Классификация и конструкции фундаментов мелкого заложения

Виды и конструкции фундаментов мелкого заложения

К мелкозаглубленным фундаментам относятся опорные конструкции с высотой в пределах 70 см, располагаемые выше зоны промерзания почвы под частными домами и хозяйственными постройками с низкими и средними весовыми нагрузками. В сравнении с другими типами при их заложении уходит меньше средств и трудозатрат, работы проводят на участках с любым типом грунтов и УГВ за исключением органических и подтапливаемых.

Особенности таких фундаментов, плюсы и минусы

Эта группа представлена основаниями ленточного, столбчатого и плитного типа, с объединенными в единый жесткий каркас элементами. В совокупности со снижением влияния сил морозного пучения на подошву это позволяет правильно воспринимать подвижки почвы и весовые нагрузки. МЗЛФ имеют высоту ленты не более четверти от ее ширины, плиты или столбчатые опоры закладываются на 50-70 см. Для обеспечения требуемого запаса прочности параметры конструкций рассчитываются исходя из особенностей участка и веса здания, в итоге несущиеся способности почвы должны превышать ожидаемую нагрузку на 30 % как минимум.

Условная схема включает:

• Подошву – нижнюю часть, передающую и распределяющую весовые нагрузку на грунт.
• Обрез – верхнюю, принимающую. Это может быть монолитная плита, край ленты или ростверк.
• Боковые стороны – все вертикальные части.

По форме сечения все ФМЗ разделяются на прямоугольные, ступенчатые и трапециевидные, последние имеют оптимальные для мелкого заложения характеристики. Максимально допустимый угол для бетонных конструкций составляет 45°, бутовых – 30, превышать его не рекомендуется. В зависимости от способа возведения эти основания разделяются на сборные (собранные из ФБС или камня) и монолитные (заливаемые из М200-М300 и усиленные арматурой).

Причиной востребованности фундаментов мелкого заложения при строительстве частных домов является устойчивость к линейным и касательным деформациям, неизбежным при морозном пучении грунта. Уменьшение общего объема приводит к снижению затрат на земляные работы и бетонирование, ФМЗ обходится владельцу в разы меньше остальных разновидностей. Также к его преимуществам относят простоту возведения, практически все этапы без проблем выполняются своими силами.

Недостатками технологии является ограничение воспринимаемых весовых нагрузок, она не подходит для частных домов свыше 2 этажей или построек из тяжелых стройматериалов. Рекомендуемая глубина заложения в несущий грунт составляет 10-15 см, крайне желательно, чтобы она была меньше УГВ. Все плюсы ФМЗ будут неактуальны при наличии под подошвой почвы с высоким содержанием органики, например, торфа. Но главный их минус связан с не с ограничениями, а с риском промерзания полов зимой, при выборе этого типа основания принимается ряд мер по их теплоизоляции, в противном случае затраты на обогрев дома возрастают в разы. Частичное утепление не помогает и приводит к обледенению углов и аналогичных труднодоступных зон.

Мелкое заложение считается оптимальным при возведении легких малоэтажных домов (деревянных, каркасных, газобетонных или из крупнощелевого кирпича), при отсутствии или малых размерах подвала и при низком залегании УГВ. Рекомендуемый тип ФМЗ выбирают из таблиц исходя из нагрузки на фундамент и параметров грунта (для жителей Московской области проще всего воспользоваться данными ТСН МФ-97 МО), к наиболее востребованным вариантам относят ленточную и столбчатую разновидности.

Технология строительства МЗЛФ на пучинистом грунте по шагам

Работы начинаются с оценки состояния участка, при невозможности проведения анализа специалистами следует выкопать траншеи на 15 см глубже УГВ, характерного для этой местности (при отсутствии данных – минимум на 2 м), в разных точках и проследить уровень поднятия в них влаги. Далее пошагово проводятся:

1. Определение глубины заложения фундамента и расчет конструкций.

2. Подготовка площадки, разметка внешних и внутренних углов.

3. Земляные работы: копка траншеи или котлована с тщательным разравниванием и трамбовкой дна. Их глубина зависит от несущих способностей почвы и варьируется от 30 до 120 см. С учетом ведения строительства на пучинистых грунтах на этом этапе рекомендуется закрепить боковые стенки деревянными досками или вертикальными щитами, при расположении УГВ выше днища котлована их закрывают шпунтовыми опорами.

4. Обустройство подушки с целью выравнивания основания и отвода влаги от подошвы. На глинистых и устойчивых грунтах достаточно засыпки и трамбовки песка, при ухудшении несущих способностей к нему добавляют гравий, на песчаниках заливается прослойка тощего бетона толщиной в 10-15 см. Вне зависимости от вида используемых материалов этот слой нуждается в уплотнении с применением вибрационного оборудования и тщательной проверке уровня, верхняя граница подбирается из учета заложения глубины ленточного фундамента ниже нулевой отметки на 10-15 см.

5. Установка опалубок, при необходимости – закрытие их щелей рулонной гидроизоляцией или герметиком.

6. Сборка армирующего каркаса из рифленых прутьев толщиной не менее 12 мм, с соединением стыков с помощью хомутов или вязальной проволокой (не сваркой). Слабым местом являются углы, на этих участках рекомендуется провести дополнительное армирование. С целью увеличения прочности конструкции желательно прокладывать вдоль будущих стен цельные стержни, а не отдельные куски.

7. Бетонирование – послойное заполнение опалубки подвижным раствором с маркой не ниже М200 с уплотнением каждых 15-20 см. По окончании заливки верхний край ленты разглаживается и выравнивается, система закрывается пленкой, к снятию опалубочных щитов приступают после возникновения щели между ними и боковой стороной основания (но не ранее чем через неделю).

Приведенный алгоритм действий является стандартным и подходит для возведения плитного мелкозаглубленного фундамента (меняется лишь форма котлована и схема армирования), но при высоком риске морозного пучения в него вносят изменения. Хорошие результаты достигаются при закладке несъемной опалубки из пенополистирола или утеплении конструкций после заливки.

При опасении подтапливания или поднятия УГВ принимаются меры по защите подушки от вымывания песка – по периметру котлована чуть глубже будущей основы закладываются водоотводные трубы, закрытые от заиливания геотекстилем. С целью снижения рисков промерзания вокруг дома размещается утепленная отмостка шириной в 50 см.

Нюансы строительства фундамента и возможные ошибки

В отличие от фундаментов глубокого заложения эта разновидность менее защищена от промерзания и перегрузок, малейшие ошибки приводят к перекосу стен. Дли их исключения на всех этапах работ используются качественные материалы, главным требованием является создание единой и жесткой системы даже при возведении сборного типа. Закладка подвала возможна только при выборе ленточного варианта, для усиления надежности стен его размеры имеют пределы, внесение в план подземного этажа невозможно. При составлении проекта также следует помнить, что высота надземной части ограничена, неоправданное увеличение смещает баланс, опора становится неустойчивой.

К нарушениям технологии при закладке ФМЗ и грубым ошибкам относят:

1. Определение неправильного типа конструкции и ее глубины заложения. Параметры регламентированы СНиП 2.02.01-83, выбирать ширину и высоту опор без проведения расчета не рекомендуется.

2. Отсутствие подушки или засыпка ее из некачественного песка. Мелкие частицы быстро вымываются водой, что приводит к смещению опорной подошвы. Игнорирование этого этапа чревато скорым разрушением бетона при прямом контакте с грунтом.

3. Возведение и зимовку фундамента в ненагруженном и незакрытом состоянии. При ограниченных сроках строительства или его приостановке по любым причинам вокруг ленты или столбов размещают теплоизоляционные материалы: опилки, шлак, керамзит, гранулы или листы пенопласта. Особенно это актуально при заложении оснований на сложных и пучинистых грунтах.

4. Начало работ на еще промерзших участках или при наличии в котловане воды. Оптимальным моментом считается конец весны, засыпку песка проводят после полного оттаивания и просыхания почвы.

5. Использование арматуры низкого качества с диаметром меньше 12 мм и соединение соседних прутьев сваркой, а не обвязкой. В усилении металлом нуждаются не только ленты или плиты, но и столбчатые опоры, прутья закладываются между блоками или водостойким кирпичом.

6. Отсутствие дренажной системы при ведении работ на пучинистых почвах.

7. Заливку бетона с перерывами, образование стыковочных швов приводит к резкому снижению прочности конструкций.

8. Использование растворов низкого качества (менее М200) или его замес на основе просроченного вяжущего.

Средняя стоимость строительства ФМЗ

При обращении к профессионалам в стандартный перечень услуг по закладке МЗЛФ включают разметку площадки, земляные и подготовительные работы, монтаж опалубки, армирование и заливку качественного бетона с маркой прочности от М200 и выше, его выравнивание и уплотнение, снятие щитов и обратную засыпку. Итоговые затраты зависят от геологических условий участка и габаритов конструкции, ориентировочная стоимость 1 п.м. ленточного фундамента варьируется от 3000 до 4500 рублей. Из них до 30-35 % составляют затраты на оплату услуг, остальное уходит на покупку материалов.

Плитные основания обходятся владельцу не менее 3200 рублей/м 2 , утепленные по шведской технологии – от 7000. Стоимость монтажа столбчатых опор при глубине в пределах 50-70 см – 2200 за штуку, итоговые затраты зависят от способа и материала обвязки ростверка и достигают 2500 за 1 п.м.

Устройство и классификация мелкозаглубленного фундамента

Выбор основания для строительства любого объекта всегда осуществляется по трем критериям, а именно: тип возводимого сооружения, главный материал и разновидность грунта на участке. Обычный фундамент на пучинистых почвах (супесчаные породы, суглинки, глина) подойдет лишь для достаточно легких сооружений, с устройством дополнительного укрепления. Раньше эту проблему решали путем возведения дорогостоящих подземных конструкций, устанавливаемых ниже линии глубины промерзания, но даже такой вариант не всегда гарантировал надежность строения. По этой причине для большинства домов устраивают жесткую основу мелкого заложения.

Устройство ленты подразумевает создание единой жесткой конструкции, которая в дальнейшем и будет отвечать за компенсацию деформации почвы, перераспределяя общую нагрузку здания по всему его периметру.

Глубина заложения фундамента обычно равна его четырехкратной ширине, что позволяет обеспечить прочность на самом сложном, в том числе и пучинистом грунте.

Разновидности мелкозаглубленного фундамента

Признаков, по которым проводится классификация, существует 5:

• Его форма в поперечном сечении.
• Конструкционные решения.
• Способ возведения.
• Материал изготовления.
• Виды статических работ.

По форме в поперечного сечения разделяют на:

• Ступенчатые.
• Прямоугольные.
• Трапециевидные.

В данном случае именно трапеция будет являться оптимальной формой, при этом для бетона угол распределения основного давления (между вертикалью и боковой гранью) должен быть равен 45°, а для бута или бутобетона ― 30°. Несоблюдение этой нормы приведет к тому, что напряжение, вызываемое скалывающими и растягивающими силами, будет достигать опасного значения.

Классификация по способу изготовления

Разделяются на сборные и монолитные, различается и технология их монтажа.

• Сборная основа имеет набор заранее изготовленных элементов с необходимыми размерами, из которых на стройплощадке собирается требуемая конструкция.
• Монолитный вариант заливается на месте, для чего используют специальную опалубку и жидкий бетон. Такой вид фундамента может быть армирован (фиксирующие элементы укладываются до заливки бетона).

Виды статических работ

Многие плюсы и минусы мелкозаглубленных фундаментов зависят именно от их статического определения. В соответствии с этим выделяются основания гибкого и жесткого типа. Первые способны оказывать сопротивление не только при их сжатии, но и при растяжении. К этой категории можно отнести только структуры из железобетона. Все остальные виды фундаментов считаются жесткими, поскольку способны сопротивляться лишь сжатию.

Классификация по конструкции

Глубина заложения фундамента во многом зависит от особенностей его типа. Выделяют мелкозаглубленный фундамент плитного (сплошного), столбчатого (отдельно стоящего), массивного и ленточного типов.

Столбчатые мелкозаглубленные основания обычно представляют собой бетонные или кирпичные столбы с верховой обвязкой в случае, если сверху будет расположена стена. Цель устройства фундаментов этого типа заключается в сохранении целостности строения при возможной деформации пучинистого грунта.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона станет отличным решением, но важно правильно выбрать тип опорной конструкции.

• Сборный. Обычно его монтируют на бетонной подушке, которая определяет глубину заложения фундамента.
• Монолитный. Этот тип основания заливается как единое целое и требует дополнительного армирования. Например, для деревянного дома потребуется проложить сразу два арматурных пояса, один по верхней плоскости, а второй ― по нижней.
• Сборно-монолитный. Выполняется из специальных стеновых блоков, поверх которых заливается монолитный пояс. В этом случае высота основания совпадает с уровнем строительной площадки.

Возможно устройство прерывистого ленточного фундамента под дом из пентобетона, что во многом снижает затраты на возведение объекта, и в этом достоинства сборно-монолитных конструкций. При его укладке бетонные подушки устанавливаются через определенные промежутки, сокращая расходы примерно на 15 %. В малоэтажном строительстве на пучинистой почве именно ленточные основания применяются чаще всего, особенно при возведении деревянного строения или дома из газобетона. Недостатком таких структур можно назвать лишь то, что они не подходят для сооружения кирпичных зданий.

Плитные основы домов. Пожалуй, этот вариант можно назвать наиболее надежным и подходящим даже для самой слабой глинистой почвы. По сути ― это монолитная плита из железобетона, равная по размерам площади будущего здания. При малоэтажном строительстве ее толщина составляет около 30 см. Благодаря тому, что плита имеет большую площадь и цельную поверхность, давление, оказываемое конструкцией на землю, значительно снижается. Соответственно, глубина его монтажа может быть небольшой, а применение возможно даже на водонасыщенной или слабонесущей поверхности.

Классификация фундаментов в соответствии со стройматериалами, из которых они изготавливаются:

• Бетонные.
• Железобетонные.
• Бутобетонные.
• А также на основе различных каменных материалов.

Бут ― материал достаточно высокой прочности (природный), представляющий собой куски гранита или известняка. Используется для приготовления бутобетона, где выступает наполнителем основной смеси, повышая общую прочность.

Расчет затрат на работы и расходов на необходимые материалы для непрофессионального строителя покажется непростым и весьма запутанным делом. Главной проблемой в этом случае является то, что основание для каждого дома индивидуально.

Даже в том случае, когда для ее расчета используются самые надежные и проверенные технологии, при монтаже может выявиться множество различных факторов, которые нужно будет исключать, изменять или же подстраиваться под них. По этой причине часто получается так, что практически половина запланированных на возведение дома средств расходуется именно в начале строительства.

Существует 3 фактора, оказывающих влияние на стоимость устройства мелкозаглубленного основания:

• качество участка;
• тип конструкции;
• предполагаемая в дальнейшем нагрузка.

Каждый из них может значительно изменить общую сумму, часто в большую сторону.

Проще всего учесть предполагаемую нагрузку строения исходя из используемых материалов. Расчет этого параметра обычно проводит архитектор еще на стадии создания проекта будущего дома. Чем легче вес основного строительного материала для стен и кровли, тем менее сложным и затратным будет устройство фундамента дома.

Тип конструкции и ее размер тоже играют не последнюю роль. Учитывается заглубление опоры, устройство цоколя, заливка бетона с установлением опалубки и армирования или укладка специальных блоков (плит). Также в этот список нужно включить и обязательные земельные работы, стоимость которых обычно устанавливается за 1 куб. м.

Чтобы определить стоимость опалубки для заливной конструкции необходимо вычислить площадь ее стен. Для этого общая длина подземного сооружения умножается на его высоту, а далее еще на 2. Все расчеты в данном случае производятся в метрах. Для опалубки обычно берут доски толщиной около 50 мм (0,05 м). Если полученную площадь умножить на 0,05 ― получится необходимое количество кубометров.

Важно не забыть к рассчитанным с учетом параметров и цен на материалы расходам прибавить еще около 7-10 % от полученной суммы ― на непредвиденные ситуации, которые могут возникнуть в процессе установки.

Что такое фундамент мелкого заложения

Существует множество разновидностей фундаментов, позволяющих реализовать различные архитектурные проекты даже при максимально негативных условиях грунта. И первое, с чем приходится бороться застройщикам, это – повышенная пучинистость почвы, на которой будут проводиться работы. Фундаменты мелкого заложения в данном случае являются оптимальным решением для частного строительства на мелких песках, супесях, суглинках и глинистых грунтах.

Основное понятие

Главная проблема сложных грунтов – пучнистость во время промерзания, что заставляет их значительно увеличиваться в объеме. Этот фактор приводит к постепенному разрушению фундамента и всей постройки. Этого можно избежать уравновешиванием выталкивающей силы повышением нагрузки на фундамент, то есть – весом здания, но частные дома и дачи относятся к легким постройкам, поэтому глубокие типы фундаментов, в том числе – и свайные, здесь не подходят. Решением проблемы является фундамент мелкого заложения.

Само название конструкции уже дает понять, что такое фундаменты мелкого заложения (ФМЗ). Глубина его заложения составляет от 40 до 50 см, что значительно уменьшает воздействие грунта во время пучения на боковую площадь стенок строения.

Минимальная глубина фундамента способствует снижению финансовых затрат и времени на его укладку минимум в 2 раза.

В данном случае требуется значительно меньше бетона, щебня или песка для выполнения подложки и материала для сооружения опалубки. Составляющими конструкции являются:

• обрез – это верхняя часть, принимающая нагрузку от дома;
• нижняя часть, передающая нагрузку;
• боковые части, то есть стены.

Такие фундаменты не строятся непосредственно на грунте, их монтируют на подушке из песка, мелкозернистого щебня или шлака, предварительно качественно утрамбованного.

Примерная схема с заложением подушки из песка

В каких случаях используются фундаменты мелкого заложения

Данный вид строительной основы является достаточно универсальным, использовать его можно при сооружении следующих конструкций:

• деревянных домов;
• домов из легких материалов, например, пенобетона;
• небольших кирпичных построек;
• домов с небольшим количеством этажей;
• подвалов.

ФМЗ используются при низком уровне грунтовых вод, не приводящих к вспучиванию грунта.

Виды ФМЗ

Разновидности фундаментов классифицируются пор способу заложения:

• монолитные с арматурой, устанавливаемой лишь на плитной его части;
• колонные;
• сборные с использованием отдельных бетонных блоков;
• сборно-монолитные: бетон заливается в промежутки между плитами.

Также их разделяют по виду материалов:

• дерево;
• камень;
• бетон;
• армированный бетон.

Как выглядит ФМЗ ленточного типа

Ленточный тип фундамента

Самыми видами конструкций мелкого заложения являются ленточные фундаменты. В качестве оптимальной основы для их строительства можно выделить материковый, то есть – естественный грунт. Такая основа станет актуальной для дальнейшего возведения сооружения из таких материалов, как саман, кирпич, небольшие бетонные блоки, шлакоблок.

Ленточный фундамент мелкого заложения отличается простотой сооружения и минимальным сроком работ. На «отдых» конструкции также требуется от нескольких дней до месяца.

В качестве материала для их возведения используется:

• бетон;
• кирпич;
• бут;
• бутобетон.

Наиболее трудоемким является вариант из бута, где небольшие камни соединяются между собой при помощи бетонного раствора. Для бутобетонной основы следует выстраивать опалубку, бут и колотый кирпич закладываются в нее и впоследствии заливаются бетоном.

При необходимости конструкция армируется изнутри для повышения прочности.

Этапы возведения ленточного фундамента мелкого заложения

Несмотря на всю простоту строительства ФМЗ, он требует правильного выполнения всех работ. В противном случае вместо того, чтобы устранить недостатки мучнистого грунта, он попросту деформируется от веса здания. Процесс строительства предполагает следующие действия:

1. Подготовительные работы, включающие в себя очистку и выравнивание территории.
2. Разметка внутренних и внешних углов.
3. Рытье котлована и выравнивание его дна. При необходимости стенки фундамента дополнительно укрепляются закладным или шпунтовым методом.
4. Закладка подушки, назначение которой выравнивание дна. Для определения ее материала желательно сделать анализ почвы на наличие грунтовых вод.
5. Утрамбовка подушки.
6. Монтаж деревянной опалубки. На ее внутреннюю поверхность можно нанести слой смолы или уложить гидроизоляционный материал.
7. Монтаж каркаса из арматуры. Он выполняется из прутьев сечением 1,2 см, их стыки соединяются при помощи хомутов или путем сварки. Углы стыков можно соединять металлическими стержнями для увеличения прочности конструкции. Для бутового или кирпичного фундамента применяется слой засыпки.
8. Заливка опалубки бетоном.

При заливке опалубки используется бетон маркой не менее 200. Для увеличения прочности фундамента следует поэтапно делать слои толщиной 15-20 см. Перед заливкой опалубку необходимо смачивать.

Особенности возведения плитного фундамента мелкого заложения

Плитный фундамент является более надежным и долговечным по сравнению с ленточным, потому его часто применяют в строительстве на сложных грунтах с высоким уровнем вод. Затраты на него более существенны, но они оправдываются отсутствием необходимости выполнения дополнительных земляных работ.

Строительство основания данного типа включает в себя проведение следующих работ:

1. Выравнивание поверхности, обозначение разметки.
2. Снятие верхнего слоя грунта по всей площади фундамента. В месте пролегания более плотного слоя, дно рва выравнивается и трамбуется.
3. При повышенной влажности почвы на дно траншеи укладываются пластиковые трубы и покрываются геотекстилем. Предотвращение промерзаний исключит утепление фундамента со всех сторон.
4. Установка подушки под плиты. Ее толщина должна составлять 15-20 см. Материал – песок или щебень, который в процессе закладки тщательно трамбуется и поливается водой.
5. Укладка гидроизоляции и пенополистирола либо пенопласта поверх подушки.
6. Монтаж опалубки, она, как правило, выполняется из бруса, ширина которого будет равняться толщина фундамента.
7. Монтаж двух слоев решетки из арматуры.
8. Опалубка заливается бетоном марки не ниже 200. Делать это лучше в несколько слоев, поливая их водой для предотвращения быстрого высыхания материала и появления трещин.

Основная особенность плиточного фундамента – цельная, монолитная конструкция. Это – плита под домом. Его поверхность выполняет функцию пола для будущего сооружения, что полностью устраняет возможность деформации основы здания.

Установка столбчатого фундамента мелкого заложения

Этот тип основания подходит для бань и небольших деревянных домов, а также сооружений из легких строительных материалов, например – летние домики из гипсокартона или ДСП. Основное преимущество такого фундамента – быстрое возведение и минимальные затраты на строительство. Оно включает в себя такие этапы:

1. Проектирование и расчет фундамента. Специалисты рекомендуют провести лабораторный анализ грунта для того, чтобы определить точную глубину столбов в зависимости от глубины его промерзания.
2. Расчет расстояния между столбами (для монолитных изделий это – 100-120 см).
3. Выполнение разметки.
4. Выкапывание ямы по периметру фундамента, ее толщина должна соответствовать сечению столбов.
5. Яма засыпается щебнем толщиной до 20 см, он тщательно трамбуется.
6. Выполнение армированной конструкции. Сначала устанавливаются прутья на ширине фундамента, затем к ним присоединяются продольные детали. Решетку можно монтировать как в самой яме, так на отдельной территории с последующим погружением конструкции в траншею.
7. Заливка бетоном марки 250.
8. Выполнение короба из длинных обрезных досок, он не должен иметь дна.
9. прикрепление опалубки к заранее возведенным конструкциям из арматуры.
10. Выполнение заливки опалубок цементным раствором той же марки.
11. Изготовление забирки и битумного слоя, защищающего ее от попадания влаги.

Для максимально долговечного использования данного вида фундамента стоит придерживаться нескольких простых правил:

• правильный расчет фундамента;
• равномерная нагрузка не его общую площадь и отдельные элементы;
• выбор исключительно высококачественных материалов как при заливке фундамента, так и при возведении опалубок;
• выполнение всех работ должно проводиться летом или в начале зимы.

Столбчатые элементы должны простоять от двух недель до месяца до полного затвердевания бетона.

В предоставленном ниже видео можно понять основы того, как выполняется ФМЗ:

Если придерживаться всех перечисленных выше правил, фундамент мелкого заложения станет весьма экономичным и удобным вариантом для создания основы под частное здание. Применять его следует в частном строительстве и в определенных условиях грунта.

§1. Фундаменты мелкого заложения

1.1. Основные сведения

К ФМЗ относятся фундаменты, имеющие отношение высоты к ширине подошвы, не превышающее 4, и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву.

ФМЗ

ФМЗ возводятся в открытых котлованах или в специальных выемках, устраиваемых в грунтовых основаниях.

Рис 10.1. Схема фундамента мелкого заложения:

1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – обрез фундамента.

— ФМЗ по условиям изготовления разделяют на:

монолитные, возводимые непосредственно в котлованах.

сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

— По конструктивным решениям ФМЗ разделяют на:

отдельно стоящие фундаменты:

под колонну (опору);

под стены (при малых нагрузках)

выполняются под протяженные конструкции (стены);

выполняются под ряды и сетки колонн в виде одинарных или перекрестных лент.

сплошные (плитные) фундаменты

Выполняются в виде сплошной железобетонной плиты, как правило, под тяжелые сооружения. Такие фундаменты разрезаются в плане только осадочными швами, что способствует уменьшению неравномерности осадки сооружения.

Выполняются в виде жесткого компактного железобетонного массива под небольшие в плане тяжелые сооружения (башни, мачты, дымовые трубы, доменные печи, устои мостов и т.п.).

Рис 10.2. Основные типы фундаментов мелкого заложения:

а – отдельный фундамент под колонну; б – отдельные фундаменты под стену; в – ленточный фундамент под стену; г – то же, под колонны; д – то же, под сетку колонн; е – сплошной (плитный) фундамент.

— ФМЗ изготовляют из следующих матреиалов:

каменные материалы (кирпич, бут, пиленные блоки из природных камней)

в отдельных случаях (временные здания) допускается применение дерева или металла.

Железобетон и бетон – основные конструкционные материалы для фундаментов.

Бутовый камень, кирпич и каменные блоки используются для устройства фундаментов, работающих на сжатие и для возведения стен подвалов.

Бутобетон и бетон целесообразно применять при устройстве фундаментов, возводимых в отрываемых полостях или траншеях при их бетонировании в распор со стенками.

Железобетон и бетон можно применять при устройстве всех видов монолитных и сборных фундаментов в различных ИГУ, т.к. они обладают достаточной морозостойкостью, прочностью на сжатие (а для железобетона и на растяжение → действие моментов).

1.2. Конструкции фундаментов мелкого заложения

1.2. А. Отдельные фундаменты

Могут выполняться в монолитном или сборном варианте. Представляют собой кирпичные, каменные, бетонные или железобетонные столбы с уширенной опорной частью.

— Фундаменты имеют наклонную боковую грань или, что чаще, уширяются к подошве уступами, размеры которых определяются углом жесткости α (≈30-40º), т.е. предельным углом наклона, при котором в теле фундамента не возникают растягивающие напряжения.

Рис 10.3. Конструкция жесткого фундамента:

а – с наклонными боковыми гранями; б – уширяющийся к подошве уступами.

— Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (фундаменты стаканного типа), монолитных колонн – соединением арматуры колонн с выпуском из фундамента, а стальных колонн – креплением башмака колонны к анкерным болтом, забетонированным.

Рис 10.4. Сборный фундамент под колонну:

а – из нескольких элементов; б – из одного элемента; 1 – фундаментные плиты; 2 – подколонник; 3 – рандбалка; 4 – бетонные столбики; 5 – монтажные петли.

— Размеры в плане подошвы, ступеней и подколонника монолитных фундаментов принимаются кратным 300 мм, а высота ступеней — кратной 150 мм.

— При устройстве отдельных фундаментов под стены по обрезу фундаментов, а при необходимости и через дополнительные опоры, укладываются фундаментные балки (рандбалки), на которые упираются подземные конструкции (рис 10.4.а).

— В тех случаях, когда это возможно, сборный фундамент устраивают из одного элемента (рис 10.4.б) или переходят на монолитный вариант фундамента.

— с целью сокращения трудоемкости работ по устройству фундаментов и уменьшению их стоимости создаются новые типы фундаментов, которые в соответствующих грунтовых условиях оказываются более экономичными по сравнению с традиционными типами.

Рис 10.5. Буробетонные (а), щелевые (б) и анкерные (в) фундаменты:

1 – колонна; 2 – арматурный каркас; 3 — фундамент; 4 – подколонник; 5 – плитная часть; 6 – бетонные пластины; 7 – анкеры (буронабивные сваи) d=15-20см, l=3-4м.

Строительство домов

При планировании постройки здания первым вопросом выступает вид фундамента, который будет надежной опорой, предотвращающей влияние грунтовых вод и мороза. Для правильного конструирования фундамента ознакомимся с основными видами и правилами установки фундаментов мелкого заложения.

Оглавление:

1. Устройство фундаментов мелкого заложения
2. Виды фундаментов мелкого заложения
3. Понятие и основы конструирования фундаментов мелкого заложения ленточного типа
4. Особенности в конструкции фундаментов мелкого заложения птитного типа
5. Установка столбчатого фундамента мелкого заложения

Устройство фундаментов мелкого заложения

Отличительной чертой фундаментов мелкого заложения является глубина закладки, которая составляет от 40 до 90 см. Это позволяет сэкономить как трудовые, так и строительные ресурсы. Такие фундаменты не требуют большого количества бетона для заливки и толстого слоя щебенки для засыпки. Затраты на возведение фундамента мелкого заложения уменьшаются в два-три раза.

Фундаменты мелкого заложения состоят из:

• Обреза – верхней части, которая принимает нагрузку.
• Подошвы – нижней части, которая передает нагрузку.
• Боковых сторон – вертикальных частей фундамента, образующих фундаментную стену.

Фундамент мелкого заложения применяется в таких случаях:

• При постройке деревянных домов.
• При постройке домов из легких материалов.
• Для небольшой кирпичной постройки.
• В малоэтажном строительстве.
• Для небольшого подвала.
• При низком прохождение грунтовых вод, которое не приводит к вспучиванию.

Виды фундаментов мелкого заложения

Выделяют ленточные, столбчатые и плитные фундаменты мелкого заложения, которые в свою очередь разделяются технологией конструирования, и материалами, используемыми для строительства.

Классификация фундаментов мелкого заложения по технологии конструирования:

• Монолитные – арматура устанавливается только на плитной части фундамента.
• Возводимые или колонные.
• Сборные – с использованием железобетонных подушек и бетонных блоков.
• Комбинированные или сборно-монолитные.

Типы фундаментов мелкого заложения по материалам:

• Фундаменты сделанные из дерева.
• Каменные фундаменты.
• Бетонные фундаменты.
• Железобетонные фундаменты.

Понятие и основы конструирования фундаментов мелкого заложения ленточного типа

Для ленточного фундамента, наиболее подходящим типом грунта, является материковый грунт, возникший путем естественной трамбовки. Применяют такой фундамент при сооружении здания, состоящего из кирпича, самана или небольших бетонных блоков.

Основным достоинством ленточного фундамента мелкого заложения является простота конструирования.

Согласно материалу выделяют ленточные фундаменты из:

• Кирпича.
• Бетона.
• Бутобетона.
• Бутовые.

Для сооружения бутового фундамента применяют бутовые камни, которые укладывают с помощью цементного раствора. Такие фундаменты самые трудоемкие и имеют наибольший вес. Обычная высота бутового фундамента составляет 55-65 см. Сфера использования – небольшие дачные дома или бытовки.

Для бутобетонного ленточного фундамента используют известково-цементный или цементный раствор, которым заливают основание из щебня, гравия, битого кирпича или бутовых камней.

Этапы работы над фундаментом ленточного типа:

• Подготовка площадки под фундамент. Разравнивается и очищается от растительности поверхность.
• Разметка площадки. Размечаем как внешние, так и внутренние углы.
• Рытье котлована и разравнивание дна фундамента. Глубина котлована от 30 до 120 см. При необходимости, установка крепления на боковые стенки фундамента. Крепление бывает:
  • Закладное – стены фундамента укрепляются вертикальными стойками из балок и деревянными досками. Применение: обустройство котлована с наклонными стенами.
  • Шпунтовое – выполняется из шпунтовых связок: деревянных, металлических, железобетонных. Применение: расположение грунтовых вод выше дна котлована.
• Засыпка дна котлована – сооружение подушки. Основная функция – разравнивание дна котлована. Для определения типа подушки рекомендуется сдать анализ почвы, для определения количества грунтовых вод.
• Если грунт глинистый используется песчаная подушка. При сооружении фундамента на песчаном грунте заливают слой бетона толщиной около 100-150 мм. После засыпки данный слой уплотняется с помощью специального оборудования.
• Установка деревянной опалубки под заливку фундамента. Для улучшения застывания бетона возможно укладывание гидроизоляционной пленки или проведение гидроизоляции с помощью смолы.
• Для армирования фундамента используется арматура с сечением 1,2 см. Арматурные пруты укладывают от одного угла к другому. Стыки арматуры соединяют хомутами. При дополнительном армировании углов, с помощью стержней, увеличивается дополнительная прочность фундамента.
• Если фундамент кирпичный или бутовый укладывается слой засыпки.
• Следующий этап – заливка опалубки. Используйте высококачественный бетон больше 200 марки. Заливать фундамент следует в несколько подходов по 15-20 см для лучшего застывания.

Совет: обязательно перед заливкой смочите опалубку водой, чтобы влага из бетона не впитывалась в опалубку.

Особенности в конструкции фундаментов мелкого заложения птитного типа

Над насыпанным слоем песка или щебня, толщина которого составляет около 25 см, укладывают железобетонную плиту, которая является основанием фундамента плитного типа. Такой фундамент более прочный, надежный и долговечный, но и затраты на сооружение более существенны.

Достоинства фундаментов мелкого заложения плитного типа:

• Минимальная затрата наемного труда и легкость в процессе установки. Необязательно иметь строительные навыки, чтобы соорудить такой фундамент. Главное все правильно рассчитать.
• Высокие показатели надежности.
• В процессе использования сооружения стены остаются целыми, так как плита надежно защищает здание от деформации.
• Плиту, установленную в фундаменте, используют для пола нижнего этажа, что обеспечивает дополнительную экономию средств.
• Плитный фундамент – самый оптимальный вариант для грунтов сложного типа. При установке такого фундамента не нужно проводить дополнительные земляные работы.

Инструкция по конструированию плиточного мелкозаложеного фундамента:

• Подготовка основания. Разровняйте поверхность и сделайте разметку.
• Снимите верхний слой грунта по всей площади фундамента. Когда доберетесь до более плотного грунта, разровняйте поверхность.
• Если влажность грунта высокая – соорудите дренаж. Для этого выройте траншеи и установите пластиковые трубы. Сверху покройте геотекстилем.
• Желательно утеплить фундамент пенопластом со всех сторон на 100-130 мм, для предотвращения промерзаний.
• Следующий этап – установка подушки из песка или щебня. Тщательно утрамбуйте, поливая водой каждый отдельный слой. Толщина подушки 10-20 см.
• Сверху подушки уложите пенополистирол для утепления.
• Возможен вариант использования готовой железобетонной плиты. Тогда после установления подушки устанавливают такую плиту, которая в дальнейшем будет выступать и в качестве фундамента, и в качестве пола.
• Если же плиту сооружают на месте, тогда делают опалубку. Для опалубки лучше всего подойдет брус. Ширина опалубки равна ширине фундамента. Закрепите опалубку и утеплите гидроизоляционной пленкой.
• Для создания более прочной конструкции армировать лучше двумя слоями. Для первого слоя подойдет арматура 12-15 мм, а для второго – ячейки 20*20 см.
• Заливаем основание – плиту. Делается заливка поэтапно, для более прочного высыхания бетона. Обязательно применяйте оборудование для устранения пузырьков воздуха в бетоне.

Совет: для предотвращения трещин при быстром высыхании бетона поливайте плиту водой или накройте полиэтиленовой пленкой.

Установка столбчатого фундамента мелкого заложения

Такой тип фундамента отлично подходит для строительства бани, помещений хозяйственного назначения или небольшого сооружения. Иногда такой фундамент применяют при строительстве деревянных домов.

К преимуществам столбчатых мелкозаложеных фундаментов относятся:

• Незначительное количество арматуры.
• Короткие строки изготовления.
• Минимальные земляные работы.
• Устойчивость к пучению или к заморозке грунта.

Этапы работы над столбчатым фундаментом:

• Для начала нужно спроектировать и рассчитать периметр фундамента. Лабораторно определите плотность грунта. Далее рассчитывается длина столба, исходя из глубины промерзания.
• От массивности здания зависит толщина столбов, а также промежуток между ними. Если столбы монолитные, расстояние между ними примерно 150-200 см.
• Далее сделайте разметку на грунте.
• Выкопайте ямы по периметру фундамента, исходя из толщины столбов.
• Следующий этап – засыпка. Желательно использовать слой щебня толщиной около 10 см. Хорошо утрамбуйте этот слой.
• Армирование выполняется арматурой с сечением 100-120 мм. Сначала вырезают прутья, длиной 30-40 см. Затем делают решетку, связывая прутья хомутами.
• Эти решетки укладывают на дно, засыпанное щебнем.

Совет: Положите под решетки несколько обломков кирпичей для обеспечения надежности бетонной массы при заливке.

• Подушки заливают бетоном марки 250. Перед установкой опалубки под заливку столба должно пройти 7-10 дней.
• Из обрезных досок делают опалубку. Получается длинный короб без дна.
• Опалубку прикрепляют к заранее выведенной арматуре и начинают заливку. С помощью глубинного вибратора убирают пузырьки воздуха из бетонной массы. Используйте бетон такой же марки, как и при заливке подушки.
• В завершении заливки установите металлический уголок.
• Через неделю снимите опалубку, а спустя три недели сделайте обвязку.
• Для предотвращения попадания снега, грязи или мусора под фундамент делают забирку. Для изготовления используют кирпич или камень.
• Чтобы обеспечить гидроизоляции на забирку укладывают битум, а затем рубероид.

Для долгосрочного функционирования фундамента необходимо помнить о таких правилах:

• Правильные расчеты глубины фундамента – исключат проседание.
• Нагрузка на опоры должна быть равномерной.
• Используйте только высококачественные материалы. Ведь от прочности фундамента зависит долговечность строения.
• Обязательно проведите оценку грунта в лаборатории.
• Лучшее время для строительства фундамента лето или начало осени.
• Монолитные конструкции сооружаются с обязательным вибрированием бетона.

Классификация и конструкции фундаментов мелкого заложения

Различают следующие основные типы фундаментов мелкого заложения (рис.Ф.12).

1. Ленточные фундаменты под стены и колонны.

2. Ленточные прерывистые фундаменты под стены.

3. Столбчатые фундаменты под стены.

4. Отдельно стоящие фундаменты под колонны.

5. Щелевые фундаменты.

6. Фундаменты в вытрамбованных котлованах.

7. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит.

8. Коробчатые фундаменты.

1) Ленточные фундаменты под стены устраиваются монолитными или из сборных блоков (рис.Ф. 12,а,б,в,г,д). В монолитном варианте армируется только плитная часть фундамента. В сборном варианте используются железобетонные подушки и бетонные блоки для фундаментных стен. Ленточные фундаменты под колонны (рис.Ф. 12,е) выполняются из монолитного железобетона с армированием подошвы и стен фундамента. Если ленты делаются в двух взаимно перпендикулярных направлениях, то фундамент называется фундаментом из перекрестных лент (рис.Ф.12,ж). Данный тип фундаментов имеет ряд преимуществ перед обычными ленточными, так как обладает способностью к выравниванию неравномерных деформаций основания.

2) Ленточные прерывистые фундаменты (рис.Ф.12,а) отличаются от обычных тем, что фундаментные подушки укладываются с разрывом, величина которого определяется расчетом. Пространство между подушками заполняется песком или уплотненным грунтом. Нагрузка от фундаментной стены передается через уплотненный грунт на основание.

3) Столбчатые фундаменты (см.рис.Ф.12,з,к) применяются в зданиях с конструктивной схемой из неполного каркаса. Столбчатые фундаменты состоят из фундамента стаканного типа, на обрез которого укладываются фундаментная балка или цокольная панель. Фундаменты данного типа допускается устраивать на грунтах с высокими деформационными и прочностными характеристиками. Это объясняется тем, что подобные фундаменты не допускают неравномерности деформаций. Фундаменты армируются в плоскости подошвы сварными сетками и пространственными каркасами в теле столба.

4) Отдельно стоящие фундаменты (рис.Ф.12,л,м) устраивают под колонны из монолитного железобетона, включая плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Монолитные фундаменты выполняются как одно целое с колоннами. При этом арматура колонн соединяется с арматурой фундамента. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана, а металлических колонн — при помощи анкерных болтов. Высота ступеней принимается кратной 150 мм. Первая ступень должна быть не менее 300 мм. Ширина ступеней определяется из условия продавливания. Отдельные фундаменты могут быть сборными, состоящими из одного или нескольких элементов (рис.Ф.12,м).

Рис.Ф.12. Фундаменты мелкого заложения:

а — сборный ленточный, прерывистый; б, в, г,д — поперечные сечения ленточных фундаментов под стены; е — ленточный монолитный под колонны; ж — фундамент из перекрестных лент; з, к — отдельно стоящий из сборных столбов и рандбалок; л,м — отдельно стоящий под колонны; н — коробчатый плитный; о — плоский плитный; п — многоугольный плитный; р — плитный под колонны: 1 — отмостка; 2 — гидроизоляция; 3 — сборные бетонные стеновые блоки; 4 — армированный пояс; 5 — подушка ленточного фундамента; 6 — стеновая ребристая панель; 7 — подушка под колонну (столб); 8 — колонна (столб); 9 — рандбалка сборная; 10 — колонна; 11 — железобетонная лента; 12 — железобетонная плита; 13 — бетонная подготовка

5) Щелевые фундаменты (рис.Ф. 20) представляют собой тонкие стенки толщиной от 10 до 20 см, устраиваемые путем прорезки грунта и заполнения щели бетоном с полным или частичным армированием. Подколонник опирается непосредственно на бетонные пластины и выполняется в монолитном варианте. Преимущество щелевого фундамента в том, что нагрузка на основание передается не только торцом, но и боковой поверхностью. Однако щелевые фундаменты можно устраивать только в глинистых грунтах.

Рис.Ф.20. Ленточный многощелевой фундамент:
1 — поверхность грунта; 2 — распределительная плита; 3 — надземная стена; 4 — бетонные пластины; 5 — перекрытие; 6 — пол подвала

6) Фундаменты в вытрамбованных котлованах (рис.Ф. 21) устраивают с помощью конической или трапецеидальной трамбовки путем ее сбрасывания с высоты 4-6 м до образования полости в грунте, которая заполняется бетоном. Преимущество подобного фундамента в том, что при вытрамбовании грунта вокруг котлована образуется зона с большей плотностью, чем плотность естественного грунта. В результате не только увеличивается несущая способность фундамента, но и частично устраняются просадочные свойства лессовых грунтов. Несущую способность фундамента можно увеличить, если выполнить устройство уширенной зоны втрамбованием в грунт щебня.

Рис.Ф.21. Фундаменты в вытрамбованных котлованах: а — столбчатый без уширения; б — с уширенным основанием: 1 — стакан для установки колонны; 2 — фундамент; 3 — уплотненная зона грунта; 4 — втрамбованный жесткий материал (грунт)

7)Фундаменты в виде сплошных железобетонных плит (рис.Ф. 12,н,о,п) устраиваются под всем зданием или сооружением и представляют собой плоскую, ребристую или коробчатую плиты. В плане эти фундаменты имеют прямоугольное, круглое или кольцевое очертания. Сплошные фундаменты обладают способностью изгибаться под действием внешних нагрузок. Поэтому сплошные фундаменты армируются как в нижней, так и в верхней зонах сечения. Армирование выполняется плоскими сварными сетками или отдельными стержнями, которые укладываются на поддерживающие каркасы. Данный тип фундаментов имеет наибольшее преимущество при слабых грунтах, так как эти фундаменты нечувствительны к неравномерным осадкам.

Рис.Ф.22. Плитные фундаменты:
а — со сборными стаканами; б — с монолитными стаканами; в — ребристая плита; г — плита коробчатого сечения:
1 — верхняя рабочая сетка; 2 — нижняя рабочая сетка;3 — вертикальная арматура

Что такое фундамент мелкого заложения? Разновидности

Строительные процессы начинаются с выбора и обустройства основания. Тип выбирается на стадии проектирования, с учетом характеристик почвы и климата в регионе. Популярностью пользуются фундаменты мелкого заложения, глубины котлована которых не более 1-2 м. В их виды входит несколько вариантов. Ниже рассмотрены нюансы и рекомендации оптимального выбора для индивидуального процесса возведения платформ.

Условия для закладки малозаглубленных оснований

Чтобы фундамент служил надежной конструкцией для всего объекта, расчет его вида производится исходя из следующих характеристик:

1. Уровень промерзания земельного слоя.
2. Залегание грунтовых вод.
3. Тип почвы – состав и поведение.

• Оттого насколько суров климат местности, где идет строительство, определяют глубину заложения подошвы фундамента. Это мера позволит выбранному варианту не потрескаться и не деформироваться при минусовых температурах.

Холодные регионы страны не могут располагать качественными жилыми конструкциями, поставленными на платформу мелкой глубины. Тезис актуален при покупке готового жилья.

• Залегание грунтовых вод решающий фактор для выбора основания. При близком к поверхности земли уровне, использование большой глубины для фундамента чревато подтоплением цокольного этажа и как следствие разрушение бетона. В этом случае уменьшение высоты конструкции – необходимое действие.
• Тип почвы и ее «капризность» важные условия для определения мелкого заложения фундамента или более основательного. Пучинистые и плывущие земли не должны стать причиной разрушения или сильной усадки дома. Необходимо обращать внимание и на состав грунта – песчаники или торфяные места потребуют соблюдения для них условий. Пренебрежение такими характеристиками неблаготворно скажется на крепости жилой конструкции.

Описываемые далее, варианты оснований лучше всего подчиняются таким характеристикам. Узнать соответствующие данные местности можно в строительных справочниках для определенной географии либо отдать процесс возведения на откуп компаниям, работающим под ключ – специалист, выезжающий на место, оценит состояние грунта. Описание фундаментов мелкого заложения, а также их виды и условия применения, ниже.

Типы оснований

Все виды платформ могут быть устроены на небольшом расстоянии от поверхности грунта. К ним относят:

1. Плитные.
2. Ленточные.
3. Столбчатые.

Существует и отдельный вид фундамента – свайный, но его устанавливают ниже 3-х м, и он по праву считается вариантом глубокого заложения.

1. Плита. Самая надежная конструкция из всех представленных типов. Представляет собой армированную по всей площади железобетонную плиту. Такой платформе не угрожают климатические и геодезические условия местности. Кроме того, здание на таком основании практически не дает усадки. К недостаткам можно отнести высокую стоимость фундамента – до 50% от всего строительства. В цену входит необходимое участие специализированной техники и количество арматуры.

2. Лента. Популярный вариант в различных возведениях. Представлен двумя конструкциями:

• сборный монолит с выпуском арматуры;
• блочный фундамент с армирующими поясами – верхним и нижним.

Требует нескольких этапов подготовки перед заливкой, а именно:

• выкапывание канавы с точными параметрами под несущие стены;
• устройство щебневой и песчаной подушки, служащими как дренаж;
• армирование.

Чтобы получить мелкого заложения морозоустойчивый фундамент по типу ленты, его придется утеплять стиролами по внутренним стенам. Не обойдется без дополнительной прокладки и цокольный этаж.

В достоинства этого вида входит возможность самостоятельного устройства без найма сил со стороны и снижение стоимости, если сравнивать с плитой. К тому же на ленту есть возможность поставить дома любой конструкции и материала.

3. Столбчатые основания. Рекомендованы для небольших одноэтажных, преимущественно деревянных построек. Представляют собой ямы с железобетонными кольцами, залитые раствором по всем углам будущего строения и его несущих узлов с шагом не более 2-х м. Могут выполняться из кирпича, или асбестобетона фабричным формованием с выпуском арматуры. После установки, столбы обрезаются под уровень, после чего на них устанавливается ростверк.

Непопулярны столбчатые фундаменты мелкого заложения в силу своих недостатков:

• слишком зависят от поведения почвы – уровень после усадки может измениться;
• низ жилого дома становится доступным всем ветрам;
• ограничение в материалах строительства – подбирается облегченный вариант;
• о цокольном этаже или подвале, как полезной площади придется забыть.

Как следует, оценив собственные финансовые и физические возможности, можно выбрать подходящую для собственного строительства платформу либо дать такую задачу специалистам по основаниям в конкретном регионе.

Выбор глубины и устройство песчано-гравийной подушки для фундамента

Проектирование домов под ключ, заранее предусматривает тип основания. Перед устройством конкретного варианта анализируют три параметра:

1. Конструкция готового дома – площадь и материал изготовления. Определение нужно для нахождения максимальной нагрузки на поверхность платформы – кг/м2.
2. Климатические условия местности. При сильных минусовых температурах, есть повод задуматься о надежном углублении во избежание порчи бетона.
3. Состав грунта и уровень влаги. Капризные земли могут стать причиной усадки и дефектов готовой конструкции.

К примеру – в проекте деревянный или шлакоблочный дом площадью 157 м2. Местность обладает глинистым грунтом среднего движения. Средняя температура зимой держится в районе -15-20⁰. Воды залегают ниже 2-х м. Таким образом, наилучшим основанием будет ленточный армированный вариант до 1 м ниже цокольного этажа + дренаж.

Разные фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения, но ни один из них не обходится без устройства так называемой подушки из песка и/или гравия. Она служит защитой от вредных сточных жидкостей расположенных вблизи промышленных предприятий, способных взаимодействовать с основанием и творить разрушающие процессы относительно химического состава бетона. Каждый слой, ограждающий платформу от влаги, тщательно утрамбовывается, проливается водой и рассчитывается на высоту не менее 15 см. После чего фундамент армируется и заливается. Дренаж обязательно содержит крупнозернистый песок, щебень или керамзит. Можно использовать все три компонента общей высотой до 30 см.

Правильный выбор и устройство платформы для частного или иного вида строительства – залог долговечного и комфортного проживания.

Виды фундаментов мелкого заложения

В строительстве фундаменты мелкого заложения находят свое применение, как правило, у владельцев земельных участков с избыточным содержанием влаги и неустойчивым типом грунта. Однако за счет стойкости к линейной и касательной деформации в последнее время их использование постоянно возрастает.

Достоинства и недостатки

Этот вид оснований, как и любой строительный объект, имеет ряд преимуществ:

• простой и быстрый монтаж;
• возможность самостоятельного обустройства на практически любом типе грунта;
• долговечность;
• экономичность (за счет использования меньшего количества расходных материалов и отсутствия необходимости проведения полного геодезического анализа);
• стойкость к сезонным изменениям почвы.

Фундамент мелкого заложения наряду с перечисленными плюсами имеет определяющую отличительную особенность – цельную конструкцию, соединяющую все связующие элементы и позволяющую противостоять процессам пучения грунта.

Представленные основания имеют и ряд минусов:

• вероятность морозного пучения при близком залегании грунтовых вод;
• необходимость дополнительного армирования.

Разновидности мелкозаглубленных фундаментов

Каждый из типов мелкозаглубленных фундаментов представляет собой жесткую конструкцию, выполненную в форме цельного монолитного цоколя. Классификация фундаментов мелкого заложения:

• ленточный (цоколь полый);
• плитный (цоколь цельный);
• столбчатый (цоколь в форме единого ростверка, соединенного с арматурами каждого из столбов).

Размеры каждого из перечисленных видов оснований необходимо устанавливать посредством проведения расчета прочности фундамента, основанного на правильном соотношении удельного веса постройки и оптимальной площади подошвы.

Этапы строительства и особенности устройства мелкозаглубленных фундаментов

Перед началом строительства того или иного основания следует выполнить ряд подготовительных мероприятий:

1. Очистить строительную площадку от мусора и прочих помех.
2. Снять плодородный слой на глубину 20-30 см.
3. Выровнять участок, начиная от самого низкого края.
4. Нанести разметку, не забыв предусмотреть расстояние под облицовочный слой.

Ленточный тип

Для возведения представленного типа оснований необходимо выполнить следующие действия:

• по вымеренной разметке выкапывается траншея с вертикальными стенками и глубиной до 70 см;
• на дно выкладывается геоткань, играющая роль примитивной дренажной системы (с внутренней стороны названный материал будет пропускать воду, а с внешней – предотвращать смешивание грунта и песка);

Геотекстиль выкладывают таким способом, чтобы его края, расположенные вдоль опалубки в верхнем направлении, находились выше будущей песчаной присыпки.

• Конструкция мелкозаглубленного ленточного фундамента

дно траншеи с уложенным фильтрующим сырьем засыпается в несколько слоев крупным песком (Каждый слой песчаного компонента трамбуется и проливается водой. Оптимальная высота песчаной подушки определяется в зависимости от типа грунта. Так, если в состав почвы входит песок, то достаточно присыпки в 15-20 см; в случае изобилия в почве глиняных примесей общую высоту слоев целесообразнее увеличить до полуметра);

Полное застывание бетона происходит на протяжении 3-4 недель в зависимости от погодных условий. При мелком строительстве к возведению здания можно приступать по истечении 2 недель, а для весомых построек придется выждать весь период созревания. Посмотрите видео, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Обустройство фундамента плитным способом

Фундаментная плита мелкого заложения изготавливается в форме монолитной конструкции, которая одновременно является ростверком, цоколем и опорной поверхностью постройки. Возведение фундамента по такому способу, как правило, применяется при слабых насыщенных водой грунтах, поскольку обустройство цельной бетонной подушки наряду с высокой прочностью и долговечностью, требует существенных денежных вливаний.

Мелкозаглубленная плита

Процедура строительства включает в себя:

• установку 80-100 см коробчатой опалубки на глубину 40-50 см;
• укладку 20-30 см подушки из песчано-гравийной смеси на дно траншеи для отвода воды;
• размещение нескольких слоев арматурной сетки, соединенных между собой вертикальными перегородками;
• заливка бетоном (раствор на высоту подается посредством желоба или рукава и выполняется последующее разравнивание состава).

Дороговизна представленного способа очевидна. В среднем, для обустройства одного квадратного метра такого основания необходимо потратить 0,5 м3 бетона.

Столбчатое основание

Представленный вид фундамента широко применяется для возведения конструкций на относительно прочных типах почвы, имеющих средние показатели деформации пучения грунта. Посмотрите видео, как устроить мелкозаглубленный столбчатый фундамент.

Для его изготовления следует выполнить следующие действия:

• по периметру основания дома выкапываются ямы с глубиной в 1 м и шагом 1,5-2 м в зависимости от тяжести постройки;
• на поверхности земли подготавливается коробочная опалубка над обустроенными в глубину шурфами;
• в опалубку и шурфы укладывается арматурная сетка;
• осуществляется заливка бетоном сначала шурфов, затем всей опалубки и осуществляется выравнивание состава (бетон подается, как и в предыдущем варианте, посредством желоба или рукава за один заход).

Заключение

Как можно увидеть, фундаменты мелкого заложения просты в обустройстве и не требуют специальных строительных навыков и умений. Главное условие их правильного возведения – качественный анализ грунта и определение оптимального типа фундамента. Следуя описанным выше инструкциям по монтажу, вы без особых усилий сможете возвести надежное основание, которое будет надежно функционировать на протяжении многих лет.

Глава 4. КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

4.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Фундаментом называется часть здания или сооружения, преимущественно подземная, которая воспринимает нагрузки от сооружения и передает их на естественное или искусственное основание, сложенное грунтами.

Фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. Отличительные особенности фундаментов мелкого заложения заключаются в следующем:

• – нагрузка на основание передается преимущественно через подошву фундамента;
• – соотношение размеров (высоты h_f и ширины b ) не превышает 4, что позволяет рассматривать такие фундаменты как жесткие конструкции; при их повороте в работу включается боковая поверхность фундамента;
• – фундаменты устраивают в отрытых котлованах или в полостях заданной формы, создаваемых в массиве грунта.

Фундаменты мелкого заложения могут применяться для любых сооружений и в любых инженерно-геологических условиях.

Тип фундамента — мелкого или глубокого заложения, так же как и его конструкция, определяется на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом инженерно-геологических условий площадки, вида сооружений, размера и характера нагрузок, производственных возможностей строительной организации. Фундаменты могут выполняться в монолитном варианте непосредственно в котловане или в сборном варианте из заранее изготовленных на заводе элементов.

Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции, называется обрезом, а нижняя плоскость, соприкасающаяся с основанием — подошвой (рис. 4.1). За ширину фундамента принимают наименьший размер подошвы b , а за длину — наибольший ее размер l [1]. Высота фундамента h_f есть расстояние от подошвы до обреза. Расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента является глубиной заложения d . В железобетонных фундаментах нижняя плоская или ступенчатая часть называется плитной, а верхняя — фундаментной стеной у ленточных фундаментов или подколонником у столбчатых фундаментов. Пространство в верхней части подколонников, служащее для установки колонны, называется стаканом. В отдельных случаях надземная стена или колонна сооружения могут опираться непосредственно на плитную часть. Ширина фундаментов по обрезу принимается, как правило, больше толщины стены, а ширина подошвы определяется расчетом. Глубина заложения назначается по конструктивным соображениям, а также исходя из условий промерзания или напластования грунта с учетом расположения уровня подземных вод.

Фундаменты могут быть жесткими, в нижней части которых не возникает растягивающих напряжений, и гибкими, в плитной части которых возникают деформации изгиба, что требует применения арматуры.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Основные виды фундаментов мелкого заложения

Технологии современного строительства предусматривают применение различных типов фундаментов. В зависимости от глубины заложения (расстояния от подошвы до поверхности почвы) они бывают глубокого (ФГЗ) и мелкого заложения (ФМЗ)

Технологии современного строительства предусматривают применение различных типов фундаментов. В зависимости от глубины заложения (расстояния от подошвы до поверхности почвы) они бывают глубокого (ФГЗ) и мелкого заложения (ФМЗ).

ФМЗ имеют глубину заложения, не превышающую их учетверенной ширины. Они могут обеспечить прочную основу сооружения на достаточно сложных грунтах, включая пучинистые. При этом требуют существенно меньших затрат на строительство, чем ФГЗ.

Параметры классификации

Классификация фундаментов мелкого заложения может производиться по одному из следующих признаков:

• форма поперечного сечения;
• способ возведения;
• вид статической работы;
• конструкционное решение;
• материал изготовления;

Форма

По форме сечения ФМЗ подразделяются на:

• трапециевидные;
• прямоугольные;
• ступенчатые.

Оптимальная форма – трапециевидная. При этом предельный угол между боковой гранью и вертикалью (угол распределения давления) для бетона равен 45°, для бутобетона и бута – 30°. Если угол больше, то напряжения, вызываемые растягивающими и скалывающими силами, будут иметь опасную величину.

Способ изготовления

Фундаменты мелкого заложения по способу изготовления подразделяются на:

• монолитные;
• сборные.

Монолитные возводятся на месте. Обычно используется жидкий бетон. Сборные конструкции составляются из отдельных элементов. Например, из бетонных блоков, изготовленных в производственных условиях.

Вид статической работы

По этому параметру ФМЗ подразделяются на:

• гибкие;
• жесткие.

Жесткие могут выдерживать только силы сжатия. Гибкие хорошо противостоят не только сжатию, но и растяжению. Это железобетонные фундаменты. Все остальные – жесткие.

Конструкция

Выделяются следующие конструктивные типы фундаментов мелкого заложения:

• отдельно стоящие (столбчатые);
• ленточные;
• плитные (сплошные);
• массивные.

Столбчатые фундаменты мелкого заложения представляют собой столбы из кирпича, бетона или другого материала. Если такая конструкция предназначена под стену, то по сверху столбов устраивается обвязка, на которую опираются стены. Вместо обвязки может быть установлен монолитный железобетонный пояс (ростверк), придающий конструкции жесткость и устойчивость.

Типы ленточных ФМЗ:

• монолитный – должен иметь два пояса арматуры вдоль верхней и нижней плоскости;
• сборный – обычно монтируется из фундаментных стеновых блоков (ФБС), а в основании его лежат бетонные подушки;
• сборно-монолитный – поверх блоков устраивается монолитный пояс, верхний уровень которого совпадает с уровнем земли;

Ленточные сборные фундаменты могут быть прерывистыми. При их устройстве фундаментные подушки укладываются с промежутками, поэтому они дешевле обычных ленточных на 10-15%.

Ленточные фундаменты мелкого заложения широко применяется при малоэтажном строительстве.

Плитный ФМЗ является самым надежным вариантом. Подходит даже для самых пучинистых грунтов. Это монолитная железобетонную плита, покрывающая всю площадь здания. Толщина плиты при малоэтажном строительстве составляет 15-30 см. Плита, благодаря большой площади, равномерно снижает давление на почву, поэтому может применяться на слабонесущих и водонасыщенных грунтах.

Массивные ФМЗ выполняются под тяжелые, но небольшие по плану сооружения, например, башни, дымовые трубы.

Материалы

Виды фундаментов мелкого заложения, определяемые материалом изготовления:

• железобетонные;
• бетонные;
• бутобетонные;
• из каменных материалов (кирпич, бут).

Бут – это природный материал, представляющий собой куски известняка или гранита, которые имеют довольно большую прочность. Бутобетон – вид бетона, в качестве наполнителя используется бут.

В современном строительстве ФМЗ чаще всего бывают бетонными и железобетонными.

Выбор конструкции

При выборе конструкции фундамента мелкого заложения необходимо учитывать ряд факторов. Большое значение имеют геологические условия: рельеф, тип грунта, уровень грунтовых вод. Фундамент должен обладать достаточной прочностью, а также иметь хорошую устойчивость на опрокидывание и скольжение. Поэтому должны учитываться вес здания и его конструктивные особенности.

Грунты, лежащие в основании фундамента, рассчитываются по несущей способности и по деформациям. При этом необходимо учитывать воздействие таких факторов, как силы морозного пучения, а также присутствие грунтовых и поверхностных вод, от чего зависят физико-механические характеристики грунтов. Следует учесть местные условия строительства и опыт эксплуатации строений в инженерно-геологических условиях аналогичного типа.

Глубина заложения должна обеспечивать заглубление фундамента в несущий грунт как минимум на 10-15 см. Следует избегать такой ситуации, когда непосредственно под фундаментом расположен грунт, прочностные и деформационные качества которого значительно хуже, чем у подстилающего слоя. Рекомендуется, чтобы глубина заложения была меньше уровня грунтовых вод.

Различные типы фундаментов мелкого заложения существенно различаются по стоимости материалов и трудозатратам. Следует учитывать и эти факторы. Тогда выбранный вариант обеспечит необходимые эксплуатационные характеристики фундамента при оптимальных затратах на его возведение.