Мелкозаглубленный ленточный фундамент на сколько заглублять. Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками
Желание сэкономить на строительстве собственного дома присуще большинству владельцев загородных участков. А если такая экономия не связана с риском разрушения будущей постройки, то это вдвойне приятно. Именно по этой причине многие делают ставку на мелкозаглубленный ленточный фундамент – основание для дома, которое позволяет существенно (по сравнению с заглубленным до глубины промерзания грунта фундаментом) сократить затраты на возведение дома. При всем при этом, такое основание для здания можно сделать своими руками, не пользуясь услугами строительных компаний.
Общее представление
Как следует из названия статьи, данный тип является чем-то средним между капитальным заглубленным и незаглубленным фундаментом. Он представляет собой монолитные полосы железобетона, идущие по периметру здания и в местах, где впоследствии будут возводиться несущие стены здания. Мелкозаглубленному фундаменту присущи как достоинства, так и недостатки заглубленных и незаглубленных. Рассмотрим для начала его недостатки, ведь их не так-то и много.
Фундаменты мелкого заложения эффективны лишь в случаях, когда грунт на строительном участке не относится к категории пучинистых, а также при условии низкого уровня грунтовых вод (в противном случае лучше использовать свайный). Само собой разумеется, если возводить основание дома на нестойком грунте, а также грунте, который зимой неравномерно поднимется, ленточный фундамент (как бы хорошо он ни был армирован) треснет, что приведет к разрушению здания, которое на нем возведено. На таких фундаментах рекомендуется возводить легкие конструкции домов – кирпичные двухэтажные коттеджи можно строить только при условии непучинистого грунта на участке.
Теперь о преимуществах, благо их больше:
- ленточный мелкозаглубленный фундамент – экономичное решение. Если сравнивать его с заглубленными видами, то он обходится в 2-3 раза дешевле;
- он предполагает существенно меньший фронт работ, нежели заглубленный фундамент. Сюда можно отнести и относительно скромный объем земляных работ, и трудоемкость обустройства опалубки, и целый ряд других особенностей. По этой же причине такое решение позволяет существенно сократить сроки строительства дома;
- рассматриваемый нами тип,в отличие от незаглубленных, позволяет сделать небольшой подвал дома, к тому же он в меньшей степени подвержен пучинистым явлениям.
Технология строительства
Для возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента достаточно выкопать траншеи глубиной полметра и шириной 600-800 мм (мы намеренно опускаем этап проведения разметки участка – о нем вы можете прочитать в одной из предыдущих статей). После этого необходимо сделать плотную песчаную подушку (толщина слоя 200-400 мм), на которой будет покоиться ленточный фундамент. Песок смачивают водой и трамбуют подручными средствами. Чем качественнее осуществляется данная операция, тем меньше риск просадки фундамента до момента затвердевания бетонного раствора. Песок позволяет не только заменить часть вспучиваемого грунта, тем самым сократив его воздействие на ростверк, но и играет роль распределительного слоя: даже при условии его насыщения водой и последующем замерзании в холодную пору года, он вспучивается по всему периметру ленты, равномерно распределяя нагрузку по всей площади подошвы.
На следующем этапе приступают к изготовлению и монтажу опалубки (как и многие другие этапы, монтаж опалубки характерен для возведения всех монолитных фундаментов, в том числе и для свайного фундамента с ростверком из монолитного железобетона). Проще и дешевле всего изготовить опалубку из оструганных с одной стороны досок, которые легко сбиваются в щиты нужных размеров. Для их установки используют распорки и опорные колья, которые вбиваются по периметру траншеи. При этом тщательно выверяют правильность горизонтального и вертикального положения каждого щита. Внутренние части опалубки гидроизолируются толем или другим материалом.
Далее осуществляют армирование. Для этого используют стальные арматурные прутья диаметром 14-16 мм (укладываются вдоль ленты), которые связывают в каркас гладкими прутами с сечением 8-10 мм (служат для формирования скелета) специальной проволокой. На этом этапе очень важно выдержать расстояние от продольных прутьев до будущей поверхности мелкозаглубленного ленточного фундамента. Как правило, его принимают равным 50 мм – этого вполне достаточно для обеспечения защиты металла от коррозии (толщина защитного слоя арматуры принимается не меньше диаметра рабочей арматуры).
Когда каркас создан, можно приступать к заливке опалубки бетоном. На данном этапе важно избежать образования в растворе воздушных пустот, поэтому каждые 200 мм слоя раствора необходимо тщательно уплотнять. Через три дня после заливки опалубку можно снимать, а боковые и верхнюю часть фундамента гидроизолировать мастикой или рубероидом. Пазухи при этом засыпаются песком и с внешней стороны защищаются отмосткой.
- Дата: 23-07-2015
- Просмотров: 2091
- Комментариев:
- Рейтинг: 20
Как изготавливается мелкозаглубленное основание на ленте?
Способ заложения фундамента на слои грунта, которые находятся ниже глубины промерзания, может подойти для сооружения зданий из кирпича или камня, которые имеют 2 или 3 этажа. Несущая способность фундамента глубокого заложения при строительстве легких домов используется всего на 15-20%. Из этого следует, что 90% материалов для строительства расходуются непроизводительно.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент обойдется в 2-3 раза дешевле заглубленного варианта основания.
Для летних домов и малоэтажных зданий облегченной конструкции целесообразно использовать мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, который закладывается непосредственно в грунтовые промерзающие слои, но на 50-70 см выше уровня нахождения подземных вод.
Элементы, которые понадобятся для подобного типа своими руками:
- цемент;
- щебень или гравий;
- вода;
- песок;
- прутья арматуры;
- кирпич;
- экскаватор;
- распорки и колья;
- деревянные бруски;
- рубероид;
- стеклоткань, агрил или пенополипропилен;
- доски, которые оструганы с одной стороны;
- геотекстиль;
- трамбовка;
- строительный уровень.
Преимущества ленточного мелкозаглубленного фундамента
Подобное основание представляет собой железобетонную ленту, которую понадобится заложить под все стенки частного дома. Фундамент данного типа используется для грунтов, которые не относятся к категории сильно вспучиваемых. В таких грунтах подземные воды должны быть расположены низко. На таком фундаменте рекомендуется строить только легкие частные дома и другие конструкции.
Щебень или гравий поддается трамбовке, если идет слоями вместе с речным песком.
После выкапывания траншеи понадобится пробурить 2 скважины с расстоянием 2-3 м между ними. Их минимальная глубина равна глубине промерзания грунта. Максимальная глубина при этом не ограничивается.Внутрь скважины необходимо вставить трубу, которая в дальнейшем засыпается щебнем. Дно траншеи под основание засыпается щебнем, области вокруг труб засыпаются песком, который понадобится тщательно утрамбовать. Сверху на него следует насыпать щебень. Далее устанавливаются щиты опалубки, арматура. В конце заливается бетонная смесь.
Снаружи ленточного фундамента устраивается траншея. Ее глубина должна достигать щебневого слоя фундаментной траншеи. Далее траншея снова засыпается щебнем, а сверху устраивается отмостка, ширина которой равна 50-100 см. Вместо трубы есть возможность применять негниющий нетканный материал. В данном случае хорошо могут подойти стеклоткань, агрил и пенополипропилен.
Позволяет отводить дождевые и талые воды в щебень, а затем и в трубы дренажной системы. Фундамент будет постоянно находиться в засыпке из сухого щебня. Во время мороза сухой грунт не будет подвергаться пучению.
Необходимость выполнения гидроизоляции мелкозаглубенного ленточного фундамента и ее основные виды
Одним из главных условий возможности долговечно использовать фундамент является устройство надежной гидроизоляции.
Подобная защита фундамента частного дома может выполняться следующими способами:
обмазочная гидроизоляция. Данный способ является наименее затратным и наименее долговечным. Связано это с уязвимостью к механическим повреждениям. Поверхность ленточного фундамента при нанесении водозащитного слоя должна быть полностью сухой;
Обмазочная изоляция может использоваться, если в будущем планируется производить , защиту его кирпичной кладкой или геотекстилем.
В большинстве случаев для гидроизоляции используется рубероид. Он укладывается на предварительно нанесенную на основание горячую мастику. Нахлест при двойном слое рубероида должен составлять 15-20 см.
Напыляемая гидроизоляция должна наноситься специальным распылителем. Ленточный фундамент перед обработкой опылением понадобится очистить от пыли.
В последнее время находят широкое распространение в загородном строительстве. Особенно часто их возводят застройщики, которые занимаются строительством самостоятельно.
Подробнее об армировании фундамента мелкого заложения подобного типа
Армирование мелкозаглубенного ленточного фундамента выполняется для усиления прочности конструкции из бетона. В данном случае это сборка скелета фундамента, который будет выполнять роль защиты плиты фундамента от негативных воздействий окружающей среды.
В качестве материала для выполнения армирования необходимо брать арматуру диаметром 15-16 мм, как уже говорилось ранее. В данном случае есть нюанс. Армирующая решетка по строительным нормам может изготавливаться из арматуры сечением 14 мм и более, но на фундамент планируется ставить легкое строение, потому достаточно может быть арматуры сечением 10 мм.
Ячейки сетки получатся приблизительно следующими:
- длина – 0,5 м;
- ширина – 0,3 м;
- высота – 0,75 м.
Данная длина рекомендуется опытными строителями. Ширина ячейки определяется исходя из того, что арматура должна находиться внутри бетона в 5 см от края конструкции. Толщина фундаментной плиты равна 0,4 м, потому получится ширина ячейки 0,3 м.
Высота рассчитывается исходя из того, что общая высота плиты фундамента получается 0,8 м. В данном случае могут пригодиться куски кирпича. Высота кусков данного кирпича должна составлять приблизительно 5 см, потому отступ от верхней границы получится тоже 5 см.
Арматура сваривается сварочным аппаратом в местах соединения. Если подобного аппарата нет, есть возможность скрепить арматуру вязальной проволокой. Существует мнение, что каркас при связывании его проволокой приобретает пружинящие свойства, что может положительно влиять на долговечность фундамента в целом.
Расчет стоимости армирования фундамента мелкого заложения подобного типа
Прежде всего необходимо найти длину каждой из сторон и перемычек основания от края до края. Далее вычитается 10 см из каждой длины. Фундамент изготавливается мелкозаглубленным, потому в глубину всего одна ячейка. Получившуюся длину следует умножить на 4 (по 2 полосы снизу и сверху). Получится метраж арматуры, которую понадобится проложить по всему периметру.
Далее складываются найденные общие длины каждой из сторон. Получившаяся цифра делится на 0,5 м. Все это умножается на толщину фундамента за вычетом 0,1 м. В конце получившееся значение необходимо умножить на 2. Так получится метраж арматурных прутьев для поперечин.
Далее количество ячеек в периметре, которое было найдено ранее, умножается на высоту монолита за вычетом 0,1 м. Все это умножается на 2. Таким образом можно найти метраж арматуры, из которой будут армироваться ячейки в глубину.
Все получившиеся цифры понадобится сложить, чтобы получить общий метраж прутьев арматуры, которые необходимы для выполнения армирования фундамента. Покупать прутья рекомендуется с запасом.
Для условий России особую актуальность имеет определение наиболее надежной конструкции фундаментов в условиях, когда в основании залегают грунты, обладающие свойством морозного пучения.
При вспучивании грунта его объем может значительно увеличиться – на десятки сантиметров, причем усилия, с которыми силы морозного пучения будут воздействовать на конструкции фундаментов, могут достигать десятков тонн. От негативного действия пучинистых сил не спасает заглубление низа фундаментной подошвы на отметку, расположенную ниже глубины зимнего промерзания, так как воздействие происходит еще и по боковой поверхности.
Для предотвращения негативных последствий воздействия пучинистых сил была разработана специальная конструкция – мелкозаглубленный ленточный фундамент, или МзЛФ, который можно соорудить своими руками.
Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:
- глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
- под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
- фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.
Приводим для демонстрации ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:
Устройство МзЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах можно соорудить своими руками, пользуясь указаниями типовой технологической карты ТТК «Устройство мелкозаглубленного ленточного железобетонного фундамента» .
Технология МзЛФ почти полностью соответствует технологии сооружения ленточного монолитного фундамента, описанной нами в статье « », и включает следующие операции:
- подготовительные работы — вертикальная планировка участка, разметка и закрепление осей здания, земляные работы по отрывке траншей под фундаменты;
- устройство подушки под МзЛФ;
- установку опалубки;
- армирование;
- бетонирование;
- ухаживание за уложенной в опалубку бетонной смесью;
- снятие опалубки.
Все эти операции подробно описаны в вышеуказанной статье, поэтому здесь более детально остановимся на пунктах, касающихся непосредственно МзЛФ.
Устройство подушки
Подушка, за счет которой устраняются пучинистые свойства грунта и компенсируются возможные неравномерные деформации основания, – главный элемент, отличающий МзЛФ от обычного ленточного фундамента. Толщина подушки определяется расчетом (см. раздел « «).
Материалом для устройства подушки могут служить следующие сыпучие материалы:
- крупный песок и песок средней крупности;
- песок гравелистый;
- щебень мелкий;
- доменный или котельный шлак;
- смесь крупного песка (не более 40 %) и гравия (не менее 60 %).
Перед устройством подушки дно траншеи зачищают, затем укладывают сыпучий материал послойно, с толщиной слоя, не превышающей 20 см. Каждый слой необходимо тщательно протрамбовать с помощью электротрамбовок, затем засыпается следующий слой и снова трамбуется. Плотность подушки после трамбовки должна составить не меньше 1,6 т/м³.
Если грунтовые воды находятся на высоком уровне и существует возможность замачивания верховодкой, предусматривают укладку подушки на слой геотекстиля, которым также укрывают конструкцию с обеих сторон и сверху. Это предотвращает заиливание сыпучего материала подушки.
Армирование фундамента
Армирование МзЛФ осуществляется пространственными каркасами, в которых рабочая арматура располагается в верхней и нижней частях сечения фундамента.
Покажем на примере, как производится армирование фундамента.
Условный фундамент сечением 400х400 мм заглубляется на 400 мм от поверхности грунта, при этом армируется пространственным каркасом КП-1. Защитный слой бетона от подошвы фундамента составляет 65 мм, от боковых поверхностей по 30 мм, от верхней плоскости – 30 мм.
Подушка из ПГС – смеси гравия и песка (40% крупного песка, 60% гравия), толщина подушки принимается по расчету, ширина подушки на 200 мм больше, чем ширина фундамента, то есть она выступает на 100 мм от боковых поверхностей МзЛФ.
Пространственный каркас собирается из шести продольных стержней рабочей арматуры диаметром 12 класса А3. В этом случае соединение каркасов по длине между собой следует производить внахлестку. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней, которые соединяются, и быть не менее 250 мм. Стержни следует соединять в разбежку, то есть в одно поперечное сечение не должно попадать более 50 % соединений.
Вместо арматуры класса А3 можно использовать арматуру класса А500С, которая стоит на 30% дешевле и позволяет производить соединения с помощью сварки, что упрощает арматурные работы. При соединении рабочих стержней при помощи сварки длина шва не должна превышать 10 диаметров, в данном случае – не меньше 120 мм.
Рабочие стержни соединяются в объемные каркасы посредством хомутов из гладкой арматуры класса А1, устанавливаемых с шагом 200 мм по длине.
В местах, где стены пересекаются или примыкают друг к другу и на углах во время эксплуатации здания происходит концентрация напряжений, поэтому эти места усиливают с помощью установки дополнительных стержней.
Усиление производят установкой дополнительных стержней того же рабочего диаметра 12 мм, что и рабочая арматура, в верхнем и нижнем уровнях каркаса. Дополнительные стержни, согнутые под прямым углом, прикрепляют к пересекающимся рабочим стержням каркасов с внешней стороны углового соединения с помощью вязальной проволоки. Дополнительные трапециевидные стержни устанавливают ближе к внутренней и приваривают к соединяемым стержням согласно ГОСТ 14098-91-С23-Рэ на сварочные работы.
Усиление Т-образного примыкания производится дополнительными трапециевидными стержнями, которые привариваются к основным стержням в двух уровнях соединяемых каркасов.
Усиление на пересечении стен осуществляется приваркой дополнительных трапециевидных стержней в двух уровнях пересекающихся каркасов.
В данном примере ширина стены равна ширине фундамента. Если ширина фундамента будет по расчету принята на 600 мм большей, чем ширина стены, то необходимо дополнительно армировать подошву плоскими сетками, рабочая арматура которых должна располагаться поперек подошвы. Диаметры рабочей арматуры принимаются в пределах 10-12 мм классом А3 или А500С, шаг 600 мм.
В качестве конструктивной арматуры для сеток используют гладкую арматуру класса А1 (А240) диаметром 6 мм, или из высокопрочной проволоки классом Вр-1 диаметром 4-5 мм, которую укладывают с шагом 300 мм по длине. Соединение рабочих и конструктивных стержней сетки производят с помощью вязальной проволоки на каждом пересечении.
Все работы по армированию следует выполнять с учетом требований нормативных документов: СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Правила производства работ и специальные мероприятия
Помимо основного решения – устройства МзЛФ с компенсирующей подушкой, необходимо придерживаться определенных правил производства работ и предусмотреть дополнительные мероприятия, которые будут способствовать уменьшению негативного воздействия пучинистых сил.
Правила производства работ следующие:
- все работы по устройству МзЛФ следует производить преимущественно в летнее время. Не допускается сооружать фундаменты на замерзших грунтах основания;
- для предотвращения замачивания грунтов основания необходимо выполнить вертикальную планировку участка с обеспечением уклона на каждом склоне величиной не меньше 0,03 для отвода поверхностных вод после атмосферных осадков от места застройки и выемок под фундамент;
- если участок находится в пониженном месте, то нужно защитить его от опасности затопления поверхностными водами с соседних, повышенных участков с помощью устройства водоотводных канав;
- процесс сооружения фундаментов – от подготовительных работ до устройства отмостки – должен быть произведен в самое короткое время, для чего к земляным работам можно приступать только после выполнения всех подготовительных работ и на участок доставлены все материалы, необходимые для строительства;
- на участке необходимо максимально сохранить растительный покров почвы, который служит природным утеплителем грунтов;
- после устройства МзЛФ пазухи траншей нужно засыпать непучинистым грунтом или тем же материалом, который использовался для сооружения противопучинной подушки – песком, щебнем или ПГС – смесью песка и гравия с послойным уплотнением. Это предотвратит воздействие пучинистых сил на вертикальные поверхности фундамента;
- нельзя оставлять фундамент после устройства ненагруженным на зимний период, то есть необходимо сразу же возвести стены здания на полную проектную высоту и перекрыть.
Для того чтобы минимизировать возможное негативное воздействие пучинистых сил, предусматривают дополнительные мероприятия:
- при близком к фундаментам уровне подземных вод устраивают пристенный дренаж по периметру здания с укладкой дренажных труб и отводом по уклону в пониженное место;
- эффективно дополнительное утепление основания под подошвой фундамента, которое устраивается путем укладки утеплителя под отмосткой. В качестве утеплителя лучше всего использовать экструдированный пенополистирол – ЭППС, специально предназначенный для использования в подземных конструкциях. О свойствах ЭППС и его применении мы писали в статье « » ;
- отмостку из бетона рекомендуется заармировать сеткой из высокопрочной проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм с ячейкой 150х150 мм. Через каждые 6 м по длине отмостки и на углах нужно устроить деформационные швы с помощью вставки деревянной доски. Кроме того, для более эффективного отвода поверхностных вод по краю отмостки нужно сделать водоотводные канавки с уклоном, предусматривающим сброс в пониженное место;
- места вокруг строения, с которых был снят плодородный слой почвы, после окончания строительных работ следует незамедлительно покрыть дерном и желательно посадить кустарники. Это будет способствовать утеплению грунта и задержанию снежного покрова зимой, который также уменьшает глубину промерзания грунта.
Расчет МзЛФ
Ширину малозаглубленного фундамента и толщину противопучинной подушки необходимо принимать по расчету.
Рассмотрим на примере, как производится расчет МзЛФ. Возьмем вариант для малоэтажного строительства – одноэтажный жилой дом из бруса с двумя крайними и одной средней несущей стеной с размерами в осях 8х8 м, средняя стена расположена посредине, то есть с шагом 4 м. Для деревянных легких домов проблема пучинистости грунтов особенно актуальна.
Исходные данные:
- конструкция наружных стен – стена из массивного бруса толщиной 150 мм;
- средняя стена – массивный брус толщиной 150 мм;
- высота этажа 3 м;
- покрытие – с деревянными несущими балками;
- цоколь высотой 600 мм из монолитного бетона;
- грунты – суглинки полутвердые, сильнопучинистые, так как участок расположен в низине.
Вначале определяем нагрузку на 1 погонный метр фундамента для двух расчетных сечений: 1 – крайних стен, несущих покрытие, 2 – по средней стене, куда опираются балки покрытия с двух сторон. Для самонесущих стен расчет делать не будем, примем ширину фундамента конструктивно.
- q1 = Pc х hc + Pbr х he + Pper х L/2
Pc – удельный вес цоколя на 1 м2 = 1,5 т/м² (по таблице А);
hc – высота цоколя, равная 0,6 м;
Pbr – удельный вес стен из бруса на 1 м² = 0,12 т/м² (по таблице А);
he – высота этажа (3 м);
Pper = вес деревянного покрытия 0,223 т/м² (с учетом веса снега по таблице А);
L – пролет несущих стен (4 м).
Получаем: q1 = 0,6 х 1,5 + 0,12 х 3 + 0,223 х 4/2 = 1,72 т/м
Для средней стены:
- q2 = Pc х hc + Pbr х hе + 2 х Pper х L/2
Pbr – удельный вес средней стены из бруса, принимаем по таблице А = 0,12 т/м²;
Pc – вес цоколя в средней части = 1,5 т/м².
Получаем:
q2 = 1,5 х 0,6 + 0,12 х 3 + 2 х 0,223 х 4/2 = 0,9 + 0,36 + 0,892 = 2,15 т/м.п.
Таблица А
Определяем ширину подушки фундамента по формуле:
b – ширина фундамента;
q – нагрузка на 1 м. п. ленточного фундамента;
R – расчетное сопротивление грунтового основания, которое принимаем по таблице Б, в нашем случае для суглинка полутвердого R = 22,8 т/м².
Таблица Б
Получаем для двух сечений:
- b1 = q1 / R = 1,72 / 22,8 = 0,07 м
- b2 = q2 / R = 2,15 / 22,8 = 0,09 м
В результате принимаем ширину фундамента из конструктивных соображений для всех стен = 0,3 м .
Можно также рассчитывать ширину фундамента по расчетному сопротивлению противопучинной подушки, когда величина R будет меньше, чем величина Rп, где Rп – расчетное сопротивление грунта противопучинной подушки, которое зависит от вида сыпучего материала:
- 14 т/м² – для песка средней крупности;
- 16 т/м² – для крупного песка;
- 21 т/м² – для песчано-гравийной смеси.
В нашем примере в любом случае из-за небольших нагрузок принимается ширина фундамента из конструктивных соображений.
Определяем толщину подушки, для чего используются две формулы:
Из условий сопротивления подстилающего грунта:
t = 2,5 х bх [ (1 – 1,2 х Rх b) / q ]
где: R – прочность подстилающего грунта (суглинок тугопластичный R = 22,8 т/м²), определяем по приведенной здесь таблице Б.
другая формула:
t = (A – C x D x q) / 1 – (0,4 х C x D x q/b)
А – коэффициент, определяем по таблице В, величина А для отапливаемых сооружений на сильнопучинистых грунтах = 0,5;
С – коэффициент, который равен 0,1 – для отапливаемых зданий, 0,06 – для неотапливаемых зданий;
D – коэффициент, который определяем по таблице Г, среднее значение для отапливаемых зданий между шириной 0,2 и 0,4 м = 1,70 + 1,29 / 2 = 1,49
Таблица В
Примечание: значения над чертой коэффициента А приведены для наиболее оптимальной глубины заложения подошвы фундамента 0,3 м, под наклонной чертой – для фундаментов, лежащих на поверхности, то есть незаглубленных.
Рассчитываем толщину подушки, исходя из условий сопротивления подстилающего слоя грунта для несущих стен:
t = 2,5 х 0,3 х [ 1 – (1,2 х 22,8 х 0,3) / 2,15) ] = 0,75 х (1 – 3,81) = — 2,10 м
Получилась отрицательная величина, в этом случае толщина подушки принимается равной нулю.
Производим расчет по второй формуле:
t = (A – CxDxq) / [ 1 – (0,4 х C xD xq/b)] = (0,5 – 0,1 х 1,49 х 2,15) / [ 1 – (0,5 х 0,1 х 1,49 х 2,15/0,3)] = (0,5 – 0,32) /(1 — 0,53) = 0,17 / 0,47 = 0,36 м
Толщина подушки принимается по большему из значений, полученных при расчете по двум формулам.
В результате принимаем подушку из конструктивных соображений толщиной 400 мм.
Таблица Г
Примечание: то же, что и для таблицы В.
Для быстрого расчета предназначен расположенный здесь калькулятор МзЛФ.
Мнение эксперта
Проявление сил морозного пучения возможно только в условиях залегания на площадке строительства грунтов глинистых или песчаных, исключая скальные и крупнооблочные грунты, гравелистые и крупные пески при следующих условиях – достаточной глубине зимнего промерзания, которая должна составлять не менее 0,5 м, близком присутствии подземных вод от подошвы фундамента и других возможностей увлажнения или замачивания грунтов.
Принимая решение об использовании МзЛФ, следует внимательно проанализировать все условия. Конструкцию фундамента – ширину подушки, армирование, толщину противопучинной подушки необходимо точно рассчитать.
В частном малоэтажном строительстве мелкозаглубленный ленточный фундамент применяют как наиболее экономичное и притом надежное строительное решение. Этот тип фундамента совмещает целый ряд преимуществ, присущих заглубленным и незаглубленным основаниям, поэтому его применение распространено довольно широко.
Чем отличается мелкозаглубленный фундамент?
Для выполнения фундамента заглубленной конструкции необходим котлован глубиной ниже уровня промерзания грунта. В районах с суровой зимой эта глубина превышает полтора метра, поэтому без тяжелой техники на участке не обойтись. Мелкозаглубленный ленточный фундамент представляет собой основание, выполненное по периметру всех несущих стен, при этом глубина конструкции обычно не превышает полметра.
К достоинствам мелкозаглубленного фундамента можно отнести:
- Простоту выполнения и невысокую стоимость работ;
- Возможность возведения фундамента без применения строительной техники;
- Прочность, достаточную для постройки небольших домов, бань или каркасных строений;
- Возможность утепления полуподвального помещения;
- Широкий выбор материалов и технологий для его устройства: он может быть монолитным, выполненным с помощью заливки бетоном, а также сложенным из бетонных блоков или кирпича.
Из недостатков следует отметить его недостаточную прочность для зданий, построенных на пучинистых грунтах. Эта проблема может быть решена устройством песчаной отсыпки и дренажа, что позволит снизить нагрузки со стороны грунта.
Мелкозаглубленный фундамент нельзя выполнять на промерзшем грунте, а также оставлять ненагруженным на зиму, поэтому сроки работ по заливке фундамента и строительству стен довольно сжаты и составляют в средней полосе 4-5 месяцев.
Материалы для выполнения мелкозаглубленного фундамента
Наиболее простой и быстрый способ выполнения мелкозаглубленного фундамента – заливка монолитного основания из бетона. Однако, возможны и варианты: фундамент может быть выполнен из бетонных блоков или .
Для монолитного фундамента используют бетон марки не ниже 200, а также арматуру из металлического прутка D12-D16. Заливка производится либо сразу, либо горизонтальными слоями, вертикальных стыков в фундаменте быть не должно – это приведет к его разрушению.
Если бетон готовят самостоятельно, и большие объемы приготовить сразу невозможно, можно выполнить мелкозаглубленный фундамент из бетонных блоков, выполненных своими руками.
Технология выполнения монолитного мелкозаглубленного фундамента
- Снимают с участка плодородный слой грунта и производят разметку с помощью колышков и капроновой бечевки. Тщательно вымеряют углы, сверяют расстояния между стенами с проектом. По разметке выкапывают траншею глубиной до 70 см. При этом начинать необходимо с самого низкого угла участка, и выравнивать горизонтальную плоскость траншеи по нему. Стенки траншеи должны быть строго вертикальны. Если грунт сыпучий, можно установить подпорки.
- На дно траншеи укладывают геотекстиль – строительную ткань, пропускающую воду, но предотвращающую попадание в песок частиц почвы. Геотекстиль укладывают таким образом, чтобы его края были выше планируемой песчаной подсыпки.
- Дно траншеи с уложенным геотекстилем засыпают крупным песком. Засыпку производят послойно, при этом каждый слой проливают водой и утрамбовывают. Высота песчаной подсыпки зависит от типа грунта. На песчаных почвах достаточно 20 см песка, на насыщенных глинистых его слой должен составлять полметра.
- Поверх траншеи устанавливают опалубку из досок, продолжающую стенки траншеи. Доски скрепляют гвоздями или саморезами, при этом нужно избегать торчащих внутрь опалубки концов гвоздей, иначе опалубку потом будет сложно разобрать. На опалубке с внутренней стороны делают разметку уровня заливки бетона. При выполнении разметки используют строительный уровень.
- В подготовленную опалубку укладывают арматурные стержни. Металлический пруток режут по размеру стен в продольном и поперечном сечении, и с помощью вязки проволокой крепят их в арматурную решетку. Все углы и стыки стен должны быть перевязаны с помощью перпендикулярных стержней арматуры – это сохранит их прочность на разрыв при подвижках грунта. Если высота фундамента больше 30 см, необходимо несколько слоев арматуры. Сварку при креплении прутка использовать нельзя по нескольким причинам: в месте сварки возникает коррозионно-неустойчивый участок, кроме того, закаленный пруток в процессе сварки теряет свою прочность на растяжение и при эксплуатации может лопнуть. Как результат – трещина в фундаменте, постепенно передающаяся на стену здания.
- Приступают к заливке опалубки бетоном. Заливают первый слой и равномерно распределяют бетон по опалубке, пробивая его в нескольких местах прутком для удаления воздушных пустот. Каждую последующую порцию бетона необходимо заливать до схватывания предыдущей, поэтому заливку лучше выполнять большой бригадой. Самый последний слой выравнивается по разметке, заглаживается с помощью правила и посыпается сухим цементом с помощью сита – эта мера приводит к более прочному схватыванию верхней части фундамента и предотвращает появление трещин при его высыхании.
- Созревание бетона продолжается 28 дней и зависит от погодных условий. При этом строительство легких строений можно начинать уже через пару недель, для строительства кирпичного дома придется выждать весь срок созревания.
Технология выполнения мелкозаглубленного фундамента из бетонных блоков
Данная технология позволяет выполнить мелкозаглубленный фундамент поэтапно, что актуально при постройке фундамента своими руками. Бетонные блоки при этом можно выполнить самостоятельно.
- Форму для блоков выполняют из фанеры в виде прямоугольного каркаса со стенками, но без дна, при этом целесообразнее делать ее на 4-6 блоков, разделяя конструкцию съемными перегородками. Все детали пропитывают машинным маслом – это облегчает выемку готовых блоков. Дном служит ровная поверхность, накрытая полиэтиленом.
- Смешивают бетон: берут 1 часть цемента, 4 части песка вперемешку со щебнем, керамзитом или другим наполнителем. При желании можно добавить фиброволокно. Полученная сухая смесь заливается водой и смешивается, полученный бетон должен быть достаточно густой, но свободно укладываться в форму.
- Заполняют форму наполовину и укладывают нарезанную арматурную сетку. Заполняют форму полностью, выравнивая поверхность бетона. Можно сделать блоки и пустотелыми, если вставить в форму стеклянные бутылки.
Изделия сушат в течение 2-3 дней при плюсовой температуре, после чего вынимают из формы и досушивают еще 2 недели.
Укладка фундамента в целом не отличается от монолитного, разница лишь в том, что опалубку над поверхностью грунта не выполняют, заливают монолитное основание из бетона в земле, армируя его прутком, а наземный слой выкладывают из бетонных блоков в несколько рядов, используя для кладки обычный цементный раствор.
Фундамент является главным составляющим любого строения, так как выступает его несущей конструкцией, от которой зависит долговечность и безопасность эксплуатации. В последнее время для строительства каркасных домов, дач и хозяйственных объектов выбирают установку мелкозаглубленного ленточного фундамента.
Он идеально подходит для всех видов грунта, характеризуется высокой прочностью, и работы по его закладке можно легко выполнить своими руками.
Особенности
Мелкозаглубленный ленточный фундамент представляет собой один из современных видов оснований, которые используются при строительстве как одноэтажных, так двухэтажных зданий, выполненных из пеноблока, керамзита и древесины. Согласно предписаниям СНиП такие фундаменты не рекомендуется воздвигать для строений высотой более 2 этажей, которые превышают площадь 100 м2.
Подобные конструкции считаются хорошим вариантом для построек на глине, но во время их проектирования нужно учитывать размеры сооружения. ГОСТ также допускает мелкозаглубленные ленточные фундаменты и для неустойчивого грунта. Благодаря своим конструктивным особенностям они могут двигаться вместе с почвой, защищая здание от возможной усадки и разрушений, в этом им уступает столбчатый фундамент.
Чтобы основание получилось надежным и долговечным, его устанавливают на буронабивных сваях и укладывают монолитные железобетонные плиты, которые углубляют в почву на 40-60 см. Вначале участок тщательно выравнивают, затем по всему периметру выкладывают опалубку, дно засыпают песком и кладут арматуру. Для такого фундамента, как правило, делается монолитная плита толщиной от 15 до 35 см, ее размеры зависят от габаритов будущего строения.
Кроме этого, мелкозаглубленный ленточный фундамент имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать при его строительстве:
- основание зарывается не глубже 40 см, и его ширина делается на 10 см больше толщины стен;
- на пучинистой почве следует обязательно создавать монолитные железобетонные конструкции, которые помогут уменьшить нагрузку сверху и уравновесить силы пучения снизу;
- закладку стоит осуществлять на хорошо подготовленном и предварительно уплотненном грунте;
- при высоком уровне грунтовых вод необходимо предусмотреть укладку качественной гидроизоляции и монтаж системы водоотвода;
- мелкозаглубленный фундамент требует утепления сверху, так как слой теплоизоляции защитит основание от температурных перепадов и послужит отличным источником тепла.
Плюсы и минусы
На сегодняшний день при строительстве зданий можно выбирать любой вид основания, но особой популярностью у застройщиков пользуется незаглубленный ленточный фундамент, так как считается самым надежным и имеет положительные отзывы при эксплуатации сооружений на пучинистых грунтах и на глине. Его также часто устанавливают на участке с уклоном, где заглубленный вариант конструкции выполнить невозможно. Главными преимуществами такого основания считаются несколько характеристик.
- Простота устройства. Обладая даже минимальными навыками, конструкцию вполне реально заложить своими руками без привлечения подъемных механизмов и специальной техники. Ее возведение, как правило, занимает несколько дней.
- Долговечность. Соблюдая все технологии и нормы строительства, фундамент прослужит более 100 лет. При этом особое внимание нужно уделять выбору марки бетона и арматуры.
- Возможность проектировать дома с цокольным этажом и подвалом. При такой планировке железобетонная лента послужит одновременно несущей конструкцией и стенами для подвала.
- Минимальные затраты на строительный материал. Для работ понадобится только арматура, бетон и готовые щиты из дерева для изготовления опалубки.
Что же касается недостатков, то к ним можно отнести некоторые особенности.
- Трудоемкость. Для строительства необходимо предварительно выполнить земляные работы, потом изготовить армированную сетку и все залить бетоном. Поэтому, чтобы ускорить процесс установки, желательно воспользоваться помощью мастеров, но это повлечет дополнительные расходы.
- Простой в строительстве. В том случае, когда закладка осуществляется зимой, бетон приобретает свою прочность позже, спустя 28 дней. А это означает, что придется месяц ждать, так как основание нельзя будет нагружать.
- Отсутствие возможности сооружать высокие и большие здания. Не подходит такой фундамент и для домов, строительство которых планируется из тяжелого материала.
- Необходимость дополнительной укладки гидроизоляции.
Расчет
Перед тем как заняться закладкой фундамента, необходимо выполнить проектирование и сделать точные расчеты. Сложность проведения расчетов для мелкозаглубленного ленточного основания заключается в определении гидрогеологических характеристик почвы на участке. Такие исследования являются обязательными, так как от них будет зависеть не только глубина заложения фундамента, но и определится высота и ширина плит.
Кроме этого, чтоб сделать правильные расчеты, необходимо знать основные показатели.
- Материал, из которого планируется строительство здания. Ленточный фундамент подходит как для дома из газобетона, так и для построек из пеноблоков или бруса, но будет отличаться своим устройством. Это обусловлено разным весом конструкции и ее нагрузкой на основание.
- Размеры и площадь подошвы. Будущая основа должна полностью соответствовать размерам гидроизоляционного материала.
- Площадь наружной и боковой поверхности.
- Размеры диаметра продольной арматуры.
- Марка и объем бетонного раствора. Масса бетона будет зависеть от средней плотности раствора.
Для того чтобы рассчитать глубину закладки, нужно в первую очередь определить несущую способность почвы на строительном участке и параметры подошвы ленты, которая может быть монолитной или состоять из блоков. Затем следует просчитать общую нагрузку на фундамент, учитывая вес потолочных перекрытий, дверных конструкций и отделочного материала.
Важно также исследовать глубину промерзания грунта. Если он составляет от 1 до 1.5 м, то закладку осуществляют на глубине не менее 0.75 м, при промерзании на более 2.5 м, основание зарывают на глубину, превышающую 1 м.
Материалы
Установка основания под постройку предусматривает использование качественных строительных материалов, не является исключением этого и мелкозаглубленный ленточный фундамент. Его возводят из железобетонного каркаса на песчаной подушке, при этом выкладка может быть как монолитной, так и состоять из блоков.
Для армирования основания применяют стальные прутья, которые в зависимости от своих характеристик делятся на классы А-I, А-II, А-III. Помимо прутьев, в толщину бетона также закладывают арматурные каркасы, стержни и сетки. Сетка и каркас представляет собой конструкцию, изготовленную из поперечных и продольных стержней, которые крепятся между собой.
Схему армирования выбирают в соответствии с особенностями проектирования, и она зависит от нагрузок на фундамент. Для установки мелкозаглубленного основания хорошо подходят стальные прутья диаметром от 10 до 16 мм, они отлично выдерживают нагрузки и растягиваются. Поперечное армирование, как правило, выполняют с помощью гладкой проволоки диаметром 4-5 мм.
В качестве вспомогательного материала также используется и вязальная проволока, ею фиксируют стержни при изготовлении сетки и каркаса.
Чтобы увеличить срок эксплуатации фундамента, все элементы арматуры необходимо защищать от воздействия внешних факторов, для этого между краями стержней и бетоном оставляют промежуток в 30 мм.
Помимо защитного слоя, арматуру дополнительно подкладывают на опоры, поэтому для строительства могут пригодиться как специальные подставки, продаваемые в магазинах, так и куски стали или обрезки металла. Во время закладки основания предусмотрено изготовление опалубки, ее можно приобрести как в готовом виде, так и самостоятельно сбить из деревянных досок.
Для засыпки воздушной подушки применяют песок средней крупности, а заливку выполняют бетонным раствором разных марок. При этом бетонирование лучше всего выполнять раствором высокого класса, марки М100 и выше.
Этапы устройства
Технология установка мелкозаглубленного фундамента не представляет особой сложности, поэтому все работы вполне реально выполнить своими руками. Перед началом закладки основания нужно составить проект, а также план действий, в которых прописать все мероприятия «от А до Я». Чтобы фундамент надежно прослужил не один десяток лет, важно обратить внимание на такие моменты, как утепление, гидроизоляция и частота крепления арматуры.
Лучше всего, если фундамент будет монолитный.
Важно также предварительно сделать геодезическую оценку грунта, которая позволит определить уровень грунтовых вод, состав почвы и глубину промерзания. От этих параметров будет зависеть выбор типа основания и глубина его закладки. В том случае, если планируется бюджетный вариант строительства, то достаточно просто пробурить несколько шурфов в разных местах участка и самостоятельно изучить грунт.
Почва, в которой имеется примесь глины, легко скатается в шарик, если же при формировании он даст трещины, то грунт состоит из суглинка. Песчаную почву не получится скатать в шарик, так как она будет рассыпаться в руках.
После того как определен состав грунта, можно приступать к возведению фундамента. Как правило, пошаговая инструкция предусматривает выполнение следующих этапов:
- расчет сечения арматуры, ширины ленты и составление схемы армирования;
- изготовление котлована для цокольного этажа или траншеи для построек без подвала;
- укладка дренажной системы и теплоизоляции;
- монтаж опалубка и крепление арматуры;
- заливка бетонным раствором и установка гидроизоляции после распалубки.
Завершением закладки фундамента считается утепление отмостки, для этого ее облицовывают специальным материалом, устойчивым к влаге. Если все пункты инструкции выполнены правильно, с соблюдением технологий и норм строительства, то полученный мелкозаглубленный ленточный фундамент станет не только надежной основой для строения, но и прослужит долгий срок, защищая конструкция от внешнего воздействия.
Земляные работы
Строительство фундамента следует начинать с предварительной подготовки земельного участка, его тщательно очищают от мусора, растений и деревьев, снимают плодородный слой грунта. Затем делается разметка и все замеры, указанные в проекте здания, переносятся на рабочую площадку. Для этого используют колышки и веревку. Прежде всего отмечают фасадные стены строения, потом перпендикулярно к ним размещают две другие стены.
На данном этапе важно контролировать ровность диагоналей, по окончании разметки получается прямоугольник, сравнивающий все диагонали.
По углам будущей конструкции забивают маячки, соблюдая между ними расстояние в 1 м. Следующим шагом будет установка деревянной отмостки, на которую натянутся веревки. Некоторые мастера просто наносят размеры фундамента на землю с помощью известкового раствора. Затем роется траншея, ее глубина должна соответствовать толщине песчаной подушки и ленты.
Так как обычно толщина песчаной подушки не превышает 20 см, для мелкозаглубленного фундамента делается траншея шириной 0.6-0.8 м и глубиной 0.5 м.
В том случае, если проектом предусмотрено строительство тяжелых конструкций с лестницами, крыльцом и печью, то рекомендуется рыть котлован. Для изготовления подушки толщиной от 30 до 50 см используют щебень и песок, самым распространенным вариантом считается подушка, состоящая из двух слоев: 20 см песка и 20 см щебня. Для пылевого грунта необходимо дополнительно в траншею подложить геотекстиль.
Подушку засыпают послойно: в первую очередь равномерно распределяются слой песка, хорошо его трамбуют, смачивают водой, затем насыпают и утрамбовывают гравий. Подушка должна быть размещена строго по горизонтали и сверху покрыта гидроизоляцией в виде рубероида.
Опалубка
Не менее важным моментом при закладке фундамента является и сборка опалубки. Чтобы ее изготовить, применяют такие щитовые материалы, как листы ОСП, фанера или доски толщиной не менее 5 см. При этом доски следует сбивать в щиты. Опалубку необходимо рассчитать таким образом, чтобы она получилась на несколько сантиметров выше будущего уровня бетона. Что же касается высоты ленты, то ее делают равной или меньшей глубины фундамента, как правило, она составляет 4 ширины ленты.
Подготовленные щиты крепят между собой с помощью гвоздей или саморезов, после чего дополнительно подпирают колышками. Стоит обращать внимание на то, чтобы все крепежные элементы не торчали и выходили внутрь опалубки. Если это проигнорировать, то они после заливки окажутся в бетоне и могут спровоцировать появление трещин или сколов.
Опалубку мелкозаглубленного ленточного фундамента также дополнительно укрепляют подкосами, изготовленными из бруса сечением 5 см, такие подпоры размещают внешне на расстоянии 0.5 м.
Помимо этого, в опалубке нужно заранее подготовить отверстия для коммуникаций и вставить трубы. Внутреннюю часть конструкции покрывают полиэтиленом, он усилит гидроизоляцию и уменьшить сцепление с бетоном.
Допускается также применение несъемного вида опалубки, изготовленной из экструдированного пенополистирола.
Армирование
Устройство данного типа фундамента включает в себя обязательное армирование. Арматуру можно как вязать проволокой, так и применять сварку, но для соединения металлических прутьев последний вариант не рекомендуется, так как со временем на местах крепления появится коррозия. Для монтажа каркаса требуется минимальное количество прутьев, не менее 4 штук.
В качестве продольной арматуры нужно использовать материал с ребристым сечением класса AII или AIII. При этом чем длиннее будут прутья, тем лучше получится каркас, так как соединения уменьшают прочность конструкции.
Поперечные части каркаса собираются из гладкой и более тонкой арматуры диаметром от 6 до 8 мм. Для установки мелкозаглубленного основания будет достаточным два армирующих пояса, состоящих всего из 4 продольных прутьев. Важно, чтобы края арматуры отходили от фундамента на 5 см, и между вертикальными креплениями шаг составлял не менее 30-40 см.
Ответственным моментом в работе является изготовление углов каркаса: прутья нужно согнуть таким образом, чтобы заход на другую стену составлял не менее 40 мм от диаметра прутьев. При этом расстояние между углами, образованное вертикальными перемычками, должно быть в два раза меньше расстояния в стене.
Заливка
Завершением работ при установке фундамента является заливка бетонным раствором. Специалисты рекомендуют для этого применять заводской бетон марки не ниже М250. Если же раствор будет изготовляться самостоятельно, то следует предварительно подготовить бетономешалку, так как вручную это сделать будет сложно. Основание нужно заливать раствором сразу, для этого его равномерно распределяют по всей поверхности и утрамбовывают. Каждый слой заливки следует тщательно выравнивать по отметке, нанесенной на опалубку.
Опытные мастера, сделавшие не одну сотню фундаментов, советуют по окончании заливки посыпать бетон сухим цементом, это улучшит его качество и верхний слой быстрее схватится.
На полное застывание основания, как правило, отводят один месяц, после чего можно продолжать строительные работы.
Основные ошибки
Так как фундамент является главным составляющим любой конструкции, то его закладку нужно выполнять правильно, особенно это касается мелкозаглубленного ленточного основания, которое устанавливают на сыпучих почвах и глинистых грунтах. Любая допущенная ошибка при его строительстве может свести к нулю все строительные работы. При самостоятельном изготовлении фундамента неопытные мастера допускают несколько распространенных ошибок.
- Начинают строительство без расчетов основных размеров и нагрузки на фундамент.
- Заливают основание сразу в землю, не выполняя обсыпку и изготовление песчаной подушки. В результате этого в зимнее время года почва будет примерзать к бетону, тащить и подымать кверху ленту, вследствие чего фундамент начнет пучиться под воздействием силы мороза, и пол цокольного этажа даст трещины. Особенно это касается тех случаев, когда нет утепления.
- Выбирают число стержней и диаметр арматуры на свое усмотрение. Это недопустимо, так как армирование фундамента будет неправильным.
- Осуществляют строительство не в один сезон. Весь цикл работ следует распределить так, чтобы закладка основания, выкладка стен и утепление отмостки завершились до наступления холодов.
Кроме этого, большой ошибкой считается защита бетонного основания пленкой. Не закрывайте его. Залитый раствор должен иметь доступ к проветриванию.
О том, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, смотрите в следующем видео.