Чтобы выполнить мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) на пучинистых грунтах, потребуется предусмотреть комплекс защитных мероприятий. Такая технология актуальна для зданий, у которых не планируется устраивать подвал. Возведение фундаментов глубокого заложения в этом случае приведет к необоснованным перерасходам.
Пучение грунта представляет собой природное явление, возникающее при одновременном наличии двух факторов:
- температура ниже 0°С;
- влага.
Вода - это уникальное вещество. Она единственная из всех материй на планете при охлаждении расширяется (плотность пресной воды примерно 1000 г/м 3 , а плотность льда 917 г/м 3). При наличии влаги в грунте зимой происходит увеличение почвы в объеме. При этом возникают напряжения, которые стараются вытолкнуть фундамент из земли.
Равномерные деформации не так опасны для здания, но при пучении они не одинаковы. В середине дома температура почвы выше, силы морозного пучения здесь слабее. По краям строения они сильны, так как нагрев от внутренних помещений меньше. Наружные стены дома поднимаются сильнее, чем внутренние, что приводит к появлению трещин в фундаментах, стенах, перегородках.
Действие сил морозного пучения.
Какие грунты относятся к пучинистым
Перед проектированием и строительством фундамента необходимо выполнить геологические изыскания. Они помогут определить, какие слои почвы залегают на участке. Если нет возможности заказать профессиональное исследование, можно провести его самостоятельно отрывкой шурфов или ручным бурением. При определении типа почвы стоит руководствоваться описаниями в ГОСТ «Грунты. Классификация».
По этому нормативу грунт делят на 5 групп:
- чрезмерно пучинистый;
- сильнопучинистый;
- среднепучинистый;
- слабопучинистый;
- непучинистый (условно).
Для всех групп, кроме последнего варианта, нужно предусматривать мероприятия, чтобы защитить мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах. К условно не пучинистым почвам относят крупнообломочные типы, песок крупной и средней фракции. Эти материалы хорошо фильтруют влагу, благодаря чему она уходит в нижние слои. При этом уровень расположения грунтовых вод должен быть ниже глубины опирания фундаментов.
Пучинистые грунты плохо пропускают воду, поэтому осадки легко скапливаются в слое. К таким типам относится глина, суглинок, супесь. Также от пучения нужно избавляться при мелкопесчаных и пылеватых почвах. На последних строительство не рекомендуется, лучше выполнить полную замену грунта на крупный песок.
Область применения МЗЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент используется для небольших зданий без подвала. Такой вариант позволит снизить финансовые и трудовые затраты на возведение ленты под дом за счет уменьшение объема бетона и количества арматуры. При этом прочностные характеристики грунтов должны быть достаточными, чтобы выдержать здание. Предварительно требуется выполнить расчет.
Схема устройства МЗЛФ.
Такой тип фундамента также используют при залегании воды в грунте на расстоянии 1,5 м и более. В этом случае применить ленту глубокого заложения без затратных мероприятий по водопонижению невозможно.
МЗЛФ чаще всего устраивается под здания из относительно легких материалов:
- древесина;
- деревянные панели (каркасные дома);
- легкие бетоны (пенобетон, газобетон и т.д.).
Глубина залегания ленты может быть разной. Чаще всего она назначается в переделах 70 - 100 см. Точная величина зависит от прочностных характеристик грунта, этажности здания и используемых для строительства материалов. При этом расположение уровня грунтовой влаги должно быть на 50 см ниже отметки подошвы фундамента. В противном случае есть вероятность повреждения конструкций.
Как защитить МЗЛФ от пучения на глинистых грунтах
Самый распространенный способ борьбы с пучинистыми почвами - заложение подошвы фундамента ниже отметки промерзания (определяется по ). Но во многих регионах эта отметка находится слишком глубоко, стоимость строительства сильно увеличивается.
Комплекс мероприятий по защите МЗЛФ от пучения.
При устройстве мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых глинистых грунтах выполняют защитные мероприятия в комплексе. Руководствуются при этом п.11 . Важно одновременно предотвратить воздействие холода и влаги. Защита МЗЛФ выполняется в следующем порядке:
- из непучинистого материала. Назначается толщиной 30-50 см. Выполняется из крупного или среднего песка. Песок используют также для засыпки пазух по бокам фундамента. Такой подход позволит устранить действие пучинистых грунтов на боковую поверхность конструкции. Под песчаную подушку укладывают слой геотекстиля для предотвращения заиливания.
- в уровне подошвы фундамента. Труба закладывается на расстоянии не более 1 м от боковой стенки ленты. Глубина назначается на 20-30 см ниже подошвы фундамента. Уклон дренажной трубы зависит от диаметра ее сечения.
- и вертикальной поверхности ленточного фундамента. Функцию изоляции для тепла и влаги может взять на себя экструдированный пенополистирол (например, пеноплекс). Материал крепят на всю высоту ленты, в том числе и цоколь. Использовать вместо пеноплекса более дешевый пенопласт запрещено. Он обладает гораздо меньшим ресурсом.
- Утепленная отмостка. Этот элемент также выполняет функцию гидроизоляции, предотвращая попадание к фундаменту атмосферной влаги. Уложив под наружный слой отмостки пеноплекс, удастся предотвратить промерзание грунта в непосредственной близости от здания.
- Ливневая канализация. При благоустройстве территории важно предусмотреть эффективный отвод лишней влаги с участка.
Необходимый уклон дренажных труб в зависимости от диаметра.
Устройство фундамента на глинистом пучинистом грунте выполняют в летний период. Важно загрузить конструкцию до наступления холодов. При вынужденной остановке строительства необходимо выполнить полный комплекс мер по .
Альтернативные варианты
Мелкозаглубленная лента обладает сниженной несущей способностью. Использовать ее под массивные здания не рекомендуется. Если нужно построить кирпичное или бетонное здание на пучинистом грунте, лучше отдать предпочтение фундаментной плите мелкого заложения.
Также не стоит применять МЗЛФ при расположении уровня грунтовых вод на расстоянии менее 1,5 м от поверхности почвы. В этом случае под кирпичный или бетонный дом (в том числе и из легких бетонов) подойдет незаглубленная плита. Для каркасного или деревянного дома можно использовать металлические винтовые сваи.
Грамотный выбор типа фундамента и соблюдение технологии его возведения позволит предотвратить негативное влияние пучинистых грунтов. Важно выполнить все действия по защите конструкции от холода и влаги.
Россия — страна огромная – и в ней масса регионов с различными климатическими условиями. Строение на мелкозаглубленном бетонно фундамента в Краснодарском крае будет вести себя несколько иначе, чем аналогичная конструкция в Алтайском крае. Связано это прежде всего с тем, что в этих регионах климатические условия по-разному влияют на почву.
Суровые сибирские зимы заставляют воду в грунте промерзать на большую глубину. Как известно при замерзании вода увеличивается в размерах и, соответственно вода в грунте при промерзании тоже будет расширяться.Вместе с микроскопическими каплями воды будет расширяться и весь объем почвы, что неизбежно приведет к «пучению» грунта. Разные виды грунтов имеют разные коэффициенты расширения вследствие разморозки.
Чтобы избежать влияния расширения грунта при температурных изменениях на фундамент его можно основательно заглубить в землю, ниже уровня промерзания почвы. Такой подход хорош для капитальных жилых зданий, так как ленточный бетонный фундамент глубокого залегания помимо придания сооружению устойчивости позволяет еще и создавать функциональные помещения в подвалах и цокольных уровнях вашей постройки, что значительно расширяет полезный объем дома.
Но такой глубокий фундамент влетит вам в изрядную копеечку. Поэтому для бытовых и хозяйственных постройках даже на пучинистых грунтах используют мелкозаглубленные ленточные фундаменты. Однако при из постройке на такого рода замораживаемых участках следует воспользоваться некоторыми строительными хитростями.
Постройка мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах
Как и во всякой постройке на ее начальном этапе лежит создание проекта. В нашем случае нам необходимо избежать силы давления расширяющегося при замерзании грунта на стенки и основание ленточного бетонного фундамента. Для этого мы размещаем фундаментную ленту практически на поверхности, только сняв верхний плодородный слой.
Таким образом на стенки нашего фундамента практически не будет оказываться давление. А вот давление, которое будет исходить от расширяющегося грунта снизу мы будем компенсировать весом самого здания. Кроме того, в мелгозаглубленном ленточном фундаменте на пучинистом грунте необходимо предусмотреть отмостки, которые будут утеплять прилегающую почву и не позволять ей значительно изменяться в размерах.
Порядок постройки
Расчет и проект фундамента
Итак, сначала создаем проект фундамента. Обычно мелкозаглубленный ленточный фундамент располагается под наружным периметром и внутренними несущими стенами нашего строения.
В нашем случае он не будет глубоко заглублен в грунт, а будет заливаться практически непосредственно на поверхности. Основная характеристика, которую нам будет необходимо заложить в этот фундамент – это прочность, то есть способность выдерживать давление в определенное количество единиц веса на участок поверхности. Эта характеристика бетона обычно совпадает с его маркой. То есть бетон марки М200 способен без разрушения выдержать давление в 200 кг\см2.
Основные ошибки при заложении фундамента:
05.06.2014
Среди всех существующих типов опорных конструкций по степени распространенности уверенно лидирует .
Он обладает оптимальным набором эксплуатационных качеств, обеспечивает достаточную несущую способность при относительно небольшом расходе строительных материалов.
Существует несколько вариантов конструкции с различными техническими характеристиками, которые позволяют применять наиболее подходящий для имеющихся условий тип фундамента.
Выбор всегда бывает обусловлен гидрогеологической обстановкой на участке и соответствует величине нагрузок.
Обычный ленточный фундамент погружают в грунт на глубину ниже уровня промерзания. Этот тип основания так и называется - заглубленный. Лента опирается на неподвижные и стабильные грунтовые слои, что исключает воздействия снизу на подошву основания.
При этом, боковые поверхности ленты имеют большую площадь, на которую воздействуют силы горизонтального пучения. Это создает высокую опасность для основания, поскольку боковые воздействия способны разрушить опорную конструкцию и представляют угрозу для постройки.
В наибольшей степени это опасно для малоэтажных небольших зданий, частных домов, вес которых не способен компенсировать нагрузки пучения.
Существует облегченный вариант - мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Он погружается в грунт на относительно небольшую - от 0,5 до 1,5 м, что выше уровня промерзания грунта.
При такой конструкции возникает возможность появления вертикальных нагрузок пучения, воздействующих снизу, но значительно уменьшаются боковые воздействия.
Конструкция МЗЛФ практически полностью повторяет обычный вариант, но с поправкой на меньшую глубину погружения. Несущая способность такого основания снижена и позволяет строить только относительно легкие малоэтажные здания, в основном, используется для частных жилых домов.
Достоинства и недостатки
К достоинствам МЗЛФ относят :
- Малый объем земляных работ.
- Значительно сокращается расход строительных материалов.
- Появляется возможность самостоятельного строительства.
- Финансовые затраты намного ниже, чем при строительстве обычного основания.
К недостаткам принято относить:
- Уменьшение несущей способности ленты.
- Запрет на строительство массивных и тяжелых построек. МЗЛФ предназначен только для малоэтажных и относительно легких домов.
- Существует необходимость тщательного обследования участка.
Для каких грунтов его используют
Мелкозаглубленная лента подходит практически для всех типов грунта, кроме наиболее проблемных, к которым относятся торфяники, заболоченные участки.
Возможно строительство на следующих типах грунта :
- Сухие песчаные почвы.
- Гравелистые, скальные участки.
- Супеси, суглинки.
- Глинистые почвы.
Для каждого типа грунта существуют собственные технологические особенности , связанные с глубиной погружения и составом ленты. Так, для сильно пучинистых почв не рекомендовано строительство сборных фундаментов, в особенности из кладочных материалов (кирпич, шлакоблок и т.п.).
Нагрузки пучения неравномерны и распределяются случайным образом. Кроме того, они непостоянны и способны менять свои значения, усиливаясь и ослабевая в разных, не поддающихся предварительному расчету, точках.
Поэтому на проблемных грунтах нужна монолитная лента, способная противостоять возникающим нагрузкам.
МЗЛФ нельзя использовать на склонах, поскольку слабый контакт с грунтом спровоцирует сползание постройки.
Что такое пучинистые грунты и чем они опасны
Пучение - это процесс увеличения объема грунта, вызванный расширением замерзшей воды. Пучинистые грунты содержат достаточное количество влаги, чтобы она смогла повлиять на их состояние в зимнее время.
Примечательно, что на территории России большинство участков обладают таким типом грунта, что выдвигает особые требования к технологии строительства.
Наличие влаги делает эти грунты нестабильными в холодное время года. Вода замерзает, расширяется и начинает выдавливать грунт вверх или в стороны наименьшего сопротивления.
При этом, величина нагрузок пропорциональна количеству влаги и в разных точках имеет собственные значения, которые постоянно меняются.
Какие типы можно отнести к пучинистым
Пучинистые грунты - это почвы, содержащие большое количество влаги, способные поглощать и удерживать ее в себе.
К ним относятся :
- Глинистые грунты . Обладают наибольшим пучением, так как глина не пропускает воду, но хорошо удерживает ее благодаря пористой структуре. Из-за этого глинистые участки никогда полностью не высыхают, что является серьезной проблемой для строителей.
- Суглинки . Состоят из глины (10-30%) и песка. Способны задерживать воду в меньших объемах, чем глины, что уменьшает показатели морозного пучения относительно максимальных значений.
- Супеси . Содержание глины не превышает 10%, остальной состав приходится на песок. Впитывание воды у такого грунта относительно невысокое и степень пучения низкая.
Проблемными в отношении пучения являются также слоистые почвы, содержащие глиняные прослойки. Они задерживают впитывающуюся с поверхности воду, образуя почвенные водоносные слои.
Они нестабильны, периодически появляются и исчезают, что затрудняет предварительные .
Как защитить МЗЛФ от пучения
Защитой от пучения является слой песчаной засыпки. Она находится между дном и стенками траншеи и бетонной лентой, отсекая основание от непосредственного контакта с грунтом. Песчаный слой свободно пропускает влагу, вследствие чего прилегающие к ленте массы грунта всегда сухие и не склонны к пучению.
Нижний слой, находящийся непосредственно под основанием ленты, называется подушкой . Он компенсирует нагрузки, возникающие в подстилающих слоях грунта и служит местом размещения дренажной системы, выводящей излишки воды в специальные колодцы или близлежащие водоемы.
Пошаговая инструкция по монтажу
Технология строительства МЗЛФ отработана многолетней практикой и состоит из нескольких этапов, являющихся продолжением друг друга. Изменить последовательность действий невозможно, как и пренебречь какими-либо операциями.
Любая «самодеятельность» крайне опасна, создает возможность разрушения основания и постройки.
Порядок действий :
- Подготовка участка и рытье траншеи.
- Засыпка песчаной подушки.
- Установка опалубки.
- Монтаж армпояса.
- Заливка бетона, выдержка для затвердения.
- Гидроизоляция, засыпка пазух.
Рассмотрим эти операции внимательнее.
Подготовка траншеи
Удаляется верхний слой почвы, участок планируется и выравнивается по горизонтали. Затем производится разметка траншеи с помощью колышков и натянутых между ними шнуров . Отмечаются все угловые точки и места примыкания участков траншеи.
По разметке выкапывается траншея на заранее определенную глубину. Если работы производились с привлечением техники, все углы и пересечения выравниваются вручную.
Затем на дно траншеи засыпается слой песчаной подушки. Его толщина составляет 20-40 см. Чем выше показатель пучинистости, том толще должен быть слой засыпки. Материал тщательно трамбуют до максимального уплотнения.
На поверхность укладывают слой геотекстиля, поверх которого укладывается двойной слой горизонтальной (рубероид с промазкой битумной мастикой).
Монтаж опалубки
Опалубка собирается из обрезных досок. Они должны быть прямые и ровные, рекомендуется использовать строганный материал с одинаковой толщиной . Доски собирают в щиты шириной немного большей, чем высота ленты.
Никаких щелей или зазоров не должно быть, при обнаружении их следует заткнуть паклей или деревянными рейками.
Сборка щитов производится на поверхности, после чего их аккуратно опускают в траншею, выравнивают по осям и укрепляют снаружи упорами и вертикальными планками, а изнутри - поперечинами, определяющими ширину ленты.
Армирование и вязка
Арматура необходима для усиления ленты и компенсации осевых растягивающих усилий. Лента неустойчива на изгиб, а нагрузки пучения проявляются именно таким образом, поэтому создание армпояса является важнейшим этапом.
Основные функции выполняют горизонтальные стержни. Они размещаются на глубине 2-5 см от поверхности бетона . Для поддержки их в необходимом положении до момента заливки применяется вертикальная арматура - хомуты, предназначенные для фиксации положения стержней в составе пространственной решетки.
Рабочие стержни имеют толщину 12-16 мм, вспомогательные - 6-8 мм.
Сборка каркаса производится методом вязки мягкой стальной проволокой. Выполняются скрутки, образованные кусками проволоки длиной 25-30 см, сложенными пополам. Проволока обхватывает соединение прутков и скручивается на 4-6 оборота с помощь. специального крючка.
Такой способ прост и не требует использования специального оборудования.
Заливка
Заливка производится в один прием. Перерыв более суток недопустим, поэтому необходимо продумать и организовать процесс так, чтобы успеть залить всю ленту за один раз. Рекомендуется использовать готовый бетон, доставленный на площадку в миксере.
Надо создать систему лотков, подающих материал в опалубку. Заливка ведется с разных точек с таким расчетом, чтобы подавались равные количества бетона . Это поможет обеспечить равномерное качество ленты во всех точках, создаст максимальную прочность и устойчивость к нагрузкам.
После ленту накрывают полиэтиленом и каждые 4 часа поливают водой. Через 3 для режим полива меняется - каждые 8 часов. Так продолжается еще неделю, после чего можно демонтировать опалубку.
Окончательное застывание ленты происходит через 28 дней.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Сокращать срок выдержки бетона нельзя, это делает ленту менее прочной и надежной.
Завершающие этапы работы
После застывания на поверхность ленты устанавливаются гидроизоляция и утеплитель. Верхняя плоскость изолируется тем же способом,что и нижняя - двойным слоем рубероида, скрепленных битумной мастикой.
Боковые поверхности покрывают одним из нескольких типов гидроизоляции - пропиткой, битумной мастикой или оклеечными материалами.
Монтаж теплоизолятора производится с внутренней и внешней стороны ленты.
Используются влагонепроницаемые виды утеплителей :
- Пеноплекс.
- Пенопласт.
- Жидкий пенополистирол.
- Вспененный полиэтилен и т.п.
Установка изоляции должна быть сплошной, без щелей и промежутков. После выполнения этих операций производится засыпка пазух (оптимально - гравелистым песком), затем с внешней стороны заливается отмостка.
Полезное видео
В данном видео вам расскажут о небольших советах по установке МЗЛФ:
Заключение
Создание мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах выполняется обычным способом, только создается более толстый слой песчаной засыпки. Он выполняет задачи по отсечке нагрузок пучения от ленты и производит дренирование прилегающих к основанию слоев.
Все остальные действия практически не отличаются от общепринятой технологии и выполняются в соответствии с отработанной методикой.
Вконтакте
Характерной особенностью пучинистых грунтов является их подверженность морозному пучению.
Процесс пучения грунта – это результат замерзания находящейся в нем влаги, которая превращается в лед.
Сила пучения глинистых грунтов способна разрушить любое строение, поэтому возведение на таких грунтах требует особой технологии производства работ
Так как плотность льда меньше, чем у воды, его объем больше. Пучинистые грунты включают три вида глинистых почв: супеси, суглинки и глины. В глине содержится очень много пор, что позволяет ей удерживать влагу. Соответственно, чем больше глины и воды содержится в грунте, тем выше его пучинистость.
Под степенью морозной пучинистости понимается величина, показывающая склонность грунта к возможному пучению. Определяют степень пучинистости как отношение абсолютного изменения объема грунта в результате замерзания к высоте грунта до того, как произошло промерзание.
Таким образом, здесь можно определить, как влияет процесс замерзания грунта на его объем. Если показатель степени пучинистости грунта составляет больше, чем 0.01, то такие грунты называют пучинистыми, то есть увеличивающимися на 1 см и более при промерзании грунта на глубину, составляющую 1 м.
Меры против пучения
Сила пучения настолько велика, что способна поднять крупное здание. Поэтому на пучинистых грунтах проводят специальные мероприятия по снижению и предотвращению пучинистости. Можно выделить следующие меры, принимаемые против пучения грунтов:
Пучению подвержены все глинистые виды грунов.
- Замена грунта непучинистым крупным или гравелистым песком. Для этого потребуется большой котлован, имеющий глубину, превышающую глубину промерзания грунта. Из прорытого котлована удаляют пучинистый слой грунта, что позволяет засыпать туда песок и тщательно его утрамбовать. Такой материал, как песок, является очень подходящим для установки, так как он обладает очень большой несущей способностью. Данный способ является затратным, поскольку требует выполнения большого объема работ.
- Можно также добиться устойчивости, укладывая его на пучинистые грунты на уровне, более низком, чем глубина промерзания. В данном случае силы пучения будут воздействовать только на его боковые поверхности, а не на основание. Примерзая к боковой поверхности основания дома, грунт будет двигать его вверх и вниз. В результате нагрузки силы пучения на 1 кв.м боковой поверхности основания дома может достигнуть 5 тонн. Если дом, построенный на имеет основание, равное 6х6 метров, то площадь его боковой поверхности будет иметь 36 кв. метров. Расчет касательной силы пучения при закладке на глубину 1,5 метра будет в результате составлять 180 тонн. Это является достаточным для того, чтобы деревянный дом поднялся, так как дерево не сможет сопротивляться силе пучения. Поэтому данный способ используют для возведения тяжелых домов из кирпича или железобетонных блоков. Они строятся именно на ленточных видах.
- Чтобы уменьшить влияние касательной силы пучения грунта, используют слой утеплителя, который укладывают на слой грунта. Этот способ подходит под легкие строения и мелкозаглубленные. Толщину применяемого утеплителя учитывают в зависимости от климатических условий места строительства дома.
- Можно принять меры по отводу воды, чтобы исключить пучение. С этой целью по периметру участка проводят обустройство дренажной системы. Для этого на расстоянии полметра от фундамента на глубину его закладки прокладывают канаву аналогичной глубины. В нее закладывается перфорированная труба, которая должна быть уложена в фильтрующей ткани с соблюдением небольшого уклона. Канаву с трубой, обернутой тканью, необходимо засыпать гравием либо крупным песком. Стекающая из грунта вода должна поступать затем по дренажной трубе в дренажный колодец через отверстие. Чтобы обеспечить естественный отвод воды, необходим достаточно низкий участок для отвода воды. При этом требуется устройство отмостки и ливневой канализации.
Устройство ленточного основания
Общие требования
Основные правила устройства оснований зданий и сооружений изложены в СНИП 2.02.01-83.
Для укладки требуется создать такую конструкцию, которая бы имела допустимый уровень деформации на протяжении срока эксплуатации дома. При этом должно соблюдаться условие высокой устойчивости под воздействием касательной силы пучения грунта. Показатель их деформации при укладке на пучинистых грунтах должен равняться нулю. Чтобы подошва фундамента не отрывалась от основания здания, при его закладке следуют принятому в СНиП 2.02.01 – 83 правилу. Расчетная глубина промерзания по отношению к глубине заложения для грунтов:
- непучинистых – не влияет на глубину заложения;
- слабопучинистых – превышает глубину заложения;
- средне- и сильнопучинистых – меньше, чем глубина заложения.
Данное правило обеспечивает исключение действия больших нормальных сил пучения на подошву основания дома для средне- и сильнопучинистых грунтов. Для слабопучинистых действие сил пучения незначительно. Действующие касательные силы пучения на боковые поверхности фундамента оказываются задавленными под воздействием веса всего сооружения. Поэтому чем тяжелее объект строительства, тем более выполнимо данное условие.
Применение ленточных конструкций
Фундамент, являясь подземной частью здания, принимает нагрузку от веса сооружения и передает ее на плотные слои грунта, то есть основание. Его обрез – это плоскость, находящаяся в подземной верхней части, которая соприкасается с подошвой или основанием фундамента.
Ленточный обладает высокой надежностью и долговечностью, поэтому широко применяется в строительстве.
Устройство ленточных фундаментов проще, чем других, хотя потребуется большой расход материалов и применение автокрана. Лента является железобетонной полосой, закладываемой под стены постройки по ее периметру. При закладке необходимо следить за тем, чтобы поперечное сечение на каждом участке было одинаковой формы.
Применяется данный вид для следующих типов домов:
- со стенами, сложенными из камня, кирпича, бетона, обладающих плотностью, составляющей более чем 1000-1300 кг/куб. м;
- с монолитными или железобетонными, то есть тяжелыми перекрытиями;
- с запланированным подвалом или цокольным этажом, в котором стены подвального помещения образуются за счет стен ленточного фундамента.
Применение ленточного армированного фундамента обеспечивает надежность конструкции стен дома, построенного на пучинистых почвах. При этом он перераспределяет нагрузку от участка с одним видом почвы к участку с другим видом.
Виды
Схема устройства
Ленточные фундаменты делят на два вида: заглубленные и мелкозаглубленные. Такое деление зависит от нагрузки несущих стен постройки на их подземное основание. Оба вида подходят для строительства на пучинистых и слабопучинистых грунтах, обеспечивая достаточную устойчивость зданию. Ленточный фундамент образует железобетонную раму, идущую по всему периметру конструкции строительного сооружения. Расходы на строительство данной конструкции позволяют достичь оптимального соотношения «надежность – экономия». Бюджет на устройство будет составлять не больше 15-20% стоимости строительства всего сооружения или здания.
Для возведения зданий на слабопучинистых грунтах подходит мелкозаглубленный фундамент. Применяется этот вид для строительства пенобетонных, деревянных, небольших кирпичных и каркасных домов. Его закладывают на глубину 50-70 см.
Для строительства сооружений на пучинистых грунтах подходят заглубленные ленточные фундаменты. Перекрытия и стены домов для такого фундамента должны быть тяжелыми, а вес всей конструкции будет препятствовать пучению грунта под тяжестью здания или сооружения.
Для домов, возводимых на пучинистых грунтах, планируют одновременное устройство подвала или гаража. Укладку производят на глубину 20-30 см ниже, чем глубина промерзания пучинистого грунта. Расход материала для второго вида потребуется больше, чем для первого. Под внутренние стены здания можно уложить глубиной от 40 до 60 см.
Низ ленточного заглубленного фундамента закладывается ниже, чем проходит уровень промерзания вод в грунтах. Этим можно объяснить высокую прочность и устойчивость по сравнению с мелкозаглубленным. Тем не менее, трудовые и материальные затраты на заглубленный вид больше.
Устройство на пучинистых почвах
Бетономешалка поможет ускорить процесс приготовления бетонной смеси.
Ленточный фундамент закладывается в теплый период времени года. Закладка не требует применения дорогостоящих видов техники, применяется только бетономешалка и малая механизация.
Вспучивающиеся и глубоко промерзающие грунты не подходят для укладки ленточного фундамента. В таких грунтах его укладка производится в редких случаях. Участок, на котором планируется устройство ленточного или другого типа, должен пройти ряд инженерно-геологических изысканий. Они должны включать:
- Определение типа грунта и его состояние.
- Степень промерзания грунта.
- Присутствие воды, содержащейся в грунтах.
- Величину нагрузки от конструкции здания.
- Наличие подвала.
- Срок эксплуатации сооружения.
- Необходимые материалы для укладки.
- Оснащение участка для строительства подземных коммуникаций.
Ответственный и грамотный подход к выбору вида для будущего строения определяет его качество. От этого зависят будущие эксплуатационные характеристики здания. В процессе строительства могут возникнуть непредвиденные расходы на исправление ошибок в результате перекосов. Несущие конструкции могут быть подвержены вертикальным и горизонтальным деформациям, неравномерным осадкам, происходящим в грунтах. Могут возникнуть проблемы, связанные с грунтовыми водами.
Закладка заглубленного ленточного фундамента
Предварительный этап и подготовка материалов
Заглубленные ленточные фундаменты – это конструкции с толстыми стенами, толщина которых определяется используемым материалом. На толщину стен влияет сила давления постройки и степень промерзания и влажности грунта. Ленточный фундамент может быть спроектирован с расширением к низу либо иметь ступенчатый вид.
Конструкция устройства на пучинистых грунтах делится на два типа:
Блочный ленточный фундамент монтируют с помощью специальной подъемной техники.
- Ленточные сборной конструкции могут строиться с использованием заводских железобетонных блоков. Среди достоинств данного вида можно выделить возможность возведения в любой сезон. Такой фундамент прост при его монтаже на пучинистых грунтах, который можно произвести в короткие сроки. Недостатком является высокая цена конструкции и возможность пропускания влаги в условиях недостаточной гидроизоляции. Это требует устройство отмостки и водоотведение.
- Ленточные, имеющие монолитный тип, строятся из бетонных растворов высокого качества. Их конструкции, обладающие любой сложностью, оборудованы армированным каркасом, заложенным в единую монолитную ленту. Недостатком конструкции является большая длительность процесса кладки.
В ходе подготовительных работ к кладке ленточного фундамента, устанавливаемого на пучинистых грунтах, необходимо учесть следующие моменты:
Деревянная опалубка фундамента должна быть надежно зафиксирована, чтобы не произошло ее разрушение под давлением залитого бетона.
- Ширину основания следует взять больше ширины стен здания, учитываемой при проектировании, на 15 см.
- Исключить возможные простои путем составления плана работы при изготовлении ленточного типа своими руками.
- Обустроить склады путем завоза необходимых материалов на место строительства, чтобы залить конструкцию за один подход.
- Обязательно зафиксировать положение всех элементов ленточного фундамента с использованием шнура с кольями.
- Заранее выровнять все неровности рельефа на месте будущего фундамента с использованием реек и уровня.
Итак, для укладки заглубленного ленточного фундамента потребуются инструменты и материалы:
- Уровень.
- Вязальная проволока.
- Штыковые и совковые лопаты.
- Шнур для разметки.
- Ребристая арматура (сечением 10-14 мм).
- Пиломатериалы, топор, молоток, гвозди и ножовка для устройства опалубки.
- Цемент, песок, щебень.
- Бетономешалка в качестве оборудования.
Поэтапная укладка
Стенки глубоких траншей необходимо укреплять распорками чтобы избежать обвала грунта.
Порядок закладки предполагает выполнение следующих работ:
- Разбивка плана здания или сооружения.
- Определение необходимой глубины заложения.
- Подготовка траншеи.
- Укладка подушки из гравия и песка, если это необходимо.
- Установка опалубки.
Перед началом работ после очистки места строительства производят разбивку плана здания или сооружения. При этом с готовых чертежей на поверхность земельного участка переносятся все размеры планируемого фундамента. Устанавливаются столбы, служащие обноской, находящейся на расстоянии от 1 до 2 метров до будущих стен дома, со стороны которых прибивают доски. На этих досках отмечаются размеры траншей котлована, а также фундамента и стен дома. Расстояние измеряется рулеткой для обеспечения точности измерения, а углы вычисляют с помощью треугольника. Они определяют расположение перпендикулярных осей.
Возведение начинается с устройства песчаной подушки на дне траншеи.
Очень важно для пучинистых грунтов определить глубину их промерзания, наличие грунтовых вод, сделать расчет нагрузки грунта на фундамент. Он закладывается на глубину ниже промерзания пучинистых грунтов, поэтому является заглубленным.
Технология укладки на начальном этапе связана с прорытием траншеи. Подготовить ее можно с использованием экскаватора или своими руками с помощью лопаты. Траншея будет являться основанием, которое требуется в конце подготовки сделать ровной без обрушений и неровностей. Траншею роют глубиной до 1 метра, при этом не устанавливая креплений. Ее стены должны быть вертикальными. Если глубина более метра, то делают откосы, чтобы не происходило осыпание грунта из распорок.
Готовая траншея должна быть уложена слоями гравия и песка, высотой 12-15 см каждый. Оба слоя после укладки утрамбовываются с использованием воды. Готовая подушка прокладывается слоем пленки из полиэтилена. Альтернативным вариантом является проливка бетонного раствора, которая выдерживается в течение недели. В результате более жидкий бетонный раствор прочно схватывается.
Этап подготовки опалубки и вязка арматуры
Диаметр и количество рядов продольной арматуры в каркасе зависит от конструкции возводимого сооружения.
Для сооружения опалубки берут струганые доски, толщина которых составляет от 40 до 50 мм. Можно использовать щитовую опалубку, смоченную водой перед тем, как произвести заливку бетонного раствора. Для использования с этой целью применяют шифер, фанеру и другие подходящие материалы. Возводя опалубку, ее одновременно держат под контролем на правильный уровень вертикальности. Для завода в строение канализации с водопроводом в опалубку укладываются трубы из асбестобетона.
По мере обустройства опалубки в нее закладывают армированный каркас. Арматуру монтируют в опалубке, получая каркас по всему периметру будущего фундамента. Используемые прутки арматуры должны иметь везде одинаковый диаметр. Каркас из арматуры монтируется с помощью вязки, что должно производиться в соответствии с проектными документами. При его монтаже тщательно соблюдают технологию устройства выбранного типа, сборного или монолитного.
При отсутствии специального проекта стандартный армированный каркас составляется в вертикальном положении. Берется два ряда арматурных прутьев по ширине фундамента, которые скрепляют горизонтально, применяя вязальную проволоку. Необходимое количество арматуры определяется шириной фундамента и проводится через каждые 10, 15 либо 25 сантиметров.
Заливка конструкции
Для уплотнения укладываемой в опалубку бетонной смеси, следует использовать глубинный вибратор.
После подготовки опалубки и вязки армированного каркаса производят заливку бетоном. Толщина каждого слоя заливки должна быть около 15-20 см. Утрамбовывать заливку следует специальной трамбовкой из дерева. Так, чтобы исключить все пустоты в конструкции, простукивают стенки опалубки с помощью или деревянного молотка.
Бетонный раствор готовят на месте, используя бетономешалку. При этом цемент, песок и щебень берется в пропорции 1:3:5 соответственно. Данный состав варьируют в зависимости от того, какое время года и какую сложность имеет строение.
Консистенция и состав каждого слоя должны быть одинаковыми. Зимой пользуются подогревателем бетона, обкладывая всю конструкцию минеральной ватой и применяя специальные морозостойкие присадки. Бетон льют с небольшой высоты, используя желоба, иначе заливка может окончиться расслоением бетона.
Чтобы удалить воздух из бетона, его в конце всех работ по заливке протыкают в разных местах с помощью щупа. Чтобы ленточный фундамент стал прочным равномерно, его покрывают пленкой.
На заключительном этапе снимают опалубку спустя 4-6 суток после того, как произведена заливка бетона. Срок зависит и от того, при какой температуре выполнялась заливка, и от ее толщины. После снятия опалубки проводится обратная засыпка с использованием глины и песка. Утрамбовывается засыпка с помощью воды и выравнивается.
В верхней части фундамент обрабатывают специальным гидроизоляционным раствором. Вид состава зависит от того, насколько глубоко залегает конструкция. Проводится теплоизоляция, если это необходимо.
При устройстве заглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах учитывается глубина промерзания, которая является постоянной величиной для каждого населенного пункта. Она зависит от климатических условий и уровня влажности. В отличие от мелкозаглубленного фундамента, используемого для слабопучинистых грунтов, заглубленный не включает песчаную подушку. Опорой для заглубленных ленточных фундаментов служит неразрешенная структура грунта, который не является переувлажненным.
Мелкозаглубленный на пучинистых грунтах
Строительство заглубленных ленточных фундаментов в условиях местности с пучинистыми грунтами является дорогим. Оно требует больших финансовых затрат. Повышенное влияние касательной силы пучения на конструкцию, превосходящее нагрузку от самого строения, усложняет технологию строительства. Поэтому наиболее перспективным решением является возведение бесподвальных малоэтажных домов на пучинистых грунтах. Для таких строений характерно использование ленточных монолитных железобетонных мелкозаглубленных фундаментов. Для них требуется противопучинная песчаная подушка. При малейшей нагрузке от дома его фундамент опирается на грунт, который находится близко от поверхности. По причине отсутствия необходимости проведения дополнительных мероприятий расходы на устройство данного вида фундамента значительно уменьшаются.
Не нашли ответа в статье? Больше информации
Выбирая (если есть такая возможность) участок под строительство дома, хозяин часто пропускает мимо внимания свойства грунта, а это – важная составляющая при принятии решения о типе фундамента для здания. И, если участок богат влагой или рыхлыми материалами, то грунт, скорее всего, будет вспучиваться в демисезонье и зимой. На границах зима-весна и осень-зима грунт может пучиться от переизбытка подземных вод, а пир отрицательных температурах – от расширения воды, превращающейся в лед. Поэтому прочное основание для любого дома – это мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах, который в силу конструкции просто игнорирует давление грунта и льда.
МЗЛФ в действии
Строительные работы по возведению мелкозаглубленного основания для дома на пучинистом участке имеют более расширенный список, но защищать дом и фундамент от разрушения о подтопления необходимо. Так как заглубленные стены бетонной ленты находятся на глубине не более 0,5-0,7 м, то силы пучения, проявляющие себя на уровне промерзания грунта, на него не действуют, однако остается опасность перенасыщения стройматериалов основания и стен дома влагой. Поэтому должна быть обеспечена дополнительная гидро- и теплоизоляция ленты.
Если на участке с пучинистым грунтом планируется строить тяжелый дом из бетона или плит, то слой пучинистой почвы лучше заменить. Это – огромные объемы земляных работ, но в противном случае фундамент может не выдержать встречных нагрузок – и от веса дома сверху, и от сил пучения снизу. В таком случае МЗЛФ оказывается малодейственным, а оптимальной конструкцией будет столбчатый или свайный фундамент.
При невозможности обустроить дом на другом основании МЗЛФ тщательно просчитывается, армируется, защищается от любых негативных воздействий на него, а стройматериалы для дома выбираются с целью уменьшить общую массу строения. Это могут быть ячеистые бетоны (пено- или газоблоки), древесина или хотя бы полый .
Из схемы выше видно, что МЗЛФ опирается на , защищенную гидроизоляционными материалами (рубероид, битум, мембрана), бока траншеи также должны быть защищены гидроизоляцией. Гидрофобные присадки в бетонном растворе обеспечат ему бо́льшую прочность и устойчивость к впитыванию влаги. Дополнительно такой фундамент защищается дренажной и ливневой системами, построенными вокруг дома, а также прочной влагозащищенной отмосткой с утеплением. Армирование ленты проводится с усилением, то есть, арматуры в МЗЛФ должно быть на 30-50% больше, чем в обычном железобетонном фундаменте.
Варианты незаглубленных или мелкогазлубленных оснований
На участке с пучинистым грунтом надежно будет работать не каждый тип основания, но незаглубленный или мелкозаглубленный фундамент – решение, оптимально подходящее по всем эксплуатационным параметрам. Мелкозаглубленным может быть столбчатый или свайный фундамент, но ленточный самый надежный, так как распределение нагрузки происходит буквально по миллиметрам по всей площади ленты. По стоимости он дешевле многих других конструкций, так как землеройные работы не забирают больших объемов сметы, бетона и гидроизоляционных материалов для него нужно меньше.
Также к МЗЛФ относится и свайное основание с ростверком. Для него подойдут стальные трубы, которые для защиты покрываются жидким цементно-песчаным раствором, железобетонные столбы, трубы из асбоцемента, и т.д.
Конструкция и обустройство МЗЛФ
При строительстве стандартного ленточного фундамента мелкого заглубления на пучинистом грунте нужны только бетон, арматура и гидроизоляция. МЗЛФ на сложном грунте – это монолитная лента из бетона, армированная каркасом из железных прутьев.
Первый шаг в реализации МЗЛФ – рытье траншеи под него глубиной до 0,7 м. Бока траншеи закрываются гидроизоляцией – рубероидом или даже обычным полиэтиленом. После обустройства песчаной подушки толщиной до 0,3 м в траншее собирается дощатая опалубка. Дно песчаной подушки также гидроизолируется, и в опалубке собирается армирующий каркас. Конструкция можно связать и на поверхности, если хватит рабочих рук затем опустить каркас в траншею на пластиковые подложки.
Армокаркас связывается из прутьев Ø 12-16 мм, имеет два горизонтальных пояса, перевязанных вертикальными поперечными прутьями через каждые 0,5-0,7 м. Частота прутьев в горизонтальном поясе – до 5 штук. От всех близлежащих поверхностей (верх, низ, бока) каркас должен отстоять как минимум на 5 см, чтобы все прутья были погружены в бетон с целью недопущения коррозии металла. Сварку при сборке армирующего каркаса использовать категорически запрещено.
Неравномерные усадки фундамента на пучинистом грунте
Усадка возможна и неизбежна даже на плотном скалистом грунте, не говоря о пучинистых слоях. Распространенные деформационные явления от усадки грунта:
- Изгибание фундамента внутрь или наружу: чаще всего вызвано неравномерностью усадки. Изгибание вверх опаснее, так как отражается на прочности стропильной системы и кровли;
- Боковые сдвиги: если одна часть ленты просела, а другая – поднялась, то возможно движение объекта в сторону. Зона посередине этого отрезка – наиболее опасная;
- Наклон здания может произойти, если объект высокий, а фундамент – незаглубленный или мелкозаглубленный;
- Дом перекосился: это последствия неравномерных усадок локальных участков основания;
- Горизонтальный сдвиг: смещение локальных участков у фундамента во время вспучивания грунта.
Для минимизации или полного нивелирования возможных усадок и последствий на пучинистых участках желательно использовать легкие стройматериалы: ячеистые бетоны, дерево, полый кирпич, керамзитоблоки.
Расчет МЗЛФ
Рассмотрим реальный пример по расчету МЗЛФ на участке с пучинистым грунтом для дома габаритами: высота стен – 3,5 м, ширина здания – 6 м, длина дома – 12 м. Основные нагрузки воспринимают две несущие стены, каждая высотой и длиной 3,5 м. Бетонный пол устроен на балках. Ленточный бетонный армированный (Ø прутьев – 12 мм) фундамент имеет ширину 0,5 м, глубину – 0,6 м. Армокаркас состоит из двух рядов по 5 прутьев в каждом ряду, усилен поперечными прутьями длиной 0,25 м с шагом 0,5 м.
Для расчета веса ленты необходимо знать габариты дома и плотность стройматериалов. Вычисляем размеры дома суммированием длин всех сторон (длин внутренних стен в том числе): 3,5 + 3,5 + 6 + 6 + 12 + 12 = 42 метра.
Ищем объем ленты, зная ее размеры (0,5 м х 0,6 м):
V = 42 х 0,5 х 0,6 = 12,6 м 3 .
Мы нашли общий объем фундамента, и из этого значения необходимо отнять объем арматуры, чтобы узнать точный объем бетонного раствора. Наш армопояс связан в 2 ряда по 5 прутьев в каждом ряду, Ø стержней – 12 мм. Длина каждого ряда: 12 – 0,5 – 0,5 = 11 м.
Общая длина армирующих поясов: 2 х (11 х 2 + 3,5 х 2 + 3 х 2) = 70 м. Учитывая, что прутьев – 5, общая длина арматуры равна 70 х 5 = 350 м.
Узнаем длину поперечных перемычек:
- 11 / 0,5 + 1 = 23 штуки;
- 3,5 / 0,5 + 1 = 8 штук;
- 3 / 0,5 + 1 = 7 штук.
Для одного ряда перемычек нужно: 23 × 2 + 8 × 2 + 7 × 2 = 76 штук;
При длине перемычки 0,25 м общая их длина равна: 76 х 0,25 = 19 м.
Так как каркас состоит из двух рядов, всего арматуры для перемычек понадобится в два раза больше – 38 метров. Вертикальные перемычки устанавливаются с обеих сторон армирующего каркаса, поэтому общее их количество будет равно: 76 х 2 = 152 штуки с длиной одной перемычки 0,4 м. и общей длиной арматуры: 152 х 0,4 = 60,8 м.
Расчет сечения армирующих прутьев проводят, используя формулу площади круга: ∏ х 0,000036 = 0,00011304 м 2 .
Объем одного арматурного стержня Ø 12 мм рассчитывается по формуле: 0,00011304 х 448,8 = 0,0507 м 3 .
Общий объем бетона без арматуры равен: 12 – 0,04 – 0,04 = 11,92 м 3 , где 0,04 – коэффициент, применяемый к армированию углов ленты.
Таким образом, окончательные результаты расчетов материалов для ленточного мелкозаглубленного фундамента будут следующими:
- 12,6 м 3 бетона плотностью 2,5 т/м 3 ;
- 0,08 м 3 арматурных прутьев плотностью 7,8 т/м 3 .
Общий вес фундамента:
- 12,6 м 3 х 2,5 т/м 3 = 31,5 тонны;
- 0,08 м 3 х 7,8 т/м 3 = 624 кг;
- 31500 + 624 = 32,124 тонны.
Частный дом на участке с пучинистым грунтом – вариант не из лучших, но часто выбирать не приходится, и по результатам расчетов становится понятно, что МЗЛФ для этой цели подходит лучше всего. Все, что требуется от застройщика – точно рассчитать параметры мелкозаглубленного фундамента, так как малейшая ошибка или неточность в вычислениях приведет к тому, что фундамент будет выталкиваться из грунта при сезонном или зимнем , а вместе с ним будет деформироваться и само здание.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах обновлено: Февраль 26, 2018 автором: zoomfund