Что следует учесть при устройстве фундамента мелкого заглубления
Устраиваются мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах
Запрещена заливка МЗЛФ на биогенных органических грунтах, например, торфяных, сапропельных (отложения пресноводных водоемов), а также на глине. На фото видно, что уже их внешний вид не сулит ничего хорошего.
Тип грунта
Уровень подземных вод
Чем ближе вода находится к поверхности земли, тем более неустойчивым будет МЗЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент — таблица уровень подземных вод
- Нагрузка на фундамент
- Перепад высоты
Если рельеф местности характеризуется значительным перепадом высоты (дом на склоне), то устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента на нем достаточно проблематично. В таком случае обустраивается обычный ленточный фундамент или выравнивается значительная площадь под МЗЛФ. С точки зрения затрат времени и денежных средства – оба варианта равноценны.
Глубина заложения
Она представляет собой высоту от нижней точки фундамента, так называемой подошвы – до нулевой отметки (поверхности земли).
Климат (глубина промерзания почвы)
Достаточно распространено среди строителей закладка мелкозаглубленного ленточного фундамента на высоте, которая рассчитывается по формуле – глубина промерзания минус 20%. Так можно быть уверенным, что фундамент будет подниматься вместе со строением.
Минимальная глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента регламентируется СНиП II-Б.1-62.
Глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента СНиП — таблица
Глубина промерзания грунта для некоторых городов России приведена в таблице.
Глубина промерзания грунта для городов России — таблица
Также можно воспользоваться калькулятором расчета глубины промерзания грунта.
Установка столбчатого фундамента мелкого заложения
Такой тип фундамента отлично подходит для строительства бани, помещений хозяйственного назначения или небольшого сооружения. Иногда такой фундамент применяют при строительстве деревянных домов.
К преимуществам столбчатых мелкозаложеных фундаментов относятся:
- Незначительное количество арматуры.
- Короткие строки изготовления.
- Минимальные земляные работы.
- Устойчивость к пучению или к заморозке грунта.
Этапы работы над столбчатым фундаментом:
- Для начала нужно спроектировать и рассчитать периметр фундамента. Лабораторно определите плотность грунта. Далее рассчитывается длина столба, исходя из глубины промерзания.
- От массивности здания зависит толщина столбов, а также промежуток между ними. Если столбы монолитные, расстояние между ними примерно 150-200 см.
- Далее сделайте разметку на грунте.
- Выкопайте ямы по периметру фундамента, исходя из толщины столбов.
- Следующий этап – засыпка. Желательно использовать слой щебня толщиной около 10 см. Хорошо утрамбуйте этот слой.
- Армирование выполняется арматурой с сечением 100-120 мм. Сначала вырезают прутья, длиной 30-40 см. Затем делают решетку, связывая прутья хомутами.
- Эти решетки укладывают на дно, засыпанное щебнем.
- Подушки заливают бетоном марки 250. Перед установкой опалубки под заливку столба должно пройти 7-10 дней.
- Из обрезных досок делают опалубку. Получается длинный короб без дна.
- Опалубку прикрепляют к заранее выведенной арматуре и начинают заливку. С помощью глубинного вибратора убирают пузырьки воздуха из бетонной массы. Используйте бетон такой же марки, как и при заливке подушки.
- В завершении заливки установите металлический уголок.
- Через неделю снимите опалубку, а спустя три недели сделайте обвязку.
- Для предотвращения попадания снега, грязи или мусора под фундамент делают забирку. Для изготовления используют кирпич или камень.
- Чтобы обеспечить гидроизоляции на забирку укладывают битум, а затем рубероид.
Для долгосрочного функционирования фундамента необходимо помнить о таких правилах:
- Правильные расчеты глубины фундамента – исключат проседание.
- Нагрузка на опоры должна быть равномерной.
- Используйте только высококачественные материалы. Ведь от прочности фундамента зависит долговечность строения.
- Обязательно проведите оценку грунта в лаборатории.
- Лучшее время для строительства фундамента лето или начало осени.
- Монолитные конструкции сооружаются с обязательным вибрированием бетона.
Ленточный
При сооружении ленточной конструкции важно правильно выполнить разметку участка, на котором будет происходить строительство. Процесс начинается с установки крайних колышков, который обозначают углы здания
Между ними натягивается бечевка. При этом необходимо проверить получился ли угол прямым. Для этого очень сложно использовать угольник, поэтому чаще измеряют диагонали, если они равны, тогда все будет в порядке. По обозначенной территории выполняется выемка грунта. Обычно достаточно углубиться на полметра или немногим более того. Как только траншея будет готова, выполняется трамбовка ее дна. Для этого можно воспользоваться самодельной ручной трамбовкой или механической, если она поместится внутрь.
Далее укладываются два слоя подсыпки. Толщина каждого составляет от десяти сантиметров. Первым идет песок с крупным зерном
Его также важно хорошо утрамбовать, т. к
без этого он не сможет выполнять своего предназначения. Следующий пласт представлен щебнем средней фракции. Его также важно равномерно распределить по всему дну подготовленной траншеи. Следующим шагом является армирование конструкции фундамента. Делается это металлической арматурой. Диаметр элементов должен составлять 10 или более мм. Решетка укладывается в два ряда, расстояние между каждым из них должно быть таким, чтобы металл сверху и снизу был закрыт бетонным раствором на 8 см.
Располагаются решетки друг над другом и соединяются посредством вертикальных стоек из обрезков все той же арматуры. Фиксация прутов конструкции происходит с использованием вязальной проволоки, а не сварки, что может привести к быстрой коррозии и возникновению напряжений внутри конструкции. Размер ячейки для такого фундамента составляет от 15 см. Армирующая решетка не укладывается непосредственно на засыпанный щебень. Для этих целей используются специальные подставки или кирпичи. Предзавершающим этапом является монтаж опалубки. Если грунт обладает высокой сыпучестью, тогда есть смысл смонтировать ее внутри траншеи, предварительно выполнив гидроизоляцию, чтобы влага не уходила слишком быстро.
Стандартным материалом для опалубки является доска, но лучший эффект достигается за счет использования специальных панелей или влагостойкой фанеры большой толщины. Между отдельными элементами не должно быть больших зазоров, чтобы раствор не вытекал сквозь них. Когда конструкция готова, можно приступать к заливке. Желательно сделать это за один раз, чтобы не было горизонтальных слоев, которые со временем могли бы разрушиться. После заливки конструкции в толще могут оставаться воздушные карманы. Их можно удалить, используя глубинный вибратор.
После выравнивания и частичного схватывания сверху укладывается гидроизоляционный материал, который не даст влаге слишком быстро испаряться, следствием чего могло бы стать появление трещины. Во время набора прочности рекомендуется периодически поливать фундамент водой. Это не касается тех случаев, когда температура на улице может опускаться ниже нуля, т. к. такая процедура только все ухудшит.
Совет! До процесса заливки необходимо подумать о том, где и как будут проходить коммуникации. После заливки бетона их будет проблематично прокладывать.
Материал и технологии
Для утепления ленточного фундамента используются различные материалы. Они обладают разными свойствами, техникой монтажа, имеют собственные достоинства и недостатки.
Рассмотрим их внимательнее:
Пенопласт
Название «пенопласт» прижилось с момента появления материала на рынке. Оно, так же, как «ксерокс» или «поролон» обозначает одного из первых производителей материала. Настоящее наименование — гранулированный пенополистирол.
Утеплитель, который уверенно лидирует среди альтернативных вариантов благодаря оптимальному сочетанию цены с качеством.
Он изготавливается в форме плит с заданной толщиной и размерами, обладающих достаточной жесткостью, очень малым весом.
Легко обрабатывается, практически полностью устойчив к воздействию воды (имеется незначительное впитывание в мельчайшие полости между гранулами). Обладает высокими теплосберегающими возможностями.
Монтаж производится при помощи клеевых составов прямо на поверхность ленты. Установка требует полной герметичности, появляющиеся зазоры следует заполнять монтажной пеной.
Пенопласт довольно хрупок, может крошиться, поэтому работать с ним надо осторожно, аккуратно
Экструдированный пенополистирол
Этот материал является ближайшим родственником пенопласта, но, в отличие от него, изготавливается не из гранул, соединенных под действием перегретого пара, а путем вспенивания расплава полистирола.
Благодаря более продвинутой технологии, возникает прочный, абсолютно неуязвимый для воды материал, обладающий оптимальным набором эксплуатационных качеств. Методика монтажа идентична технике установки пенопласта, долговечность и надежность экструдированного пенополистирола весьма высоки.
В торговой сети распространенным видом этого материала является пеноплекс. Единственным, но существенным недостатком материала является его цена, более высокая, чем у пенопласта.
Жидкий пенополиуретан
Теплоизолятор, по типу действия напоминающий монтажную пену. Представляет собой жидкость, распыляемую на обрабатываемую поверхность.
На воздухе она вспенивается, увеличивается в объеме, вследствие чего образует плотное, герметичное полотно.
Слой изолятора имеет хорошие теплосберегающие качества, полную устойчивость к воздействию воды и герметичность.
Особым качеством материала является возможность нанесения на поверхности сложной конфигурации, с множеством выступающих элементов и т.д.
Недостатками жидкого пенополиуретана является высокая цена и необходимость в использовании специализированного оборудования для нанесения материала на поверхность ленты.
Керамзит
Керамзит — это сыпучий теплоизолятор, используемый преимущественно для утепления горизонтальных поверхностей.
Основным преимуществом материала является его долговечность и способность быть использованным многократно — при необходимости, керамзит извлекают, производят какие-либо работы и снова засыпают на место (или в применяют для других надобностей).
Использование керамзита для утепления ленточного фундамента обычно сводится к засыпке пазух траншеи, что не дает должного эффекта.
Почвенная влага имеет возможность свободно проникать в материал, который способен долго сохранять ее на поверхности отдельных гранул.
Этот момент является основным фактором, ограничивающим использование керамзита для утепления ленточного фундамента.
ВАЖНО! В последнее время в продаже появился специализированный вид пеноплекса для подземной установки, предназначенного для утепления поверхности фундаментов зданий или сооружений. Он обладает максимально удачным набором качеств и обеспечивает высокоэффективное утепление ленты
Факторы, влияющие на глубину заложения основания
Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать, нижняя отметка подошвы конструкции определяется по своду правил с учётом следующих факторов
Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать (мелкозаглублённый или незаглублённый, ленточный или плитный, из ФБС или монолитный), нижняя отметка подошвы конструкции определяется по СП с учётом следующих факторов:
Тип грунтов, их особенности и характеристики. Полную информацию о составе почвы на участке строительства можно получить после проведения геологических изысканий. Своими руками выполнить эти мероприятия не получится, придётся обращаться к специалистам.
Также на расчет глубины основания влияет отметка, на которой проходят грунтовые воды. Эти данные вы также получите после проведения гидрогеологических исследований местности.
Согласно СП должны учитываться и средние температуры в регионе
Это особенно важно, если будет использоваться мелкозаглублённый или незаглублённый фундамент, ведь на конструкции могут воздействовать силы пучения в зимний период.
Наличие отапливаемого подвала.
Средняя глубина промерзания породы в регионе.
Тип грунтов, УГВ и силы пучения
Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом, то вам стоит придерживаться некоторых рекомендаций
Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом из газобетона, кирпича, стеновых блоков и других материалов, то вам стоит придерживаться следующих рекомендаций из СП:
- При строительстве на скальных и крупнообломочных породах, а также на гравелистых, крупно и средне фракционных песках расстояние от верха земли до грунтовых вод в зимний сезон значения не имеет. В этом случае можно применить любой тип основания, независимо от того, какую глубину промерзания почвы покажет расчет. Согласно СП на таких почвах можно использовать фундаменты мелкого заложения и незаглублённые основания.
- При возведении фундаментов из ФБС и железобетона на породе из мелких и пылеватых песков, а также твёрдых супесей выбор типа основания:
- не зависит от глубины промерзания по расчету, если грунтовые воды находятся не менее чем на 2 м ниже расчётной отметки промерзания;
- фундамент должен быть не выше точки промерзания по расчету, если УГВ находится выше отметки промерзания не более чем на 2 м. В этих условиях супеси могут иметь любую консистенцию.
- На супесях пластичной и текучей консистенции при любом УГВ мелкозаглублённый фундамент и незаглублённое основание должно быть не выше точки промерзания породы по расчету.
- На твёрдых суглинках и глинах можно использовать мелкозаглублённый плитный или ленточный фундамент при условии, что УГВ находится не менее чем на 2 м ниже точки промерзания.
- На мягкопластичных суглинках и глинах при условии, что УГВ приближается к отметке промерзания не ближе чем на 2 м можно использовать любой тип мелкозаглублённого основания (классификация фундаментов мелкого заложения приведена выше) под дома из газобетона, бревна и бруса. Однако в этом случае согласно СП для домов из газобетона и других лёгких материалов и блоков должны применяться мероприятия по защите основания от насыщения поверхностными водами.
- Если плитный или ленточный фундамент из ФБС или монолита возводится своими руками на текучих и текучепластичных суглинках и глинах при любом УГВ по расчету глубина заложения должны быть не выше точки промерзания.
- В условиях, когда плитный или ленточный фундамент из железобетона или ФБС строится на суглинках и глинах с УГВ выше точки промерзания не более чем на 2 м, отметка заложения подошвы фундаментных конструкций по расчету делается не выше отметки промерзания.
Предварительное определение параметров фундамента
Рисунок 1. Карта нормативной глубины промерзания грунта.
Конечной целью вычислений является определение размеров мелкозаглубленного ленточного фундамента. При расчете они принимаются приблизительно с учетом следующих факторов:
- глубина промерзания почвы;
- тип фундаментной конструкции – монолитный, блочный;
- используемый материал для возведения фундамента;
- степень заглубления, зависящая от характера грунта;
- расположение грунтовых вод от поверхности.
Для предварительного задания мелкого заложения обязательно создание эскиза конструкции. Глубина заложения проектируемого фундамента принимается в зависимости от глубины, на которую промерзает грунт в зимнее время. Соотношение первого и второго параметров при слабопучинистых грунтах следующее:
- не менее 0, 5м – при промерзании на 1 м;
- не менее 0,75 м – при промерзании до 1,5 м;
- от 1 м – при промерзании на 1,5-2,5 м.
Глубину промерзания грунта можно определить по рис. 1. Используемая для расчета толщина рассчитываемого фундамента зависит от свойств грунта и принимается не менее 300 мм.
Используя данные проекта бани и табличные рекомендации СНиП, принимаем расчетные геометрические размеры ленты или фундамента из блоков: ширину Н, длину L и высоту В. Объем бетонной конструкции получаем умножением этих величин – V=L×H×B. Умножив полученное значение на удельный вес материала фундамента, получаем общий вес сооружения Р=V×Y.
Дальнейшее проектирование мелкозаглубленного фундамента будет сводиться к определению ширины подошвы ленты. От этого параметра будет зависеть удельное давление здания на грунт и, следственно, достаточность площади подошвы для работоспособности бетонного основания. Переменным значением параметра служит ширина подошвы ленты, которую определим, проведя окончательный .
https://www.youtube.com/watch?v=S33UTty4_Z0
Этапы сооружения
Пошаговая инструкция от А до Я поможет сделать прочный фундамент, который прослужит длительный период. Конечно, все требуется делать в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП). Возведение и заложение основание должно быть сделано правильно.
Разметка
В соответствии с планом выполняется разметка территории, которая будет применяться под строительство будущего строения. Оно должно быть на сваях. Желательно предварительно сделать план, в котором будут отмечены размеры и расчеты конструкции.
Пример плана
Разметка на участке
По углам устанавливаются сваи, в качестве них могут применяться деревянные колышки. После их установки, производится натягивание веревки. Это позволяет определить периметр проведения будущих работ.
Траншея
После установки свай, требуется сделать траншею. Ее сооружение делается с учетом особенностей:
- траншея выкапывается с необходимой глубиной. Для этого требуется учитывать размеры фундамента и подушки под ним;
- ширина траншеи должна быть больше ширины основания дома. Это предотвратит некоторые сложности при обустройстве опалубки, также обеспечит дренаж для защиты от грунтовых вод;
- после того как земля будет вынута можно приступать к укладке подушки;
- первым делом укладывается геотекстиль, который защитит от смешивания песка и грунта;
- песок смачивается и укладывается в виде небольших слоев с толщиной 15-20 см;
- утрамбовывание слоев производится при помощи плит;
- после того как будет сделана подушка, можно приступать к формированию опалубки.
Опалубка
Опалубка изготавливается из деревянных досок, но во многих строительных магазинах можно приобрести изделия из пластика или металла. Они обеспечат высокую прочность и долговечность фундамента.
При обустройстве опалубке стоит соблюдать важные нюансы:
- во время установки опалубки обязательно требуется следить за вертикальностью стенок, между ними нужно выдерживать одинаковое расстояние;
- в качестве креплений могут применяться колышки бруски, сверху могут прибиваться распорки, которые в дальнейшем будут удерживать залитый раствор из цемента;
- стеновые перегородки можно стянуть при помощи проволоки;
- внутренняя поверхность досок опалубки должна быть гладкой;
- заранее рекомендуется установить трубы из стали или асбестовой основы. Они обеспечат полноценную вентиляцию в области подполья;
- трубы требуется устанавливать перпендикулярно опалубке;
- для того чтобы во время заливки фундамента в отверстия труб не попадал цемент, а также не произошло их деформирования, они должны засыпаться песком.
Армирование
Армирование рекомендуется проводить в тех случаях, когда планируется строительство большого дома с большой массивностью. Этот этап в дальнейшем защитит конструкцию от проседания, деформирования, разрушения. Армирование проводится с учетом важных рекомендаций:
- необходимо использовать арматуру с размером диаметра 10-16 мм, она должна располагаться продольно по всей длине фундамента;
- на верхней и нижней части требуется уложить два прута, при этом от краев стоит отступить несколько сантиметров (достаточно будет 5 см);
- поперечно размещаются стальные прутки с размером диаметра 6-8 мм, между собой они перевязываются проволокой;
- при обустройстве армирования не нужно прутки сваривать, это приведет к деформированию конструкции.
Заливка бетона
Технология заливки фундамента обычно предусматривает несколько этапов. Данный процесс является самым ответственным, потому что от него будет зависеть прочность и стойкость конструкции. Заливка бетона выполняется так:
- приготовление смеси. Для этого потребуется цемент, песок, щебень. Первым делом в емкость засыпается бетон, песок и заливается вода в равных пропорциях. Далее хорошо перемешивается и всыпается 5 частей щебня;
- готовая смесь заливается в траншеи. Чтобы при застывании в бетоне не появились воздушные камеры, бетон тщательно уплотняется после укладывания. Утрамбовка может проводиться вручную или с помощью вибропресса;
- как только фундамент полностью застынет оставшиеся прослойки в траншеи необходимо засыпать землей и утрамбовать.
Отмостка
Дополнительно для защиты фундамента от размытия и разрушения талыми водами можно соорудить отмостку. Также она выполняет роль дорожки вокруг дома. Так как сделать отмостку?
Она состоит из двух частей:
- основание. Оно укладывается из слоя песка или из нескольких слоев песка и гравия;
- декоративное покрытие. Обычно оно выполняется из бетона, но при желании можно сделать из камня.
Глубина залегания грунта с достаточной несущей способностью
Для надлежащего восприятия проектных нагрузок нижняя лопасть сваи (если речь идет о модификациях с двумя лопастями, подробнее о которых в статье Особенности расчета двухлопастных винтовых свай) должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью. При этом мощность слоя плотного грунта под сваей, как правило, должна быть не менее 1 метра.
Согласно статистическим данным, грунтовые слои с достаточной несущей способностью, как правило, залегают с отметки 1,8 метра от поверхности земли. И только в 5-7% случаев они располагаются выше. То есть глубина заложения свайно-винтового фундамента не может составлять менее 1,8 метра.
Уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью можно определить с помощью адаптированной под малоэтажное строительство процедуры – геолого-литологических изысканий (подробнее Экспресс-геология (геолого-литологические изыскания) и измерения коррозионной активности).
Экспресс-геология также позволяет определить:
тип, свойства грунта;
уровень залегания грунтовых вод;
сложные грунтовые условия;
потенциально опасные геологические объекты и процессы и т.д.
Чтобы в процессе погружения сваи структура основания нарушилась минимально, и не произошло снижение его несущей способности, нужно на этапе проектирования подобрать рациональную конфигурацию лопасти (больше информации в материале Ключевые принципы подбора параметров лопастей).
Глубина промерзания грунта
Некоторые грунты подвержены морозному пучению. Осенью поры такого основания начинают заполняться водой, а затем лед, образовавшийся при замерзании, начинает вытеснять его вверх (при кристаллизации вода увеличивается в объеме в среднем на 12%).
Если оставить нижнюю лопасть сваи в таком слое, то она неизбежно начнет подниматься вместе с основанием. Даже если конструкцию не выдернет из почвы, сооружение все равно сместится или деформируется. Это, возможно, будет незаметно глазу, но окна, двери неизбежно весной станут открываться и закрываться не так хорошо как осенью. И эта ситуация будет повторяться из года в год, вынуждая Вас бесконечно что-то подгонять или ремонтировать.
Это требование не означает, что Вы можете пренебречь необходимостью расположения лопасти в слое грунта с достаточной несущей способностью. Винтовой свае в этом случае следует пройти отметку нормативной глубины промерзания, после чего нужно продолжать завинчивание до тех пор, пока лопасть не закрепится в грунте с достаточной несущей способностью, а мощность слоя такого грунта под сваей не составит не менее 1 м, о чем мы уже говорили ранее.
Не забывайте, что за уровнем промерзания должна находиться именно лопасть сваи, а не острие конуса. К примеру, для свай компании ГлавФундамент это расстояние составляет 0,2 м. Следовательно, при расчете этот показатель должен суммироваться с остальными.
Расчет глубины свайного фундамента
Таким образом, можно вывести следующую формулу:
Глубина расположения лопасти + Уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью/Уровень промерзания грунта = Глубина заложения фундамента
Центральные и южные регионы (Москва, Пенза, Санкт-Петербург, Краснодар, Ростов-на-Дону и т.д.): 0,2 м + 1,8 м (грунты с достаточной несущей способностью) = 2 м;
Урало-Поволжье (Екатеринбург, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Киров, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Оренбург, Пермь, Саратов, Уфа, Челябинск и т.д.): 0,2 м +1,8 м (грунты с достаточной несущей способностью и уровень промерзания) = 2 м;
Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Новосибирск, Томск, Тюмень и т.д.): 0,2 м + 2,3 м (уровень промерзания) = 2,5 м;
Восточная Сибирь (Иркутск и т.д.): 0,2 м + 2,8 м (уровень промерзания) = 3 м.
Стоит учесть, что на Юге России глубина промерзания либо незначительна, либо отсутствует вовсе, но есть большая толща слабонесущего слоя чернозема. Рассчитывая длину свай в этом регионе также необходимо опираться, прежде всего, на уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью.
Монтаж МЗЛФ: пошаговая инструкция от А до Я
Подготовительные работы и разметка
Устройство мелкозаглубленного основания начинается с подготовки участка, которая заключается в уборке мусора и корчевании пней. Верхний слой почвы с растительностью срезается. При необходимости производится выравнивание и подсыпка грунта с последующей утрамбовкой.
Разметка выполняется следующим образом: устанавливается периметр будущего фундамента, по углам забиваются колышки-маячки. Вдоль будущей монолитной ленты натягиваются веревки.
Диагональ между углами должна составлять строго 45 градусов. Проверить ровность разметки можно при помощи рулетки и строительного уровня.