Выбираем фундамент для дома. Теплый фундамент для дома — а нужно ли? Теплый фундамент для дома своими руками
Есть более детальная схема такого фундамента из другого источника.
В Германии это наиболее популярный фундамент. И у такой популярности есть несколько причин:
- немецкая монолитная плита - очень невысокая, поднимается над грунтом на 15, максимум 20 см, и в этом случае бетона надо существенно меньше.
Наша высота цоколя - отдельная песня. У нас принято делать цоколь высоким, а потом всю жизнь бегать в дом и из дома по ступенькам. Низкий цоколь в этом отношении гораздо удобнее: один шаг - и ты уже на террасе или крыльце. Такая легкость перемещения в дом и из дома активизирует эффективное использование наружной территории вокруг дома.
Даже после длительных разбирательств с этим вопросом, серьезных причин делать высокий цоколь для каркасного дома на плите я не нашел. Сначала думал - наш климат и высокий снежный покров. Но и цоколь высотой в 40-50 см при расчетном снеговом покрове в 160 совсем не гарантирует, что зимой снег не будет лежать вплотную к стене дома, закрывая ее какую-то часть. Точнее - он просто наверняка будет так лежать, тем более - ветер ему поможет собраться на какой-то стороне почти наверняка. Обшивка дома снаружи, например, сайдингом, отлично справится с задачей изолирования основной стены от непосредственного контакта со снегом и дождем.
Если говорить о том, что капли воды с крыши падают и брызги от них достают стену, ее мочат и пачкают, то надо просто делать водосток. Высокий цоколь тоже не нужен - он немного облегчает ситуацию, но не более того.
От грызунов высокий цоколь не спасает.
В общем, получается, что с низким цоколем жить удобнее. Но высокий - привычнее и традиционнее. Если делать фундамент ленточный, то в нужен доступ к проходящим в подпольном пространстве коммуникациям, да и вентиляция подпольного пространства просто необходима.
А для монолитной плиты высокий цоколь просто вреден! И жить без него удобнее!
Немцы умеют экономить бетон, используя довольные объемные закладные детали из пенопласта. Это позволяет одновременно с экономией бетона утеплить фундамент.
Такой фундамент позволяет сэкономить на перекрытии первого этажа, которое неизбежно при других типах фундамента.
На такой фундамент легко устанавливаются тяжелые домашние "устройства" - камин, вес которого в сборе с дымоходом может перевалить за 500 кг, напольный отопительный котел (тоже часто весит за 300 кг) , бойлер горячей воды большой ёмкости (литров 300), теплоаккумулятор (а это уже от 500 литров. и сам весит от 150 кг) и т.д. В противном случае под них может потребоваться отдельный фундамент, или существенное локальное усиление общего. А если об этом не подумать на этапе проектировании ленточного фундамента, то "доработка" существующего точно съест всю экономию!
Для легких домов монолитная плита часто кажется избыточно прочным, и соответственно, избыточно дорогим решением, но у нее очень немало положительных свойств.
Вот такая дополнительная информация к размышлению
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:
— экономичность — 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, 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 ), 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
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 домов 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 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 .
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.
Умеренно-континентальный климат, характерный для России, требует применения особого подхода к строительству надежных жилы домов. Зимой грунт промерзает на глубину до полутора метров. Грунтовые воды при этом расширяются, грунт вспучивается, отчего легко разрушает нерасчетливо устроенные фундаменты, стены. Обучение законам физики происходит за собственный счет. Чтобы здание, возводимое вашими руками, не пошатнулось в первую же зиму, к устройству фундамента нужно подходить основательно, учитывая состав грунта, уровень подземных вод. Также важно выбрать подходящий тип фундамента.
Какой фундамент лучше?
Об этом нужно подумать еще на этапе планирования строительства дома. От выбора зависит надежность всей конструкции, долговечность, комфортное проживание в новом доме.
Есть три основные стратегии создания надежной основы и три принципиально разных типа фундаментов. Можно углубиться в грунт до уровня непромерзания, что обеспечит фундаменту необходимую стабильность. Сейчас под срубы из бревна или бруса, каркасные конструкции широко применяются винтовые сваи, уходящие несущими лопастями в слои грунта ниже точки промерзания. Популярным вариантом стало создание под домом поверхностной бетонной платформы, которая сезонно двигается вместе с замерзающим зимой и оттаивающим по весне грунтом, не давая дому разрушиться. Это плавающий, мелкозаглубленный тип фундамента. Можно вовсе исключить промерзание грунта под домом, избежать перекосов при перепадах сезонных температур. Удобные, простые в исполнении подходы пользуются популярностью при строительстве частных домов.
Что такое теплый фундамент?
Если поверхность грунта достаточно утеплить, то он зимой не будет промерзать, а также пучиться, ломая фундамент. До недавнего времени у нас не было таких теплоизоляторов, которые одновременно утепляли бы грунт и выдерживали большой вес дома вместе с фундаментом. Сейчас такой материал можно найти во всех строительных магазинах. Речь идет об экструдированном пенополистироле высокой плотности. Уникальный по эксплуатационным качествам материал почти не впитывает влагу, прекрасно теплоизолирует поверхность, спокойно выдерживает совершенно фантастические нагрузки – более десяти тонн на квадратный метр.
Теплоизолирующий материал успешно применяют для строительства автомобильных дорог, виадуков, даже взлетно-посадочных полос. Чтобы правильно залить теплый фундамент своими руками, достаточно утеплить поверхность экструдированным пенополистиролом толщиной всего 50 мм, установить поверх фундаментную бетонную плиту. На такой теплой, прочной подушке основа для дома будет оставаться стабильной в течение десятков лет, исправно выдерживая вес всего дома без малейших колебаний. Стоимость теплого фундамента намного ниже бетонных массивов глубокого залегания, что дает возможность уменьшить бюджет, заложенный на строительство дома.
С чего начать?
Все строительные работы начинаются с проекта: для устройства утепленного фундамента нужно сделать расчеты, точно определить место расположения, провести серьезные подготовительные работы. Определившись с границами дома, приступайте к подготовке основания. Растительный грунт нужно полностью снять и складировать в стороне, – он пригодится для газонов, грядок, ландшафтных работ на участке.
После снятия поверхностного грунтового слоя необходимо создать подушку из карьерного песка. Его следует плотно утрамбовать. Заложите трубы инженерных коммуникаций и, используя горизонтальный уровень, нивелируйте опалубку, уложите плиты экструдированного пенополистирола. Для арматурного каркаса обычно используется рифленая стальная арматура диаметром 12 мм, в два уровня, с ячейкой 200 мм. Однако вы можете использовать стеклокомпозитную арматуру меньшего диаметра, которая имеет лучшие прочностные характеристики, не подвергается коррозии. Заливка обычно производится бетоном марки М300 (B 22,5) при толщине плиты в 250–300 мм.
Монтаж винтовых свай
Избыточная прочность фундамента требует дополнительных расходов, но частный застройщик всегда стремится к экономии бюджета. Для небольшого деревянного дома раньше устраивали свайный фундамент на столбиках, докапываясь до зоны зимнего непромерзания. Теперь с такой функцией отлично справляются винтовые опоры. Можно вкрутить их буквально за один день, не вызывая тяжелую технику. Винтовые сваи можно приобрести в строительных магазинах, – они изготавливаются в разных размерных вариантах, что позволяет сократить расходы при самостоятельном вкручивании. Впрочем, здесь тоже есть свои технологические особенности.
Диагностика грунта
Перед вкручиванием опор необходимо изучить состав грунта. Да, их можно монтировать в любом месте, но непредвиденные крупные камни или торфяной слой могут повлиять на проведение монтажных работ. Особенности грунта на участке нужно учитывать. Всякая решительная попытка установить трубы «вслепую» часто заканчивается разочарованием, напрасными расходами собственных ресурсов. Если камней мало и они залегают неглубоко, то работа может завершиться успешно. Определить состояние грунта можно пробным бурением, которое на 90% определяет пригодность почвы под установку винтовых опор.
Рассчитаем параметры свай
В продаже можно встретить опорные трубы диаметром от 47 до 108 мм, причем тонкие трубы от 47 до 76 мм обычно идут на строительство легких беседок, заборов. Для жилого дома используются изделия диаметром 108 мм. Каждое из них выдерживает нагрузку в три с половиной тонны. Чтобы построить прочный фундамент, нужно предварительно посчитать, сколько труб всего нужно. Учитывайте, что правильная основа под жилой дом должна иметь запас прочности в 30% от общего веса готового здания. Рассчитывая длину опорных конструкций, нужно понимать, что всякие сварные соединения ослабляют основу, а вот лишнее всегда можно срезать в нужный размер. Каждая винтовая труба должна входить в землю на глубину не менее полутора метров. Обычная длина винтовых установок – 2–2,5 м.
Подготовка инструментов для монтажа
Вам понадобится прочная лопата, хороший лом – на тот случай, если вы встретите в земле небольшой камень. Этот же лом будет нужен для завинчивания свай путем продевания в специальное отверстие. Для удлинения рычага обычно применяют две трубы. Пригодится уровень на магните, которым можно контролировать вертикальное положение трубы во время завинчивания. Горизонтальные отметки надежнее всего делать гидроуровнем длиной не менее 15 м. Для устройства фундамента своими руками также понадобятся рулетка, разметочный шнур, небольшая кувалда. Садовым буром удобно предварительно просверливать неглубокие лунки для установки труб. Его диаметр должен быть чуть меньше диаметра самой сваи. Болгарка и удлинитель пригодятся для отрезания изделий по уровню.
Разметка фундамента
Разметку нужно делать очень тщательно, точно с помощью стальных колышков, шпагата. Под размер дома 6х6 метров обычно требуется установить 9 изделий. Стандартная форма фундамента имеет прямоугольный вид. Соблюдая размеры основы, ввинтите четыре сваи по углам разметки. Проведите линию от начала стороны, выполните дальнейшую разметку. Нужно учесть, что линия разметки обязательно должна быть длиннее будущего фундамента.
Установка опор своими руками
Самостоятельное ввинчивание труб – это сложная, бессмысленная работа. С такой задачей быстро справятся три человека: двое будут вкручивать сваи, а третий – следить за ровным вертикальным положением трубы.
В процессе монтажа нужно внимательно следить за тем, чтобы не было смещения опор в сторону. Для этого необходимо крутить их с равномерным распределением усилий. Чтобы трубы точно входили в землю, их нужно постоянно направлять, не допуская смещения. Поправить отклонившуюся опору можно, слегка наклонив ее в сторону смещения и продолжая вкручивание. Правильно выполнить корректировку трубы можно только втроем.
После успешной установки четырех угловых свай остальные ввинчивать будет проще. Угловые опоры следует устанавливать первыми. Вы можете столкнуться с вопросом: обязательно ли бетонировать установленные сваи? Прочность их вполне достаточная, чтобы выдержать любую деревянную конструкцию, поэтому бетонирование будет лишним. Подрезав все трубы по линии гидроуровня, вы можете приступить к установке оголовников, небольших горизонтальных платформ. С их помощью брусом или стальным швеллером можно связать все опоры в прочную основу для возведения дома.
Тема устройства фундамента достаточно емкая и разносторонняя: существуют различные виды фундамента и разнообразные способы его создания, многое зависит от сочетания различных факторов исходных условий.
Рассмотрим некоторые из популярных вопросов относительно практики устройства фундамента.
Можно ли установить неармированный каменный фундамент?
Действительно, фундамент из бутового камня является достаточно прочным и может быть возведен без применения дополнительного армирования.
Для этого дно траншеи выстилается самыми крупными и ровными камнями, а промежутки между ними засыпаются щебнем. Таким образом, формируется первый слой фундамента, который заливается бетоном. Слой раствора должен быть около 15-20мм.
При укладке второго слоя нужно стремиться к тому, чтобы крупные камни перекрывали швы предыдущего слоя.
При устройстве неармированного бутового фундамента надежность конструкции зависит главным образом от качества кладки камня. Важно, чтобы все камни были уложены плотно и устойчиво. Подкладывать под камень щебенку нельзя, поскольку она в процессе эксплуатации истончится и создаст предпосылку для проседания. Щебень используется исключительно для заполнения пустот между камнями.
Возможна ли установка фундамента на деревянной основе?
В качестве опоры для легких каркасных сооружений и деревянных построек фундамент можно возводить на деревянной основе, которая, благодаря своей форме, на языке строительной терминологии получила название «деревянные стулья».
Древесина для таких опор используется дубовая или сосновая с диаметром от 20см и предварительно обработанная битумом (или обожженная).
Устанавливать деревянные стулья необходимо на подкладку из брусьев 20см шириной и 40-50см длинной при толщине не менее 10см. Подкладки предназначены для улучшения устойчивости конструкции за счет увеличения площади давления на грунт.
Деревянные стулья размещают по всему периметру постройки с шагом не менее 1-2 метра на глубину от 125см. Расстояние между стульями должно быть предусмотрено так, чтобы на каждый угол здания приходилась опора.
Следует отметить, что в среднем срок эксплуатации зданий, стоящих на фундаменте из сосновых стульев, составляет 6-7 лет, из дубовых - до 15 лет. Обжиг и антисептирование древесины позволят в несколько раз продлить срок службы.
В каких случаях целесообразен сплошной фундамент?
В самом общем смысле сплошной фундамент имеет вид цельной железобетонной плиты, расположенной под всей площадью здания. Конечно, такая конструкция гораздо более надежна, чем отдельно стоящие опоры, однако и стоимость такого фундамента разительно выше, ввиду большой материалоемкости. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо принимать взвешенное решение о целесообразности такого фундамента, соотнося затраты и требования к прочности.
Если тяжелое многоэтажное здание планируется возводить на слабом грунте, то сплошной фундамент безоговорочно необходим. Целесообразна сплошная конструкция и при необходимости защиты подвала от грунтовых вод.
Следует отметить, что иногда сплошной фундамент делают поверх неравномерного грунта (например, старые засыпанные колодцы, ямы или просто), обычно в таких случаях используют безбалочные или ребристые монолитные железобетонные плиты. Но в любом случае, необходимо предварительно надежно выровнять рельеф: углубления утрамбовать песком или залить цементом, а большие ямы заполнить кладкой, иначе неравномерной осадки фундамента в этих местах не избежать. Кроме того, желательно при возведении фундамента над слабыми местами сделать армированные швы.
В каких случаях можно использовать глиняные растворы для кладки фундамента?
Для возведения фундамента традиционно используют раствор цемента. Однако при надежном сухом грунте и нетяжелой конструкции строения может быть использован глиняный или известковый раствор.
Раствор готовится из такой пропорции: 1 часть глины или извести и 5 частей песка, которые разбавляются водой до плотной пластичной массы.
Раствор применяется для скрепления кирпичной или каменной кладки, толщина нанесения одного слоя должна быть порядка 3-5см.
Что учесть при оценке грунта при устройстве фундамента
Особенности грунта систематизируют по характерным чертам, значимым для каждой из областей его применения. С точки зрения экспертов, для того чтобы оценить грунт по технической пригодности, следует учесть следующие факторы:
- крепость связи между грунтовыми частями (связность);
- величина и вид частиц грунта;
- гомогенность состава;
- количество и наличие в грунте воды, а также то, какое количество воды может он принять в себя;
- какое количество воды может проникнуть в грунт и удержать ее в себе.
Нельзя не выделить важность таких факторов, как податливость, способность размываться и растворяться в воде, возможность сжиматься и разрыхляться.
Какой грунт можно назвать материком?
Любой грунт, который можно оставить для основания, чтобы возвести какое-либо сооружение, можно отнести к понятию материк. От него требуется следующее: хорошая устойчивость, возможность равномерно его сжать, плохая выветриваемость, отсутствие размываемости.
Устойчивость можно определить соотношением между тяжестью строения, которая приходится на каждый квадратный сантиметр основы, и возможным давлением на эту же площадь. Обязательно нужно учесть и то, какая по смыслу будет нагрузка на грунт, какой будет фундамент по глубине.
Какой же грунт оптимален для закладки фундамента?
По мнению специалистов в этой области, наиболее предпочтительными для заложения фундамента грунтом являются скальные, как слоистые, так и сплошные породы. Также к допустимым грунтам можно отнести хорошо слежавшиеся - крепкие глинистые, песчаные, но только если они крупнозернистые, и обломочные скалистые породы.
Абсолютно непригодными для фундамента, по мнению экспертов, являются торфяные породы, земля с растительностью и различные насыпные и наносные виды грунта.
Грунт в средней полосе нашей страны
С возрастанием размера частиц песчаного грунта надежность песчаных оснований только увеличивается. Различным незначительным изменениям может быть подвержен песок средней крупности при наличии нагрузки.
Обводнение крупных и средних песков на крепости практически не отражается. Если же увеличивается влажность на мелком песчаном грунте, то это очень сказывается на его прочности.
Специалисты считают, что все-таки самым стойким к различным воздействиям является сложенный из крупнообломочных пород грунт. Основная часть его состоит из частиц, которые в диаметре больше 2 мм. При наличии в грунте таких частиц менее половины его относят к песчаному виду. На несущую способность таких частиц не оказывает никакого негативного воздействия присутствие песчаного заполнителя либо воды.
Почему недопустима закладка фундамента на непригодных для этого грунтах?
К основам с неустойчивыми механическими показателями (определяющимися наличием пор и влажности) можно отнести глины, супеси и суглинки. Если в таких видах грунта увеличивается пористость и повышается влажность, уменьшается их несущая способность.
Немалые трудности вызывает строительство фундамента на илистом грунте, потому как данный вид грунта является неоднородным по своей структуре и очень пористым. Крепкой структурной связью отличаются лессовидные грунты и лессы, но только при условии, что они остаются сухими. Если же такие виды грунта поддаются увлажнению, то структурные связи повреждаются, а вследствие нагрузки основа проседает.
Торфяной грунт состоит из смеси песка и глины с остатками растений. Он неоднороден по структуре и хорошо сжимается, но проседание фундамента на нем развивается довольно-таки медленно. Но в таком грунте очень часто появляются различные среды, которые негативно влияют на компоненты материалов, из которых изготавливаются подземные конструкции фундамента.
Возведение фундамента с учетом промерзания грунта
Во время промерзания грунта сила пучения почвы действует на конструкцию фундамента, стремясь вытолкнуть ее, что может привести к деформациям и нарушению устойчивости здания.
Поэтому при планировании строительства в климатических условиях с возможными действиями мороза необходимо учитывать глубину промерзания грунта и корректировать в соответствии с этими показателями проект фундамента.
Важно так же учитывать, что здания бывают отапливаемые, неотапливаемые, частично или эпизодически отапливаемые. Тепло, уходящее в грунт со стороны постройки, так же будет влиять на глубину промерзания, которая к тому же в таких случаях будет неравномерной.
Промерзание грунта под отапливаемыми и неотапливаемыми домами
Как показывают исследования, под неотапливаемым зданием глубина промерзания грунта увеличивается в 1,1 раза сравнительно с нормативами. В связи с этим, в климатической полосе Подмосковья нормальным заглублением фундамента считается 1,6 м.
Под отапливаемым домом глубина промерзания обычно не превышает пределов нормативной, хотя в некоторой степени зависит от особенностей режимом в пределах +15°С глубина промерзания грунта равна 1,1 м, при снижении комнатной температуры до +10°С — 1,26 м и 1,4м — при температуре от 0 до +5°С. При исходной комнатной температуре не ниже +15°С в доме с утепленным подвалом глубина промерзания уменьшается до 0,7м.
Следует отметить, что на глубину промерзания грунта под домом оказывает влияние также и качество выполненного пола: есть ли межполовое воздушное пространство или дополнительное утепление.
Неравномерно промерзание грунта по периметру дома
Грунт по периметру строения промерзает неравномерно, чему способствует множество разнообразных факторов.
Если зимой с одной из сторон дома наносит больше снега, и он остается лежать там сугробами, то грунт под фундаментом с этой стороны будет промерзать меньше, чем там, где слой снега небольшой.
Если с одной из сторон дома проходит дорожка к гаражу, в доме проживают постоянно, а значит и расчищают проход, то промерзание будет больше, чем там, где чистят снег периодически.
Если в доме цокольный этаж, и особенно если там размещается топочная или сауна, то это также снизит уровень промерзания, вплоть до того, что его вовсе может не быть.
В тех домах, где к жилым помещениям примыкают служебные, например, гараж, разница в промерзании по периметру будет значительной.
Фундамент для неравномерно промерзающего грунта
Возводя фундамент на промерзающих грунтах, нужно понимать, что чем легче конструкция строения, тем слабее она будет противостоять силе пучения морозной почвы. А это значит, что к таким домам предъявляются повышенные требования жесткости относительно пространства.
В данном случае недопустимо использовать сборный фундамент, подобную нагрузку способны выдержать монолитные ленточные или как минимум сборно-монолитные фундаменты. Кроме того, помимо наличия жесткой рамы фундамента, желательно так же устройство противопучинной подушки.
Промерзание и строительство в зимний период
Если в силу тех или иных причин строительство намечено на зимний период, когда на грунт уже будет воздействовать фактор промерзания, необходимо принять ряд предупреждающих мероприятий.
Во-первых, следует предварительно вспахиванием и боронированием разрыхлить грунт. Затем его необходимо обработать солью и закрыть теплоизоляционными материалами. При выпадении снега нужно обеспечить равномерное покрытие им площадки и создать дополнительное удержание снежного покрова.
Методы разморозки грунта
Если во время строительных работ не удалось предотвратить промерзание грунта, то можно прибегнуть к одному из наиболее популярных способов оттаивания мерзлой почвы: использование теплой воды, сжигание топлива, привлечение машин ударного действия.
Пожалуй, наиболее оптимальный с точки зрения простоты, дешевизны и полученного результата это способ сжигания твердого топлива (попросту говоря, разведение древесных костров).
Если при проектировании устройства фундамента дома допущены ошибки
В случаях, когда при расчете возможных деформаций и определения требуемой жесткости были приняты показатели недостаточные для полной устойчивости конструкции против воздействия сил окружающей среды, следует вводить дополнительные пояса жесткости.
Если фундамент уже готов, а его конструкцию нельзя откорректировать, то пояса жесткости вводятся на уроне цоколя либо межэтажных перекрытий. Кроме того, для усиления показателей прочности здания можно использовать армированную кладку стен. В некоторых случаях целесообразно увеличение размера фундамента и досыпка противопучинной подушки.
Однако желательно все же проводить наиболее полный анализ грунта, рельефа и климата еще на этапе проектирования, чтобы изначально предусмотреть все факторы влияния на надежность будущей конструкции.
Какой фундамент лучше?
Фундамент, заглубленный на глубину промерзания
Для защиты фундамента от воздействия сил подошву фундамента здания обычно закладывают ниже глубины промерзания.
На пучинистых грунтах на боковую поверхность заглубленного фундамента все равно действуют касательные силы морозного пучения, которые стремятся вытолкнуть фундамент из грунта.
Величина этих сил часто бывает достаточна для того, чтобы зимой немного приподнимать относительно легкий малоэтажный дом. А летом дом опускается, и не всегда на старое место.
Кроме того, для малоэтажного дома без подвала ленточный фундамент на глубину промерзания — это неоправданные затраты материалов и денег на его сооружение.
Мелкозаглубленный фундамент для частного дома
Для малоэтажных зданий часто применяют . Такой фундамент при морозном пучении грунта снижает деформации стен дома до допустимого уровня за счет усиленного армирования и замены части пучинистого грунта на непучинистый.
На таком фундаменте дом два раза в год деформируется, пускай и в допустимых пределах.
Расширение воды при замерзании в грунте под подошвой фундамента ежегодно «разрыхляет» грунт, что снижает его несущую способность.
Усиленное армирование заметно увеличивает затраты на сооружение фундамента , особенно на сильно пучинистых грунтах.
Как морозное пучение грунта разрушает дом
Как видим, на пучинистых грунтах , а значит и дом в целом, регулярно испытывает деформации, вызванные воздействием сил морозного пучения. С течением времени периодически возникающие деформации имеют свойство накапливаться. Так, многократное перегибание проволоки, в конце концов, ломает её.
Со временем может возрасти степень пучинистости грунта в основании фундамента, например, из-за повышения влажности по каким либо причинам.
Не редкость ошибки при проектировании дома, например, в определении степени пучинистости грунта или в выборе конструкции фундамента.
Отсюда вывод — от воздействия сил морозного пучения дом начинает разрушаться в первую же зиму после постройки.
Вопрос только в том, сколько времени потребуется для появления видимых следов разрушения — после первой зимы или лет через сто?
Как пучинистый грунт заставить не пучиниться?
С появлением новых теплоизолирующих материалов все большую популярность приобретает другой путь защиты от воздействия сил морозного пучения грунта – утепление фундамента и грунта вблизи него для того, чтобы земля под домом не промерзала.
Такой способ защиты исключает промерзание грунта и воздействие сил морозного пучения на здание.
Конструкцию теплоизолированного фундамента и стен дома выбирают без учета воздействия на них сил морозного пучения, что существенно снижает стоимость строительства.
Размещение подошвы фундаментов на малой глубине (0,3-0.4 м) от дневной поверхности, вместо закапывания фундамента на глубину промерзания, значительно сокращает трудоемкость и стоимость работ по возведению малоэтажных зданий, экономит материалы и снижает продолжительность строительства.
Такие фундаменты широко применяются в Скандинавских странах, Канаде и США.
В России их все еще используются неоправданно мало, не смотря на то, что для проектирования и строительства теплоизолированных фундаментов в России разработаны и утверждены нормативные документы. Все новое, как обычно, с трудом доходит до сознания застройщиков и проектировщиков.
Значительную долю от общей стоимости малоэтажных зданий составляют затраты на устройство фундамента. Удешевление строительства многим участникам этого процесса просто не выгодно.
Пучинистые грунты в основании фундаментов широко распространены в России. Легче перечислить непучинистые грунты.
Практически непучинистыми грунтами могут быть: мелкие и пылеватые пески и глинистые грунты твердой консистенции при глубоком залегании уровня грунтовых вод, а именно мелкие пески при Z>0,5 м. пылеватые пески при Z>1,0 м , супеси при Z>1,5 м , суглинки при Z>2,5 м и глины при Z>3,0 м (Z — глубина залегания уровня , считая от подошвы слоя ).
Непучинистые грунты — грунты, которые не изменяют свой объем и свойства при промерзании-оттаивании. К ним относятся галька, гравий, щебень, крупно- и среднезернистые пески, а также их смеси.
Устройство теплоизолированного фундамента мелкого заложения – ТФМЗ
Схема укладки и параметры теплоизоляционного слоя в фундаментах отапливаемых зданий с теплоизоляцией пола показаны на рис. 1.
В качестве теплоизолированного фундамента мелкого заложения (далее – теплый фундамент) используются фундаменты на грунтовой подушке (столбчатые, ленточные или фундаментные плиты), подошва которых закладывается на глубину 0.4 м в отапливаемых зданиях и на глубину 0,3 м в неотапливаемых зданиях.
Неотапливаемые здании — это здания с температурой воздуха в помещениях зимой, равной или ниже +5 °С .