически никогда не бывает равномерным и в разных местах фундамента подъем грунта будет неравномерным. Следствие этого - перекос фундамента, перераспределение нагрузок в нем и во всем строении, возможность появления трещин как в самом фундаменте, так и в стенах дома.

Если бы процесс шел равномерно, то проблеме вспучивания грунта не следовало бы уделять столько внимания - зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. К сожалению, это недостижимо и по ряду других причин.

Поэтому, если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, то есть два выхода из такой ситуации:
      - учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;
      - провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод (осушение, прокладка дренажных канав и т.д.).

Силы, действующие на фундаменты

Рассмотрим силы, действующие на фундамент в летнее и зимнее время года и в наиболее тяжелых условиях эксплуатации - на пучинистом грунте с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ), расположенным выше уровня промерзания грунта (УПГ).

Лето             Зима             Фундамент

В летний период года (левый рисунок) на фундамент действуют всего две силы:
      - нагрузка строения на фундамент А;
      - сила сопротивления грунта Б;

Рисунок в центре - схема сил, действующих на фундамент в зимнее время для случая, когда его нижняя опорная поверхность - подошва - расположена выше уровня промерзания грунта.

Такое устройство фундамента следует отнести к неправильным. В зимний период в результате промерзания грунта под его подошвой появляются силы вспучивания В. Кроме того, промерзший грунт сжимает фундамент и старается выдернуть его из фундаментной ямы. Действие этих касательных сил обозначено индексом Г. Совместное действие сил В и Г приводит к подъему фундамента на величину "а". Как уже отмечалось выше, величина подъема фундамента "а" и возврат фундамента на место после оттаивания грунта не одинаковы для всех участков фундамента. По этим причинам и появляются его деформации, приводящие к неприятным последствиям. На рисунке справа - схема сил для фундамента, подошва которого находится ниже уровня промерзания грунта.

При таком решении подошва фундамента не испытывает давления мерзлого грунта снизу. А если нет сил вспучивания, то нет и зимнего подъема фундамента силами вспучивания на величину "а". Недостаток этого решения - резкое увеличение действия сил типа Г. Величина этих сил также значительна. Для нейтрализации действия этих сил рекомендуется:
      - изготавливать фундамент только из армированного бетона;
      - основание фундамента делают уширенным, в виде опорной площадки;
      - вертикальные стенки делают сужающимися к верхней части фундамента;
      - боковые поверхности фундамента покрывают скользящим слоем (полиэтилен, отработанное машинное масло, песчаные засыпки и т.д.).

Типы фундаментов

Фундаменты выполняют из бетона или из бетона в сочетании с кирпичной кладкой или кладкой из камня. По способу опирания на грунт фундаменты подразделяют на ленточные, столбчатые (свайные) и плитные.

Ленточные
Ленточные фундаменты - это фундаменты, имеющие одинаковую форму поперечного сечения по всему периметру стен здания (в том числе под всеми его внутренними несущими стенами). Такие фундаменты возводят под тяжелыми зданиями. В пучинистых и глубоко промерзающих грунтах применяются редко.

Столбчатые
Столбчатые или свайные фундаменты - наиболее распространенный и дешевый вид фундаментов для зданий с легкими стенами. Возведение таких фундаментов обходится в 1,5-2 раза дешевле ленточных. Основной элемент таких фундаментов - столб (свая). Столб может быть деревянным, каменным, кирпичным, бетонным и железобетонным. Это может быть и асбестовая труба, использованная в качестве формы и заполненная бетонной смесью.

Плитные
Плитные фундаменты сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Они имеют жесткую конструкцию - одну плиту, выполненную под всей плоскостью здания. Такие фундаменты хорошо выравнивают все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, они получили еще одно название - плавающие. Возведение плитных фундаментов практикуется в основном в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме плана здания. Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема бетона и расхода металла на арматуру.

Конструкции фундамента

От конструкции фундамента и качества его выполнения во многом зависит прочность и долговечность здания. Конструкцию фундамента выбирают, учитывая особенности грунта и климатические условия. Если допустима небольшая глубина заложения фундамента, то целесообразно выбрать ленточную конструкцию. В других случаях делают столбчатые фундаменты. Материалом для фундаментов служат: бутовый камень, бутобетон, монолитный бетон, бетонные блоки, керамический полнотелый кирпич-железняк и др.

Ширина ленточного фундамента должна быть не меньше толщины будущей стены. Если его сооружают из рваного бута, то ширину фундамента принимают не менее 0,5 м.

Наиболее экономичны фундаменты из крупнозернистого песка. Их устраивают под небольшие одноэтажные здания из лёгких материалов на стенах, на непучнистых грунтах с низким уровнем стояния подпочвенных вод (ниже на 0,5 — 1 м уровня заложения фундамента) и хорошим поверхностным водоотводом. Фундамент делают следующим образом: песок укладывают слоями по 15—20 см, проливая каждый из них водой и протрамбовывая. Верх песчаного фундамента (не доходя 25 - 30 см до планировочной отметки) выполняют из щебня, гравия или кирпичного боя на растворе с послойным трамбованием. Но это под лёгкие здания (каркасно-щитовые, каркасные). Под здания из кирпича устраивают фундамент большей несущей способности. Первым рассмотрим монолитный бетонный фундамент:

Монолитные бетонные фундаменты

Монолитные бетонные фундаменты:

а) на непучинистых грунтах; б) на пучинистых грунтах
      1 — фундамент;
      2 — обратная засыпка;
      3 — опорная подушка;
      4 — расчетная ширина;
      5 — глубина заложения;
      6 — обмазка горячим битумом.

Далее по списку, но не лучше по долговечности - кирпичный фундамент:

Конструкции кирпичных фундаментов

Конструкции кирпичных фундаментов:

а) на непучинистых грунтах; б) на пучинистых грунтах
      1 — кирпич;
      2 — обратная засыпка;
      3 — песчаная подушка;
      4 — уровень заложения фундамента;
      5 — штукатурка цементным раствором и обмазка битумом.

Затем выкладывают цоколь стены (1), глиняный замок (7), подсыпку (2). Бутовые фундаменты делают из крупного булыжника, рваного, плоского, и плитнякового камня-известняка, песчаника, гранита, диорита, базальта, ракушечника. Камни укладывают на растворе вручную рядами без опалубки. Бутовые фундаменты шириной, как правило, не менее 50 см могут применяться для любых типов садовых зданий, практически па любых грунтах. Однако они весьма материалоемки, особенно при устройстве ленточных фундаментов на пучинистых грунтах. При кладке из бута-плитняка толщина фундаментов может быть уменьшена до 30 см. Бутобетонные фундаменты применяют также для всех типов дачных домов, возводимых практически на любых основаниях. При этом заполнитель (мелкий булыжник, щебень, гравий, бой хорошо обожженного кирпича) утапливают в раствор послойно, трамбуя. Фундаменты этого типа возводят, как правило, в опалубке. Без нее можно обойтись лишь при мелком заложении фундамента (до 1 м от поверхности) и вертикальных стенках траншей или котлованов. Бетонные монолитные фундаменты выполняют на щебеночной или гравийной подушке (3). Бетон (1) укладывают в опалубку послойно. Каждый слой трамбуют ломом. Фундаменты из бетона годятся для всех типов зданий и на любых основаниях. Они экономичны, надежны, долговечны, особенно при армировании. Монолитный бетон применяют при устройстве ленточных, столбчатых и плитных фундаментов. До бетонирования тщательно выполняют подготовительные работы (разбивку осей, отрывку траншей, устройство опалубки, установку арматуры).

Кирпичные фундаменты выкладывают из хорошо обожженного глиняного кирпича. Кирпич, как известно, подвержен воздействию воды, поэтому долговечность кирпичного фундамента ниже, чем бутобетонного или бетонного. Следовательно, при высоком стоянии грунтовых вод и большой глубине заложения применять кирпичные фундаменты не рекомендуется.

В современном строительстве широко используют сборные бетонные блоки:

Бетоноблочные фундаменты

Бетоноблочные фундаменты:

а) ленточные; б) столбчатые;
      1 — бетонные блоки или монолитные столбы;
      2 — обратная засыпка;
      3 — подошва фундамента;
      4 — песчаная подушка;
      5 — уровень заложения фундамента;

Для этого из досок сбивают деревянную опалубку, которую затем заполняют бетонной смесью. Масса блоков не должна превышать 50 кг. Через 3—4 дня опалубку разбирают, а блоки оставляют на месте бетонирования, с тем чтобы они со временем (летом — через 21 день) стали максимально прочными. Такие бетонные изделия пригодны для устройства ленточных и столбчатых фундаментов на любых основаниях и для всех типов садовых зданий. Вместе с тем следует учитывать, что ленточные фундаменты, выполненные из блоков, обходятся дороже других типов подземных конструкций. Наименее трудоемки и самые дешевые — столбчатые фундаменты. Столбчатые фундаменты — это отдельно расположенные в грунте столбы с сечением, как правило, 50Х50 см, на которые уложены железобетонные или железокирпичные перемычки, воспринимающие массу стен. Расстояние между соседними столбами от 150 до 250 см. Их обязательно ставят под каждым углом дома, в местах сопряжения несущих стен, под стойками каркаса, тяжелыми простенками, прогонами и другими местами сосредоточения нагрузок. Когда под наружными стенами имеются столбчатые фундаменты глубокого заложения (ниже глубины промерзания грунтов), под домом удобно разместить утепленное подполье. В таком случае фундаменты внутренних стен заглубляют не более чем на 150 см от уровня планировочной отметки. Часто столбчатые фундаменты делают из асбестоцементпых водопроводных труб с условным диаметром 20 см. Для противодействия боковому сдвигу их крепят сверху железобетонным цоколем-ростверком, снизу — бетонным расширителем, полученным с помощью опалубки.

Фундаменты из трубчатых конструкций применяют для всех типов летних зданий в любых грунтах. Они экономичны, надежны, долговечны и особенно эффективны на пучинистых грунтах. В тех случаях, когда отсутствуют каменные материалы, фундаменты можно сооружать и из деревянных столбов (стульев). Их делают из бревен хвойных пород деревьев или дуба. Бревна заглубляют в грунт, но менее чем на 70 см под наружными стенами и не менее чем на 50 см под внутренними. Для уменьшения осадки под основания столбов подкладывают плоские камни пли отрезки из толстых досок. Все деревянные конструкции, расположенные в грунте, предварительно обжигают на слабом огне, чтобы они слегка обуглились. После чего обугленные участки обклеивают толем. В качестве клея используют горячий битум.

Устройство фундамента

Перед сооружением фундамента строительную площадку расчищают, снимают растительный слой почвы в пределах застройки, выравнивают грунт.

Виды обносок

Виды обносок:

а) сплошная; б) из отдельных элементов;
      1 — столбики;
      2 — растительный слой грунта;
      3 — разбивочные оси;
      4 — отвес;
      5 — доски толщ. 2, 5 см.;

Виды траншеи для возведения фундаментов

Виды траншеи для возведения фундаментов:

а) с вертикальными стенками; б) с откосами в глинистых сухих грунтах; в) в песчаных и мокрых глинистых грунтах; г.) крепление траншей;
      1 — щиты из горбыля;
      2— распорки;

Затем на земельный участок с чертежей переносят и закрепляют в натуре оси фундамента и его размеры. Перед этим по периметру будущего котлована устанавливают так называемую обноску (рис. 2).Она состоит из погруженных в землю столбов (1), к которым строго по уровню верха будущего фундамента прибиты обрезные доски (5). На последних размечают оси (3) и размеры котлована или траншеи, а потом фундамента и стен.

Конструкция ленточного фундамента

Конструкция ленточного фундамента:

      1 — наружная стена;
      2 — цоколь;
      3 — отмостка;
      4 — гидроизоляция;
      5 — фундамент;
      6 — спланированная площадка;
      7 — подготовка;
      8 — чистый пол;

Конструкция песчаного фундамента

Конструкция песчаного фундамента:

      1 — цоколь;
      2 — подсыпка;
      3 — слой щебня, гравия или кирпичного боя толщиной 20 см с проливкой раствором;
      4 — песчаный фундамент;
      5 — ширина фундамента;
      6 — уровень заложения;
      7 — глиняный замок;

Земляные работы, связанные с рытьем котлована, траншеи или ям под фундаменты при индивидуальном строительстве, чаще всего выполняют вручную. Котлованы и траншеи глубиной до 1 м могут иметь вертикальные стенки. Если глубина траншей превышает 1 м, их укрепляют специальными деревянными щитами. В тех случаях, когда заложение подошвы фундамента больше 1 м, стенки углубления выполняют с наклоном (откосом) к подошве, что позволяет обходиться без креплений. Откос делают таким, чтобы грунт не осыпался под собственной массой. Например, для песчаных грунтов и мокрых глин откос равен 1: 1 , то есть на метр глубины траншеи каждая стенка отклоняется от вертикали, проходящей через край подошвы также на 1 м. В сухих глинистых грунтах откос принимают равным 1 х 0, 5.