Одним из самых востребованных в наши дни является ленточный фундамент. Его основные преимущества – длительный срок службы, надежность, несложное изготовление без применения грузоподъемных механизмов. Заложение бетонной ленты осуществляется с учетом климатических и геологических условий, а также особенностей проекта. Перед началом строительства всегда рассчитывается глубина заложения и другие размеры фундамента – это позволит избежать осадки сооружения под влиянием деформаций грунта и подпочвенных вод.
При выборе размерных параметров основания дома обращают внимание на три основных фактора.
1. Плотность грунта.
Если он отличается высокой степенью однородности и прочности, средняя глубина расположения фундаментной ленты составляет 0,5 м. К этой группе относятся каменистые почвы, хрящеватые смеси (песок с глиной и щебнем), песчаные грунты с малой толщиной промерзания. На пучинистых почвах (глины, супеси, суглинки), накапливающих в порах много влаги, рекомендуется довести уровень закладки основы до 0,7 м. На слабых подвижных грунтах глубина заложения ленты зависит от уровня залегания твердой почвы (максимум – 2,5 м).
2. Глубина промерзания.
Существует мнение, что фундамент следует располагать ниже уровня промерзания. Но конструкция (особенно если это легкое каркасное строение) все равно будет неустойчивой из-за морозного пучения. Хотя промерзающий грунт не будет давить на подошву, он будет действовать на стенки ленты. Поэтому довольно часто ленту закладывают на отметке, равной половине глубины промерзания грунта (ГПГ). При этом учитывают, что подошва должна отстоять от уровня почвы не менее чем на 0,5-0,6 м. Влияние пучения уменьшают с помощью конструктивных решений: трапециевидной формы опалубки (она сужается кверху), защитных экранов для ленты, засыпки пазух непучинистым грунтом, прокладки водоотводных каналов.
3. Уровень залегания грунтовых вод.
Если они расположены ниже ГПГ, то глубина заложения ленты от них не зависит. При прохождении русла подземных вод выше отметки промерзания грунта фундамент опускают до уровня ГПГ.
Кроме названных факторов, на степень заглубления ленточного основания влияют класс строения (планируемая долговечность постройки), рельеф участка, общий вес сооружения. Большое значение имеет уровень прокладки коммуникаций: все они должны быть смонтированы выше фундаментной подошвы. Если возводится , ее основание обустраивают несколько выше (учитывая будущую осадку), обязательно предусмотрев песчаную подушку.
Главная цель при составлении проекта – определить глубину, на которой несущий слой грунта вместе с подсыпкой обеспечит равномерную осадку здания, причем ее значение не должно быть выше максимально допустимого предела.
Расчет глубины заложения
Если по разным причинам невозможно проведение геологических изысканий для оценки участка, застройщик способен самостоятельно вычислить глубину закладки ленты на основании СП «Основания зданий и сооружений». В качестве примера приводится расчет в Московской области.
1. Определение нормативной глубины промерзания в метрах:
d fn = d 0 х √M t
Нормативное значение d 0 выбирается по таблице, в зависимости от типа грунта: чем он плотнее, тем больше число. Например, для супесей d 0 = 0,28, а для суглинков – 0,23. M t – сумма модулей (абсолютных значений) средних отрицательных температур за зимний период (в средней полосе он продолжается с ноября по март). Для Москвы этот показатель равен 22,9 (таблица 5.1 «Строительная климатология»). Подставив числа в формулу, получают
d fn = 0,28 х √ 22,9 = 1,34 м
2. Определение расчетной глубины промерзания:
d f = k h х d fn
Коэффициент k h зависит от типа сооружения и среднесуточной температуры в помещении, которое примыкает к наружному фундаменту. Для отапливаемых зданий значение коэффициента колеблется от 0,4 (дом с подвалом) до 1,0 (дом без подвала с полом на лагах). Для неотапливаемых сооружений k h = 1,1.Если пол устроен по грунту, а среднесуточная температура составляет 5°C, то k h = 0,8. Подставляем это значение в формулу:
d f = 0,8 х 1,34 = 1,07 м
3. Определение глубины основы в зависимости от уровня грунтовых вод d w . Нужное значение выбирают по таблице 1.
Таблица 1.
Без геологических исследований, не зная уровня грунтовых вод, лучше заложить ленту на глубине не менее чем d f , то есть 1,07 м.
Особенности ленточного основания мелкого заложения
Если возводится одноэтажный дом из кирпича ибо пеноблоков (без подвала), каркасное строение, бревенчатый сруб, дачный домик, баня, сарай или забор, то их основанием вполне может стать мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Конструктивно он похож на заглубленный аналог, но имеет также существенные отличия:
- средняя глубина закладки – 0,7 м;
- расположение над зоной промерзания;
- служит основанием для строений, возводимых в основном на пучинистых почвах.
Фундамент мелкого заложения способен нейтрализовать разрушительное влияние морозного пучения грунта. При этом здание или забор, жестко соединенные с МЗЛФ, «плавают» вместе с ним в вертикальном направлении во время сезонных подвижек глинистого или песчаного грунта. За счет того, что глубина заложения небольшая, смещение осуществляется равномерно, не сопровождаясь образованием трещин.
Глубина заложения мелкозаглубленной ленты должна быть на 20 % меньше уровня промерзания почвы. В основании фундамент укрепляют с помощью непучинистой подушки толщиной 0,2-0,8 м. Именно такой слой должен составлять один из следующих материалов: щебень, шлак, гравий, крупный песок, песчано-гравийная смесь (ПГС). Подушка нивелирует деформации, возникающие при расширении и сужении пучинистого грунта, и фактически заменяет его собой.
Ленточное мелкозаглубленное основание рассчитывают по стандартной методике. Если строительство выполняется своими силами, для определения основных параметров фундамента одноэтажного сооружения можно воспользоваться таблицей.
Таблица 2.
Выбор размеров ленточного фундамента (мелкое заложение) и типа армирования
| Тип грунта | Описание сооружения | Ширина подошвы фундамента, м | Толщина подсыпной подушки, м | Диаметр арматуры, мм; число стержней в поясе; число стержней в сечении фундамента |
| Среднепучинистый, глина и песок | Кирпичная кладка, пенобетон; перекрытия из железобетона | 0,6 | 0,3 | 10; 2; 4 |
| Сильнопучинистый, глина и песок | 0,6 | 0,5 | 14; 3; 6 | |
| Отапливаемое каркасное строение; дом из бруса; деревянные перекрытия | 0,4 — 0,3 | 0,2 | 10; 3; 6 | |
| 0,4 — 0,3 | 0,4 | 12; 3; 6 | ||
| Среднепучинистый, глина, суглинок, супесь, песок | Летняя дача из бруса или бревен; | 0,3 — 0,2 | 0,6 — 0,7 | 12; 2; 4 |
| Сильнопучинистый, глина, суглинок, супесь, песок | 0,3 — 0,2 | 0,7 — 0,8 | 12; 3; 6 |
Технология строительства основания
Заложение ленточного мелкозаглубленного фундамента под дом или забор выполняется в определенной последовательности.
1. Выравнивание грунта в пятне застройки, прокладка водоотводных каналов.
2. Разметка участка и земляные работы. Наносят линии контура стен и простенков здания и роют траншеи (глубина — 0,5-1,5 м). Если строится отапливаемый дом или баня, следует заложить фундамент под печью или камином.
3. Выстилание геотекстилем. С помощью него предотвращают заиливание подушки, если глубина поверхностных грунтовых вод выше, чем закладывается фундамент. Нетканый сверхплотный материал (например, дорнит) погружают на дно траншей и запускают на их боковые стенки, делая запас с каждой стороны, равный толщине подушки.
4. Подушка. Постепенно насыпают ПГС, после каждых 10-15 см тщательно уплотняют ее с помощью ручной трамбовки или вибратора, затем укрывают оставленными по бокам полотнищами дорнита.
5. Установка опалубки и армирование. Сетки, связанные из арматурных стержней и проволоки, размещают в нижней и верхней зонах. При этом глубина заложения в бетон составляет около 5 см. Нижний армопояс предотвращает прогиб ленты вниз, а верхний не дает ей выгнуться вверх.
6. Заливка бетона. Ленту заливают непрерывно, в один прием.
7. Демонтаж опалубки и вертикальная гидроизоляция. Ее производят, когда схватится бетонная смесь – летом этот момент наступает через 3-5 дней. Ленту по бокам обрабатывают битумно-каучуковой мастикой или проникающей гидроизоляцией (например, Пенетроном).
8. Обратная засыпка пазух. При снятии опалубки вокруг ленточного мелкозаглубленного фундамента образуются полости, заполняемые песком или глиной. В первом случае водопроницаемый материал уменьшает воздействие сил морозного пучения, но способствует накоплению влаги в засыпке и снижению ее несущей способности. Если выбрана глина, она создаст так называемый глиняный замок, предохраняющий от воды.
Строители стремятся всегда сделать свою работу более простой и дешевой, сократить потери времени. Сложность и трудоемкость фундаментных работ при выборе ленточного типа основания оказывается оптимальной, что обусловило его большую популярность. Однако важно учесть все тонкости, и избежать часто встречающихся технических ошибок.
Особенности
Ленточный фундамент полагается устраивать по периметру дома, в том числе под внутренними несущими стенами. Часто подобное основание сооружается под тяжеловесными домами из натурального камня, кирпича или бетонных блоков. Но также он совместим с постройками, имеющими железобетонные перекрытия. Еще одним преимуществом ленты является ее пригодность для размещения подвалов и погребов. Плитные конструкции оборудовать такими помещениями намного сложнее, а подчас и вовсе невозможно.
Уже общее описание показывает, что глубина заложения лент обычно довольно велика. Однако простота используемой технологии оправдывает ее применение в малоэтажной застройке и при сооружении подсобных объектов. Ленточные основания к тому же неплохо работают даже там, где есть риск неравномерной усадки здания. Обычно это связано с неоднородным составом почвы, имеющим различные механические характеристики. При сооружении подвала можно использовать конструкции фундамента в виде готовых капитальных стен.
Период службы сильно зависит от примененного материала. Так, бетон и бутовый камень могут проработать до двух веков подряд. Но многое зависит от:
- оказываемой нагрузки и ее изменения;
- качества примененных материалов;
- характеристик раствора;
- свойств почвы и климатических параметров местности.
Лента может быть выполнена в монолитном виде, из сборных блоков либо сочетанием этих двух подходов.
Для изготовления фундамента, кроме бетона и бутового камня, иногда применяют их смесь либо кирпичную кладку. Лента делается как в виде прямого контура, так и с разрывами, геометрическая форма - прямоугольник или трапеция. В любом случае ширина берется не меньше, чем у подпираемой стены, а в идеале - больше на 100-150 мм. Широкое разнообразие видов ленточного фундамента не означает, что их можно выбирать произвольно, есть вполне строгие строительные стандарты.
Нормативные требования
Сооружение фундаментной ленты мелкой закладки под одноэтажным домом возможно даже на подушке из песка и гравия, это помогает экономить деньги и ускорить производство работ безо всякого риска. Но выполнить такую работу можно только на определенных грунтах:
- несклонных к пучению;
- полностью сухих;
- отличающихся равномерным промерзанием.
Железобетонная лента с мелким заглублением под небольшим частным домом делается шириной 0,3-0,5 м под землей, высота цоколя составляет самое меньшее 0,3 м. Для наибольшей точности работы начинают с разметки, потом копают траншеи, стенки которых должны быть вертикально ровными. Малое заложение позволяет обойтись траншеями глубиной 0,5 и шириной от 0,6 до 0,8 м. Когда выемки выкопаны и выровнены, делается песчаная подушка 200-400 мм. Ее полагается трамбовать, поскольку чем плотнее основание, тем меньше будет со временем просадка всего дома.
Засыпка песка производится послойно, по 150 мм, его требуется перед трамбовкой увлажнить. Для наивысшей механической прочности сверху засыпают гравий с поливкой жидким бетонным раствором.
Чтобы сформировать опалубку, используют отшлифованные с одной стороны доски толщиной 2 см. Вместо них, можно брать еще:
- шифер в виде плоских листов;
- листовой металл;
- фанеру.
Укрепление опалубки производится при помощи распорок и опорных кольев, ее обязательно следует выверять по вертикалям и горизонталям. Изнутри конструкция прокладывается плотным гидроизоляционным материалом. Чтобы необходимая толщина этого материала была меньше, следует подбирать глубину закладки, ориентируясь на уровень и движение подземных вод.
Фундамент в виде ленты для двухэтажного дома из кирпичей кладется в котловане, засыпаемом 0,3 м песка. Так как дом придется оборудовать санузлами, рекомендуется добавить поверх водопроводных и канализационных труб стяжку из цемента и песка толщиной до 0,1 м.
На застывшую стяжку кладут гидроизоляцию, а вот теплоизоляционный слой нужен не всегда. Потом идет каркас, создаваемый из арматурной стальной сети, далее опалубка. Только после этого и можно заливать ленту как таковую. Подошва основания под дом должна обязательно заходить на 200-250 мм глубже, чем промерзающая линия. Дома из пеноблоков легче, чем аналогичные по размеру кирпичные постройки.
Но это не означает автоматически, что можно закладывать фундамент ближе к поверхности. Придется проанализировать все параметры, характеризующие геологическую структуру участка. Дополнительно принимается во внимание тяжесть предусмотренных проектом перекрытий, мебельных изделий, снеговая нагрузка, которая может присутствовать на крыше даже на короткий срок. Среди разных вариантов закладки по глубине следует выбирать тот, что только можно позволить себе, по материальным соображениям. Грунт в разных местностях промерзает на 100-180 см, и в большинстве случаев выбирают заложение до 150 см.
Нужно учесть, что даже при использовании сведений геологоразведки и норм СНиП при расчетах позволяет найти только минимально необходимые величины.
Для полной гарантии устойчивости и профилактики рисков стоит завести подошву фундамента на 10 см вглубь дополнительно.
Траншеи продумываются и откапываются сразу с резервом под все необходимые слои подсыпки, стяжки и дополнительные конструкции. Относительно легкий дом на грунте, несклонном к пучению, допускается ставить на основание глубиной 600 мм, выполненное в формате плавающей ленты. Такая конструкция должна тщательно рассчитываться, только это позволяет избежать разрушения при подвижках грунтовых масс.
Лента под газобетон должна быть рассчитана не менее тщательно, чем под кирпич или иной тяжеловесный материал. Легкость надземных конструкций обманчива, без тщательных расчетов по прочности и несущей способности опоры они окажутся ненадежными. Проект фундамента следует готовить, максимально гася выталкивающую силу. Для более тяжеловесных стенных материалов она несущественна, а вот облегченные газобетонные блоки легко выталкиваются из почвы.
Внимание: большинство архитекторов полагает, что под газобетон, вообще, лучше стоит вбивать сваи, а не заливать ленту.
Если все же сделан именно выбор в пользу заливной опоры, при расчете ориентируются в первую очередь на:
- массу стен и оказываемое ими давление на 1 пог. м;
- массу всех перекрытий;
- тяжесть кровельных материалов и подстилающих конструкций.
Как рассчитать?
Глубина залегания, упоминаемая в различных источниках и специальной литературе - это отнюдь не глубина отрываемой траншеи. Под таким термином специалисты понимают промежуток, отделяющий поверхность почвы от наиболее низкой плоскости фундамента. Лента без заглубления используется исключительно редко, поскольку ее несущая способность чрезвычайно мала. Минимальное заглубление встречается чаще глубокого, но при этом оно капризно. Придется рассчитывать действие сил пучения грунта.
Глубина закладки не может составлять менее 50% от глубины промерзания почв. Если уровень грунтовой жидкости высокий, обычно производится заглубление на 100-200 мм под линию заморозки. Исключение делается для скалистых почв, гравийной массы или подложки из песка с крупным зерном. В болотистой почве, на торфе и тому подобных основаниях ленту придется класть ниже проблемных слоев. Иногда хватает только траншеи до твердой массы, заполняемой песком; но такое решение могут принять исключительно подготовленные профессионалы.
Если из расчетов следует, что приходится копать траншеи излишне глубоко, нужно искать альтернативные решения.
Утепление фундамента и прилегающей к нему почвы поможет существенно сократить необходимую выемку. Организация качественного дренажа имеет не последнюю роль, он помогает защититься от промерзания. Песчаная подушка должна быть размещена как под самой лентой, так и сбоку от нее. Наилучшим способом решения проблемы считается комбинированный подход - сочетание подушки, утепления и дренажных конструкций.
Средняя точка закладки меняется в зависимости от того, отапливается дом или нет, планируется ли делать подвал. Для неотапливаемых построек хватает резерва заглубления в 10%, а если здание будет отапливаться, нужно 30%.
Рыть котлован для простой бетонной ленты, размещаемой под сараями, птичниками и хозяйственными постройками небольшой величины можно от 0,5 до 1 м вглубь. Для большинства таких сооружений, кроме самых массивных, вполне хватает 80 см. А вот жилой дом, даже сравнительно небольшой (одноэтажный), должен закрепляться ниже, его корень заводят на 2 метра. Впрочем, отличия этим не ограничиваются. При жилищном строительстве ленту полагается армировать, что сразу увеличивает ее ширину.
Решив начать застройку любого помещения, будь то гараж, дом, сарай – главная его часть – фундамент. Чтобы строение получилось надежным и долговечным стоит уделить этому вопросу должное внимание. Какой глубины должен быть фундамент? Разберемся подробно.
С чего начать – разведка
Перед тем как начать закупать материал для фундамента, нужно ознакомиться с особенностями почвы. Исходя из этой информации, и будет рассчитываться глубина. Экономить на основе дома ни в коем случае нельзя. Если фундамент получится слишком хлипким для конструкции, последствия могут быть плачевными. В первую очередь все зависит от почвы на строительной площадке. Обычно слои расположены в таком порядке:
- Растительный грунт – темный, рыхлый, с наличием корней, жуков, червяков. Этот слой нужно полностью снять по всему периметру. Он совершенно не устойчив и размокает от воды.
- Торфяник – еще хуже предыдущего слоя. Он мягкий и рассыпающийся в руках
- Песок – отличная основа для строительства. Такой слой подходит для минимальной заливки толщиной в полметра.
- Мельчайший песок. Проводник грунтовых вод, который может деформировать строение.
- Глина – подходит для фундамента, только если содержание вод минимальное.
Определяем уровень воды
Начинайте копать и исследовать почву. Вооружившись лопатой, выкапываем метровую яму. От того что вы в ней увидите и зависит глубина заложения фундамента. Если на дне не видно воды, значит, почвенная влага залегла глубоко и вам очень повезло! Если на свет показался гравий, песок и камни, можно обойтись стандартным ленточным фундаментом. Если же в яме присутствует вода, нужно углубиться на 1, 5 метра. Только после этого можно будет выбрать тип заложения основы дома. При этом следует учитывать климат региона, силу нагрузки, но главное – уровень грунтовых вод .
Виды фундаментов
Разобравшись с почвой нужно выбрать вид фундамента. Их не так уж и много, так что с выбором не возникнет проблем.
Столбчатый железобетонный тип – используется при повышенном уровне вод, в болотистых местностях. Первый шаг – это глубокий котлован с вертикальными стенками, от 1,2 до 1, 5 метров. Вырыть его достаточно сложно, можно вызвать на помощь тяжелую технику. Но, если нет спешки и лишних денег, можно вырыть его своими руками. Несущие столбы заливают надежным раствором из щебня, крупного песка и цемента. Стены армируются толстой проволокой.
Ленточный фундамент – самый популярный и универсальный. Вырытый котлован укрепляется толстыми досками. Воду из ямы перед заливкой обязательно удаляют. Если существует склон, уступ не должен превышать 60 см.
Песчаный – применяется только при глубоком залегании подземных вод. Траншея высотой 70 см, постепенно засыпается слоями песка. Каждый слой утрамбовывается и заливается водой для осадки. Самый верхний слой, обычно он составляет 30 – 35 см, засыпают битым кирпичом, камнем, щебнем, гравием, и заливают раствором из песка и цемента.
Теперь вы точно знаете – на какую глубину копать! Можно смело приступать к работе.
Процесс работы – шаги и этапы
Ленточный фундамент подойдет для любого типа постройки. Всю работу можно выполнить в одиночку, сэкономив немало средств. За счет замкнутого контура, вес здания распределяется равномерно по всему периметру. Набор инструментов и материалов простой:
- Рулетка, уровень
- Лопаты
- Фанерные листы и доски для опалубки
- Цемент, песок, щебень
- Блоки, кирпичи
- Рубероид
Начинайте с приятного момента – разметки, она выполняется с точностью до сантиметра, согласно проекту. Набиваем колышки по вымеренным углам и натягиваем между ними леску. Углы должны получиться строго 90 градусов. Теперь отчетливо видно размеры жилища.
Эта простая инструкция поможет вам монтировать фундамент.
Сваи в помощь – простой вариант
Если дом будет слишком тяжелым, с отделкой из камня или кирпича, можно укрепить фундамент сваями. Также этот вариант подойдет для участка с грунтовыми водами или неровным рельефом.
С помощью специальной таблицы нужно рассчитать уровень промерзания земли. Зависит он от региона проживания. Также как и в первом случае делаем разметку. Только здесь добавляется разметка и для самих свай. Располагаем их по углам и через каждые 2 метра друг от друга.
- Начинаем копать яму, бурим углубления для свай.
- Каждая скважина укрепляется песком и гравием.
- Устанавливаем в углубление трубы и заливаем раствор в каждую из них. Он сливается вниз, расширяется внутри скважины и создает надежную подложку.
- Делаем песчаную подушку по периметру, утрамбовываем ее
- Заливаем сваи раствором и приступаем к опалубке.
- Выводим ее также как и в ленточном фундаменте, технология аналогична
Такой вид фундамента считается самым бюджетным. Одна свая может выдержать 1,5 тонны веса. Для стандартного дома требуется от 35 – до 50 штук. Выполнить работу можно за один день, даже если трудиться без помощников. Преимущество и в том, что заливать свайным методом можно и в минусовую температуру. Другие виды фундамента не выдерживают мороза.
Монолит – на века
Если планируется постройка двухэтажного кирпичного дома – фундамент должен быть основательным. Бывает, что на участке еще и почвенные воды близко. Фундамент из плит – лучшее решение. Из-за большой площади пучение грунту не страшно. Этот вид монолита называют «плавающим», так плиты движутся вместе с домом, словно по волнам.
Процесс работы очень простой:
- Роется не большой котлован
- Дно закрывают гравием, затем слой гидроизоляции
- Армируем каркасом из арматуры
- Заливаем бетоном всю площадь, при помощи специального аппарата – выравниваем поверхность
Стоимость такого мощного фундамента высокая, но лучше и прочнее плиточного способа еще не придумали!
Деревянные дома
Для деревянных срубов используют все виды фундамента. Но не забывайте, что в этом случае нужна усиленная гидроизоляция. Ленточный фундамент тоже подходит для срубов. Если почва не влажная можно установить свайное основание. Какой глубины должен быть фундамент? – актуальный вопрос. Для легкой деревянной конструкции хватит и 70 см.
Столбчатый фундамент тоже хорошо взаимодействует с легким домами. Затраты на него небольшие. Но монтировать такой вид фундамента рискованно из – за землетрясений. Столбы могут сместиться от толчков и вибрации и дом деформируется.
Минимальная глубина столбчатого фундамента 40 сантиметров. Выкопав котлован, укрепите его песком и армированием. Но перед этим устанавливаются бетонные столбы с шагом 1,5 метра. Затем все также заливают раствором и укладывают гидроизоляцию.
Сам себе мастер
Любой вид фундамента можно выполнить самостоятельно. Главное, иметь желание и сводное время. После заливки не спешите приступать к строительству. Пару месяцев посмотрите на поведение фундамента. Если ничего не опустилось и не потрескалось – можно возводить стены. Но и долго затягивать с продолжением стройки тоже не стоит. Простояв зиму без крыши и стен, фундамент может искривиться и принять другую форму. Несколько раз подумайте, прежде чем сделать выбор способа!
Построить дом в одиночку – это настоящий подвиг. Почувствуйте себя героем и возведите себе уютное жилище. Дом станет предметом вашей гордости! Теперь обладая опытом и знаниями, сможете помочь и подсказать родным и друзьям при строительстве их домов.
Ленточный фундамент — пожалуй самый популярный вид фундамента, применяемый в малоэтажном строительстве. Связано это прежде всего с его универсальностью, так как на нём можно строить дом практически из любых материалов. Другой вопрос, что это не всегда экономически целесообразно, но об этом позже. Что представляет из себя данный вид фундамента, понятно из его названия. Это единая конструкция в виде ленты из определённого твёрдого строительного материала расположенная под всеми несущими стенами здания.
По конструктивному исполнению различают монолитные и сборные ленточные фундаменты. Монолитный — сделанный из монолитного железобетона, сборный — фундамент из блоков ФБС или из мелкоштучных материалов (кирпич, бутовый камень).
По глубине залегания ленточные фундаменты делят на заглубленные и мелкозаглубленные, о которых отдельно говорилось
В данной статье будет рассмотрен именно заглубленный монолитный ленточный фундамент.
Основные достоинства:
- высокая прочность и способность выдерживать значительный вес дома;
- большая надёжность и долговечность;
- возможность построить собственными силами;
- возможность соорудить цокольный этаж (подвал).
Недостатки:
- значительные трудовые затраты, в связи с большим объёмом земляных и бетонных работ;
- значительные материальные затраты на бетон и арматуру;
- скажем прямо, сомнительная перспектива сделать качественный фундамент без привлечения строительной техники (об этом ещё будем говорить).
Нельзя выбирать заглубленный ленточный фундамент при строительстве на органических, лессовых грунтах, на торфяниках, на жирных водонасыщенных (пусть даже сезонно) глинах, на мелких и пылеватых песках, особенно подверженных увлажнению.
Важно: Уровень грунтовых вод в идеале не должен подниматься ближе чем на 2 метра к подошве фундамента. В противном случае, возможность выбора данного типа фундамента (особенно при строительстве массивного кирпичного дома) лучше установить при проведении геолого-геодезических изысканий, т.к. она будет определяться именно составом грунтов и его однородностью на площадке. Возможно от данного типа фундамента придётся отказаться или нужно будет делать дренажную систему. Помните, что у ряда грунтов при увлажнении очень сильно изменяется несущая способность. Это может привести к печальным последствиям.
Основные ошибки при строительстве.
- необдуманный и не обоснованный никаким расчётом выбор основных геометрических параметров ленты фундамента, таких как его высота и ширина.
- заливка бетона непосредственно в выкопанную траншею, без принятия мер по его гидроизоляции и утеплению;
- ошибки при выполнении армирования фундамента и при закладке в ленту бытовых коммуникаций;
- другие ошибки связанные с технологией выполнения работ.
Теперь рассмотрим, как данных негативных факторов избежать.
Расчет ленточного фундамента.
При расчёте необходимо сравнить между собой суммарный вес всего дома и самого фундамента с несущей способностью грунта. Первое должно быть меньше второго, к тому же с определённым запасом. Сделать это можно в следующей последовательности:
I) Обследуем участок застройки. Вся информация по этому вопросу изложена
Основываясь на полученных данных принимаем глубину заложения фундамента на 30-50 см больше расчётной глубины промерзания. При этом Вы должны понимать, что отталкиваясь от расчётной глубины, придётся в первую же зиму соблюдать выбранный тепловой режим в доме. Проще говоря дом должен отапливаться. В противном случае, если дом будет стоять зиму холодным, в расчёт берётся нормативная глубина промерзания.
Ширину ленты фундамента первоначально принимаем равной 20 см. Это минимальное значение, которое в дальнейшем расчёте при необходимости будет увеличиваться.
II) Определяем вес дома , который будет действовать на несущий слой грунта.
Приближенный удельный вес отдельных конструктивных элементов дома приведён в следующей таблице:
Также учтите, что снеговая нагрузка при наклоне скатов более 60º принимается равной нулю.
III) Рассчитываем вес самого фундамента. Из проекта дома нам известна общая длина фундаментной ленты. Её высоту и ширину определили выше, в пункте I . Перемножаем эти значения, получаем объём ленты. Умножаем его на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³ и тем самым получаем вес фундамента.
Прибавляем эту цифру к весу дома (пункт II ) и получаем суммарную нагрузку на несущий грунт (Р, кг).
IV) Теперь рассчитываем минимально допустимое значение необходимой ширины подошвы фундамента B (см) по формуле:
B = 1,3×Р/(L×Rо) ,
где 1,3 — коэффициент запаса несущей способности;
Р — общий вес дома с фундаментом (пункт III), кг;
L — длина ленты (переведена в сантиметры), см;
Rо — сопротивление несущего грунта, кг/см². Значение его ориентировочно принимаем по таблице ниже:
Ещё раз отметим, что значения несущей способности в таблице приведены для грунтов нормальной влажности. При повышении уровня грунтовых вод до несущего слоя, значения Rо будут сильно меняться (например, у жирной глины может снизиться почти в 6 раз, а у мелкого песка — почти в 4).
V) Если полученное значение ширины ленты оказалось меньше выбранных в начале 20 см, то принимаем итоговую ширину равной именно 20 см. Меньше делать нельзя, т.к. не будет обеспечена прочность фундамента на сжатие.
Если же мы получили ширину превосходящую изначально выбранные 20 см более, чем на 5 см, то нужно повторить расчёт, начиная с III пункта, подставляя при определении массы фундамента уже новую ширину.
Такие повторные расчёты выполняются до тех пор, пока прирост ширины ленты не окажется менее 5 см. Для тех, кто немного запутался, приведём небольшой пример.
Пример упрощённого расчёта ленточного фундамента.
Определим минимально допустимую ширину основания заглубленного ленточного фундамента для 2-х этажного кирпичного дома (см. рис.) размером 10×8 метров с одной несущей перегородкой посередине длинной стороны. Высота стен 5 м, высота фронтонов 1,5 м. Толщина стен 380 мм (полтора кирпича), цокольное и межэтажное перекрытия из пустотных плит, кровля — металлочерепица. Несущий грунт — суглинок с расчётной глубиной промерзания 1,1 метра.
I) Исходя из глубины промерзания принимаем глубину заложения ленты раной 1,6 метра. Ширину ленты для начала берём равной 20 см.
II) Рассчитываем вес дома:
1. Суммарная площадь стен дома вместе с фронтонами и с внутренней несущей перегородкой (также сложенной в полтора кирпича) за вычетом оконных и дверных проёмов в нашем случае будет равна 212 м², а масса их 212 × 200 × 3 = 127 200 кг.
2. Общая площадь цокольного и межэтажного перекрытий 160 м², а масса их с учётом эксплуатационной нагрузки 160 × (350+210) = 89 600 кг.
3. Крыша в нашем примере имеет площадь около 185 м² . Масса её при кровле из металлочерепицы и снеговой нагрузке для средней полосы России будет равной 185 × (30 + 100) = 24 050 кг.
4. Суммируем полученные цифры и получаем 240 850 кг.
III) Вес самого фундамента высотой 1,6 м, общей длиной ленты 44 м и с предварительно принятой шириной 0,2 м будет равен 1,6 × 44 × 0,2 × 2500 = 35 200 кг.
Общий вес дома составит 276 050 кг.
IV) Приняв значение Rо для суглинка равным 3,5 кг/см² и переведя общую длину ленты фундамента в сантиметры, рассчитываем искомую ширину:
В = 1,3 × 276 050 / (4400 × 3,5) = 23,3 см
V) Мы видим что полученное значение не превышает принятые изначально 20 см более чем на 5 см. Поэтому расчёт на этом можно закончить и принять округлённо минимально возможную ширину подошвы фундамента 24 см.
Вывод: сделав ширину подошвы фундамента более 24 см, мы можем рассчитывать, что данный грунт выдержит дом по своей несущей способности.
Теперь в двух словах о том, что было бы если, несущая способность грунта равнялась, например, 2 кг/см². Тогда ширина ленты получилась бы равной 40,8 см. После этого мы возвращаемся к пункту III . Масса ленты становится равной уже 71 800 кг, следовательно общий вес дома 312 650 кг, а уточнённая ширина ленты В = 1,3 × 312 650 / (4400 × 2) = 46,2 см.
Мы видим, что расхождение с предыдущим значением в 40,8 см вновь составило больше 5 см, поэтому снова возвращаемся к пункту III , считаем массу фундамента, всего дома и ещё более уточнённую ширину ленты фундамента. Она, кстати говоря, в этот раз получится равной уже 47,6 см. Расхождение с предыдущим значением всего 1,4 см, поэтому расчет можно остановить и округлённо принять минимально возможную ширину подошвы фундамента 48 см.
Обратите внимание, что 48 см это именно ширина подошвы, а не всей ленты. Её можно заузить, вплоть до 20 см (зависит от толщины стены и конструкции перекрытий), а внизу лишь делается расширение (см. рисунки ниже). По такому же принципу делают сильнонагруженные сборные фундаменты из блоков ФБС. Сначала кладут широкие фундаментные подушки, а уже на них более узкие фундаментные блоки.
В начале статьи упоминалось, что на заглубленном ленточном фундаменте можно построить практически любой малоэтажный дом, но не всегда это целесообразно. Давайте посмотрим — почему? Возьмём для примера небольшой деревянный дом для которого рассчитывался фундамент в статье и попробуем посчитать для него ленту. Получится, что её минимально допустимая ширина составит всего лишь 7,1 см. А делать придётся минимум 20 см. Перерасход только одного бетона составит почти 200%, не говоря уже о всех сопутствующих материалах и работах. Очевидно, что столбчатый фундамент в данном случае будет более правильным выбором.
Таким образом, с расчётом мы более или менее разобрались, теперь непосредственно о самой технологии.
Этапы возведения заглубленного монолитного ленточного фундамента.
1) Что копать — траншеи или котлован?
Иногда ответить на этот вопрос очень просто. Например, если Вы собираетесь строить дом с подвалом, очевидно, что копать нужно котлован. Но если цокольный этаж не намечается, что тогда?
А тогда нужно учесть особенности Вашего проекта, Вашего участка застройки, возможности механизации работ и решить самостоятельно (ну или по совету более опытного знакомого строителя). На что нужно обратить внимание:
- Тип грунта на участке , особенно его сыпучесть — согласитесь, проблематично выкопать траншею с ровными, не осыпающимися от малейшего прикосновения стенками в сухом песчаном грунте. К тому же при большой глубине и работе в ручную — это просто становится не безопасным занятием.
- Толщина плодородного слоя — это особенно актуально, если Вы собираетесь делать полы по грунту. Плодородный слой нужно будет полностью снимать, т.к. он имеет свойство со временем уменьшаться в объёме из-за процессов перегнивания. А в связи с тем, что в некоторых регионах нашей страны этот слой очень толстый, рытьё котлована с последующей его засыпкой непучинистым материалом (песком) становится неизбежным.
- Необходимая ширина подошвы ленты — одно дело, если расчёт требует ширины в 20-30 см, другое, если в 50-60 см. Заливать всю ленту на такую ширину — довольно затратное мероприятие. Её можно сделать уже с расширением в основании, но для этого надо сооружать опалубку. Возиться с опалубкой в узкой глубокой траншее крайне неудобно, поэтому иногда действительно проще выкопать котлован.
2) Подготовка и разметка участка.
Перед началом строительства необходимо провести мероприятия по отводу поверхностных дождевых вод от пятна застройки. Не стоит заливать бетон в раскисший после дождя грунт, а от плохой погоды никто не застрахован. Учитывая рельеф прокопайте при необходимости небольшие водоотводящие траншейки.
Постарайтесь перед выемкой грунта заранее завести на площадку необходимые стройматериалы. Чем короче будет по времени цикл фундаментных работ (вплоть до сооружения отмостки), тем лучше.
О разметке участка подробно будет говориться в отдельной статье.
3) Дальнейший порядок работ зависит от того, собираемся ли мы заливать бетон непосредственно «в землю» или в опалубку.
При заливке в траншею необходимо:
- выровнять и зачистить дно траншеи;
- заложить утеплитель, если требуется утепление фундамента;
- застелить траншею слоем рулонной гидроизоляции;
- сделать бетонную подготовку — залить на дно траншеи не менее 5 см лёгкого бетона и дать ему затвердеть (это предотвращает повреждение слоя гидроизоляции арматурой и защищает её от коррозии вследствие контакта с грунтом);
- установить на схватившуюся бетонную подготовку арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
- соорудить выравнивающую опалубку цоколя;
- произвести заливку бетона.
При заливке в опалубку последовательность другая:
- выровнять и зачистить дно траншеи или участок дна котлована под будущим фундаментом;
- смонтировать опалубку;
- сделать бетонную подготовку;
- установить арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
- произвести заливку бетона;
- разобрать опалубку;
- сделать гидроизоляцию фундамента;
- сделать утепление фундамента;
- произвести обратную засыпку грунта.
В ближайшем времени каждому основному этапу возведения фундамента, такому как , , опалубка, армирование — будет посвящена отдельная подробная статья, т.к. все они требуют особого персонального внимания. А сейчас в завершении ещё несколько общих рекомендаций:
- тщательно выравнивайте и уплотняйте основание под лентой фундамента, особенно если это делается после работы экскаватора. Подошва должна быть ровной и строго горизонтальной. Если нет строительного нивелира, контролируйте гидравлическим уровнем (стоит копейки, продаётся в любом строительном магазине);
- для утепления используйте экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной 50-100 мм. Пенопласт для этих целей не подойдёт. При закладке утеплителя в траншею, крепить его к боковым стенкам можно, например, пластмассовыми зонтиками (грибками) или просто кусками толстой проволоки, втыкая из в грунт сквозь ЭППС. Для временной фиксации до заливки бетона этого вполне хватит;
- при застилании траншеи гидроизоляцией, делайте достаточные нахлёсты (около 20 см). Лишний рулон много денег не сэкономит;
- при монтаже арматурного каркаса используйте вязальную проволоку, либо пластиковые хомутики. Сварка в данном случае не рекомендуется;
- опалубка должна быть крепкой и надёжной. Заглубленный ленточный фундамент довольно высокий и при заливке бетона она будет испытывать огромное давление. Случаи разрыва опалубки — не такая уж и редкость в строительстве, особенно когда бетон уплотняется хорошим промышленным вибратором;
- заливку ленты производите с миксера. Заглубленный ленточный фундамент — очень массивная конструкция, так в рассмотренном выше примере (фундамент под 2-х этажный дом шириной 24 см) объём бетонной смеси составит почти 17 м³. Залить их самостоятельно с обычной бетономешалки, чтобы не произошло недопустимого послойного затвердевания, просто нереально;
- при заливке желательно использовать вибратор для бетона, в крайнем случае, делайте штыкование заострённым куском арматуры. Также для лучшего удаления воздуха, можно стучать небольшой кувалдочкой по опалубке, если конечно Вы уверены в её прочности;
- снимать опалубку и делать гидроизоляцию можно примерно через 3-7 дней после заливки (зависит от погоды — чем жарче и суше, тем быстрее).
- обратную засыпку заглубленного ленточного фундамента можно производить родным ранее изъятым грунтом с послойным его уплотнением. Использование здесь крупного песка, как при сооружении мелкозаглубленного фундамента, уже не принципиально;
- старайтесь не затягивать с сооружением отмостки.
Пока на этом остановимся. Будем рады видеть Ваши вопросы и особенно Ваш личный опыт в комментариях.
Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с , необходимо рассчитать для него все параметры. Под этим подразумевается, какая минимальная его ширина, на какую глубину нужно заливать фундамент, какой высоты делать его стенки, сколько арматуры потребуется и так далее.
Рассчитывая фундамент необходимо помнить, что он должен быть на 100 мм шире чем стены.
Когда возводят какое-либо сооружение, одним из главных требований, предъявляемых к нему, является безопасность.
Для соблюдения этого требования нужно делать так, чтобы основание этого здания было достаточно прочным и крепким. Само по себе это не случится, и заливать фундамент необходимо со всей ответственностью, иной подход может привести к нежелательным последствиям. Именно по этой причине к расчету такого параметра, как , необходимо подойти особо скрупулезно.
От чего будет зависеть эта величина? Во-первых, она зависит от толщины стен спроектированного строения. Берут за норму, что эта величина равняется ширине основания здания. Но такой подход далеко не всегда оправдан. Если рассматривать строительство блочных зданий, которые имеют толщину стен до 25 см, то при предъявлении к их фундаменту таких же требований и создании аналогичной толщины в 25 см они могут вдавится в грунт. Поэтому в данном случае ширина фундамента должна быть большей.
Во-вторых, перед постройкой необходимо провести исследование грунта, на котором будет возводиться здание, и определить, на какую глубину нужно делать фундамент. После проведения этих исследований станет возможным определиться с типом фундамента, который будет использован в строительстве. Необходимо учесть все данные грунта, включая как глубину промерзания, так и его несущую способность. Эти значения повлияют на многие параметры, например, на то, сколько арматуры потребуется для фундамента.
Поскольку основание здания является настолько важной частью во всей возводимой конструкции, на его возведение тратится до 20% от средств, которые запланированы на все строительные работы по возведению сооружения. А это немало, поэтому требуется вычисление всех указанных параметров еще до начала работ.
Но прежде чем рассчитать данные для фундамента, необходимо определиться с типом грунта, в который будут заливать основу здания. Это первый шаг, который необходимо сделать в обязательном порядке, что позволит точно определить глубину заливки, высоту стенки основания здания, его толщину, количество арматуры, которая потребуется для таких работ. Без определения типа грунта рассчитать эти параметры правильно будет невозможно.
Вернуться к оглавлению
Как определить тип грунта
Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.
Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.
Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет — слабовлажный.
Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.
Вернуться к оглавлению
Универсальный подход
Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.
Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.
Еще один из типов оснований дома — это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.
И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант — без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.
Какой бы вариант вы ни выбирали, необходимо исходить из того, что именно основание здания определяет, насколько долговечным и прочным будет все строение. Неверный выбор, неумение рассчитать все необходимые данные с наибольшей вероятностью приведет к нарушению его целостности и перекосам.
Вернуться к оглавлению
От чего зависит ширина фундамента
Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента — ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен , его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на .
Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.
Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.
Вернуться к оглавлению
Как рассчитать ширину фундамента
Третий шаг — непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать , взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м 2 . При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) — 6м, длина (L) — 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.
Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х 2 =5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.
Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.
Четвертый шаг: должен быть произведен . Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.
Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см 2 . Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см 2 . Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.
