Фундаменты

Содержание

Основания здания
Назначение фундаментов
Глубина заложения фундаментов
Ленточный фундамент
Столбчатый фундамент
Плавающий фундамент
Сооружение опалубки
Гидроизоляция фундаментов
Защита фундаментов от промерзания
Цоколь и отмостка
Материалы и растворы для фундаментов и цоколей

 

Основания здания

Основание здания может быть естественным и искусственным. Естественное основание — основание, на котором закладывают фундамент здания без его укрепления. Если его укрепляют (например, подсыпая песок), то это искусственное основание.

Наилучшим основанием является однородный грунт: он равномерно осаживается, и здание стоит на нем более устойчиво. Различают следующие основные грунты основания:

  • скалистые грунты надежны, прочны, не сжимаются, не размываются, не промерзают. Закладывать фундамент можно прямо на поверхности;
  • хрящеватые грунты (хрящ, гравий, обломки камня) не сжимаются и не размываются. Фундамент следует закладывать на глубине не менее 50 см — независимо от глубины промерзания грунта;
  • песчаные грунты легко вынимаются, хорошо дренируют воду, значительно уплотняются под нагрузкой и незначительно промерзают. Фундаменты можно закладывать на глубине 40…70 см;
  • глинистые грунты способны сжиматься, размываться, а, замерзая, вспучиваться. Если находятся во влажной среде, фундамент нужно закладывать на расчетную глубину промерзания;
  • суглинки и супеси — смеси из песка и глинистых частиц. Суглинки содержат 10…30% глинистых частиц, а супеси — 3…10%.

Суглинки и супеси занимают промежуточное место между глиной и песком. Имеется также лесс, относящийся к группе суглинков, который при намокании сжимается, так как имеет большое количество пор.

Во влажных грунтах глубина заложения фундаментов должна быть не менее расчетной глубины промерзания.

 

Назначение фундаментов

Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от всех вышерасположенных конструкций на основание (грунт). От надежной работы фундамента в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Исправление допущенных ошибок, как правило, весьма дорого, поэтому к сооружению фундаментов следует относиться предельно ответственно.
Deformacija fundamentovДеформация фундаментов:
а — величина просадки; б — величина пучения; в — величина бокового сдвига; У.П.Г. — уровень промерзания грунта; 1 — просадка фундамента (А>Б); 2 — выпучивание фундамента при заложении его подошвы выше У.П.Г. (А<Б+В1); 3 — отрыв и выпучивание верхней части фундамента при заложении ниже У.П.Г. (А<В1); 4 — боковой сдвиг фундамента; А — нагрузки на фундамент; Б — сопротивление грунта; В — вертикальные силы морозного пучения грунта; В1 — касательные силы морозного пучения грунта; Г — силы бокового давления.

Просадка фундаментов (постепенное опускание в грунт под действием вышерасположенных нагрузок) в малоэтажном домостроении явление довольно редкое. Обычно опорная площадь возводимых фундаментов, особенно ленточных, значительно превышает расчетную и на непросадочных грунтах почти всегда обеспечивает их стабильное состояние. Во избежание просадки на слабых грунтах площадь опоры фундаментов, несущих тяжелые стены, проверяют расчетом и при необходимости увеличивают:

  • в ленточных фундаментах за счет уширения их нижней части;
  • в столбчатых, кроме того, за счет сокращения расстояния между столбами.

При строительстве зданий на крутопадающем рельефе приходится учитывать боковое давление грунта, его возможный сдвиг. Величина этого давления зависит от многих причин (крутизна откоса, гидрогеологический состав грунта) и трудно поддается расчету. Обычно в этих условиях более надежно работают ленточные фундаменты, жестко связанные в продольном и поперечном направлениях. Столбчатые фундаменты в этом случае необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом (ростверком), чтобы все конструктивные элементы работали совместно.

 

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундамента зависит от:

  • вида грунта;
  • глубины его промерзания;
  • уровня грунтовых вод.

Все это можно проверить, отрыв шурф глубиной 2…2,5 м. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже линии глубины промерзания.
Glybina zalozenija fundamenta 1Рис. 1. Заглубленные ленточные фундаменты:
а — фундамент из сборных бетонных блоков; 1 — защитный слой; 2 — песчаная засыпка; 3 — полиэтиленовая пленка; 4, 10, 13 — щебень; 14 — дренажное устройство; 5 — перекрытие над подвалом; 6 — ленточный фундамент из бетонных блоков; 7 — теплоизоляция; 8 — покрытие битумом; 9 — бетонная подготовка; 11 — жесткая минераловатная плита; 12 — подошва фундамента;
б — монолитный бетонный или бутобетонный фундамент; 1 — песчаная засыпка; 2 — дренажное устройство; 3 — бутобетонный ленточный фундамент; 4 — цокольное перекрытие; 5 — проветриваемое подпольное пространство; 6 — щебень; 7 — полиэтиленовая пленка; 8 — колонна; 9 — основание колонны;
в — фундамент из специальных цокольных блоков; 1 — защитный слой; 2 — штукатурка; 3 — гидроизоляционный слой; 4 — бетонный блок; 5 — основание фундамента; 6 — арматурный прут.

Каковы альтернативы?

Одним из решений является подход Фрэнка Ллойда Райта, примененный в его серии дешевых домов. Используя этот метод, Райт копал траншеи на 1/3 глубины промерзания грунта и заполнял их бутом из дробленого камня.

Другой подход предусматривает теплоизоляцию между основанием и плитой фундамента и наружную теплоизоляцию грунта вокруг основания дома, при этом плита пола может составлять единое целое с балкой, уложенной по периметру здания или являться отдельной конструкцией при выполнении фундамента в виде ленточного несущего цоколя, который может быть литым или блочным. Фундаментная плита отливается непосредственно на грунте после укладки на него гидро-, тепло- и пароизоляционных материалов.
Glubina zalozenija fundamenta 2Рис. 2. Узел мелкозаглубленного фундамента в виде сплошной монолитной плиты:
1 — полиэтиленовая пленка; 2, 7 — щебень; 3, 6 — жесткая минераловатная плита; 4 — наружный отделочный слой цоколя; 5 — чистый пол (покрытие пола); 8 — бетонная плита, укрепленная балкой по периметру здания; 9 — дренажное устройство; 10 — слой теплоизоляции (укладывается вокруг здания).
Glubina zalozenija fundamenta 3Рис. 3. Узел устройства мелкозаглубленного ленточного фундамента:
1 — слой теплоизоляции; 2 — полиэтиленовая пленка; 3, 7 — щебень; 4 — деревянный брус; 5 — бетонная подготовка; 6 — жесткая минераловатная плита; 8 — сквозное отверстие (дренажный канал) диаметром 100 мм; 9 — дренажное устройство

 

Ленточный фундамент

Фундаменты ленточные в основном возводят под здания с тяжелыми стенами: каменными, кирпичными, бетонными, саманными, а также в тех случаях, когда под домом устраивают подвал или теплое подполье. Эти фундаменты прочны, надежны, но требуют много материала, а потому — дороги, но зачастую экономически целесообразно устраивать их при мелком заложении на сухих непучинистых грунтах, даже если здание строят из легких конструкций без подвала и подполья. Ленточные фундаменты в этих условиях становятся как бы заглубленным цоколем и по расходу материалов и трудозатрат приближаются к аналогичным показателям столбчатых фундаментов.
Lentochnyj fundamentЛенточные фундаменты, устраиваемые в неподвижных (непучинистых) грунтах:
1- щебень; 2 — бутовая кладка; 3 — кирпичная кладка; 4 — бетон; 5 — железобетон; 6 — цоколь; 7 — глина; 8 — крупнозернистый песок.

Фундаменты ленточные из бутовой кладки делают различной ширины. Если глубина заложения не больше 50…70 см, то фундамент выкладывают на всю глубину. При заложении на глубину свыше 70 см в сухих грунтах траншею копают на нужную глубину, затем подсыпают крупный песок слоями по 15 см, поливая водой и тщательно трамбуя каждый слой. Высота песчаной подушки допускается не более половины всей высоты фундамента.

При закладке первого ряда фундамента из камня или кирпича следует на основание налить слой раствора толщиной 1…5 см (под кирпич тоньше, под камень толще), уложить на раствор кирпич или камень, плотно припрессовать. Если останутся пустоты, то возможно осадка здания.

Фундаменты бутобетонные прочны, надежны, долговечны. Заполнителем для них служат скол камня из карьеров, щебень, кирпич-половняк, кирпичный бой и пр. Если стенки вертикальные и глубина заложения до 1 м, то дно траншеи уплотняют, затем наливают 5-сантиметровый слой цементного раствора, кладут заполнитель слоями по 15…25 см, проливают каждый слой жидким раствором и плотно трамбуют. Когда глубина более 1 м или ширина котлована больше необходимой ширины низа (подошвы) фундамента, то следует устроить опалубку из досок, или щитов, которые снимают не ранее двух недель после возведения фундамента.

Фундаменты песчаные устраивают под небольшие одноэтажные дома. Прежде всего, роют траншею на нужную глубину до плотного основания. Отрытый ров засыпают крупнозернистым песком слоями по 15 см, проливая водой и тщательно утрамбовывая каждый слой. Ширина песчаной засыпки берется по расчету, но не менее ширины стены +10 см. Не доходя до уровня земли на 25…30 см, поверх утрамбованного песка укладывают щебень слоями по 15…20 см, трамбуют его и проливают цементно-глиняным или цементно-песчаным раствором, доводя его до уровня земли на 15…20 см, затем выводят из кирпича на 2…3 ряда (14…20 см) выше уровня земли. Делают гидроизоляцию и возводят цоколь.

 

Столбчатый фундамент

Столбчатые фундаменты наиболее дешевы и распространены. По расходу материалов и затратам труда они в 1,5…2 раза, а при глубоком заложении в 3…5 раз экономичнее ленточных. Особенно эффективны они в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Фундаменты столбчатые возводят в основном под здания с легкими стенами, когда требуется глубокое заложение и ленточный фундамент не экономичен.
Stolbchatyj fundamentСтолбчатые фундаменты, устраиваемые в глубоко промерзающих пучинистых грунтах:
а — сборно-монолитные при расположении грунтовых вод в момент производства работ ниже подошвы фундаментов; б — сборные при любом расположении грунтовых вод; 1- сборный железобетонный опорный столб со стержневым арматурным каркасом; 2 — то же, с сердечником из стальной трубы; 3 — то же, со стержневым арматурным каркасом и оболочкой из асбестоцементной трубы; 4 — то же, с сердечником из стальной трубы и оболочкой из асбестоцементной трубы; 5 — сборный опорный столб из стальной трубы; 6 — засыпка вынутым грунтом; 7 — опорная плита из монолитного железобетона; 8 — опорная плита сборного железобетонного фундамента; 9 — песчаная подушка.

Столбы могут быть деревянными, каменными, кирпичными, бетонными, бутобетонными и железобетонными. Их ставят на расстоянии 1,5…2,5 м друг от друга. Столбы обязательно ставят под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми или несущими простенками, прогонами, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки.

Фундамент из каменных и кирпичных столбов выполняют из бутового камня, камня-плитняка, красного кирпича (лучше железняка). Минимальные размеры столбов из бутового камня 60х60 см, из кирпича — 51х51 см. Столбы можно армировать по высоте через каждые 25…30 см арматурной сеткой из 6-миллиметровой проволоки

Под одноэтажные легкие каркасные здания допускается ставить угловые столбы из кирпича размером 38х38 см, а промежуточные — 38х25 см.

Фундаменты из железобетонных столбов могут быть монолитными и сборными. Ширина подушки — по расчету. Толщина столбов — 25х25 см, с вертикальной арматурой диаметром 10 мм и горизонтальной — хомутов диаметром 6 мм, которую располагают через 25 см. При сборных столбах подушку и столбы изготовляют отдельно и монтируют во время установки.

Фундаменты столбчатые с рандбалкой имеют свои особенности. Стены каменных, шлакоблочных, бетонных и землебитных зданий, опирающихся на столбовые фундаменты в пролетах между столбами, поддерживаются плитами или балками из железобетона или стали.

Стены, выкладываемые из кирпича, в пролетах между столбами поддерживаются рандбалками или фундаментными балками, часто называемыми рядовыми перемычками, которые выполняют из обычной рядовой кирпичной кладки (лучше армированной). Такие перемычки возможны тогда, когда расстояние (пролет) между столбами не превышает 2…2,5 м. Высота рандбалки должна быть не менее 1/4 ее пролета и, во всяком случае, не менее 4 рядов кладки.

Кладку перемычки ведут из отборного целого кирпича. Под нижний ряд кладки во избежание выпадения кирпича и для восприятия растягивающих усилий укладывают арматуру из круглой стали диаметром не менее 5 мм, в количестве не менее одного стержня на каждые 13 см ширины рандбалки. Арматуру укладывают в слое цементного раствора толщиной 2…3 см, который накладывают на опалубку. Низ рандбалки располагают на 40…50 см ниже поверхности земли. При засыпке грунтом под рандбалкой оставляют зазор величиной 5…7 см, т.е. не подсыпают под нее земли.

Заканчивают фундамент или ниже уровня земли на 10 см, или выводят выше на 15…20 см, на нем возводят более тонкую часть, называемую цоколем. Основным недостатком столбчатых фундаментов является сложность и трудоемкость выполнения забирки (заполнение пространства между столбами, стеной и землей).

 

Плавающий фундамент

Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных, однако, в отличие от них имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренних деформаций воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при сезонных и неравномерных перемещениях грунта.
Plavajushcij fundamentПлитные (плавающие) фундаменты, устраиваемые на пучинистых, горизонтально-подвижных и просадочных грунтах:
а — сплошная плита из монолитного железобетона с ребрами жесткости; б — решетчатая плита из монолитного или сборно-монолитного железобетона; 1- ребра жесткости; 2 — арматурный каркас; 3 — отмостка; 4 — глиняный замок; 5 — уплотненный однородный насыпной грунт или песок; 6 — материковый грунт.

На подвижных (пучинистных) грунтах такие фундаменты в отличие от обычных, стационарных, покоящихся на неподвижном основании, имеют вместе с грунтом сезонные вертикальные перемещения и называются плавающими. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную либо из монолитного железобетона, либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений.

Устройство плитных фундаментов требует относительно большого расхода бетона и металла и может быть оправдано в малоэтажном строительстве при сооружении небольших и простых по форме плана зданий и сооружений на тяжелых пучинистых, подвижных и просадочных грунта, а также в случаях, когда не требуется устройства высокого цоколя и верх плитного фундамента может быть использован в качестве цокольного перекрытия.

 

Сооружение опалубки

Работам по сооружению опалубки фундамента предшествуют:

  • разметка участка под строительство дома;
  • удаление с участка растительного слоя грунта;
  • выемка грунта из котлована на глубину, указанную в чертежах дома;
  • заготовка пиломатериалов и других, необходимых для сборки опалубки материалов.

Для разметки участка строительства выставляют временные колышки по внешней границе планируемого котлована под строительство дома. Колышки устанавливают, отмеряя их положение от разметочного шнура с помощью отвеса согласно схеме земляных работ. Если под строящимся домом не планируется устройство подвала, для закладки ленточного фундамента можно ограничиться устройством траншеи.

Сначала на дне котлована или траншеи под строительство дома по разметке расставляют и забивают колышки с шагом 2 м так, чтобы внутренняя их грань отступала от линии разметочного шнура на 100 мм с внешней стороны будущего дома. Вплотную к ним укладывают направляющие из досок сечением 100х22 мм, соединенных между собой с помощью связывающих досок, как показано на рис. 1. Их располагают на расстоянии друг от друга около 1000 мм.
Opalubka 1Рис. 1. Стадии возведения дощатой опалубки бетонного фундамента дома:
1 — линия разметочного шнура; 2 — доска; 3 — отметка верха основания; 4 — доски длиной 1000 мм; 5 — столбики высотой 300 мм; 6 — опорные доски.

Стороны опалубки фундамента дома и верхнюю стойку крепят гвоздями по отдельности и устанавливают на нужной высоте. Разметочный шнур должен быть достаточно легким, чтобы он не прогибался от действия собственного веса. Боковые части опалубки фундамента крепят к нижнему колышку и вместе с верхней стойкой устанавливают на место. Для надежности верхние стойки укрепляют гвоздями, а окончательно — несколькими досками, которые прибивают гвоздями с внешней стороны.

На наклонной поверхности нижнюю шпильку делают тем же способом, но боковые части выполняют высотой вровень с самой высокой точкой основания. Если конструкцию отливают из бетона сверху, верхнюю поверхность основания выравнивают в соответствии с наклоном местности. При отливке отсеками или блоками основание делают соответствующим высоте этих блоков (n х h). Обшивку выполняют досками, начиная сверху от разметки вниз.

Опалубка бетонных стен фундамента дома (рис. 2). Нижнюю опору опалубки размечают и крепят гвоздями на доске сечением 22х100 мм. После этого к внутренней поверхности стоек прибивают с шагом 300…400 мм доски сечением 22х100 мм.
Opalubka 2Рис. 2. Стадии возведения опалубки бетонных стен фундамента и цоколя:
1 — вместо дощатой обшивки может применяться фанера; 2 — гвоздевое крепление досок опалубки; 3 — съемный опорный брус, подкладываемый под соединение на период забивания гвоздей.

Для опалубки бетонного цоколя дома применяют гвозди 60х2,5 мм, забивая их в каждую вторую или третью вертикальную доску. Промежуток между стойками по высоте не более 800 мм, для высоких стен в нижней части опалубки несколько больше.

Внешние углы опалубки дополнительно укрепляют, перекрещивая несущие продольные брусья собранного щита опалубки с такими же брусьями перпендикулярно располагаемого щита опалубки, предназначенной для формирования боковой стенки фундамента.

После крепления для внутренней формы устанавливают нижнюю и верхнюю стойки с промежутком 1500 мм, верхние концы которых крепят к продольным несущим брусьям.
Opalubka 3
Доски опалубки крепят гвоздями на вертикальных брусках снаружи или изнутри. Места крепления досок располагают где угодно, поскольку основание в промежутке всегда возможно сместить в точку соединения. Стойки крепят гвоздями на одном уровне со шпильками внешней формы, и в заключение поверхности формы закрепляют друг с другом стяжками из арматурной проволоки, как показано на рис. 3. На место связки ставят распорки, длина которых соответствует расчетной толщине стены. При бетонировании распорки убирают.

Рис. 3. Готовая опалубка бетонной стены: 1 — опорные доски; 2 — подкос; 3 — несущее ребро щита; 4 — щит опалубки; 5 — продольный брус крепления щитов; 6 — стяжка.

Изготовление опалубки перекрытия (рис. 4). При изготовлении перекрытия в качестве опор используют круглый лес диаметром не менее 50 мм или специальные металлические опоры, состоящие из кронштейнов и регулируемых вертикальных опор. По линии опор устанавливают опорные брусья основания на уплотненную почву или пол подвала. Расстояние между опорами 800 мм. В качестве подпорок применяют балки размером 50х100 мм или 50х125 мм.
Opalubka 4Рис. 4. Установка опалубки перекрытия: 1 — линия уровня обрезки стоек; 2 — горизонтальные опорные прокладки из досок; 3 — вертикальные опоры; 4 — опорные брусья основания; 5 — листы опалубки; 6 — обрешетка опалубки.

Вертикальные опоры отделяют от стен досками примерно на высоту 1 м. Опоры обрезают по размерам.

Опалубку балок перекрытия выполняют из досок сечением 50х100 мм. Внутреннюю поверхность опалубки делают из фанеры. Для поверхности формы применяют обычно фанеру толщиной 12 мм. Крепление гвоздями надо производить осторожно и с большими интервалами, чтобы фанеру и другие материалы можно было бы использовать позднее, например, при сооружении каркаса для лесов или при кладке слег крыши.

Горизонтальные конструкции должны быть прочными, чтобы выдержать нагрузки во время бетонирования. Боковые балки обшивают досками так же, как и стены. Основание укрепляют дополнительным рядом опор, например, идущим от подоконника, и колья на дне подкрепляют досками, крепящимися к опорам (рис. 5).

Рис. 5. Принцип обшивки досками балок окна и дверей: 1 — опоры сечением 22х100 мм, высота 300 мм.
Opalubka 5
Монтаж сборных элементов основания. На расставленных согласно чертежам по дну котлована или траншеи опорных элементах основания с помощью разметочного шнура отмечают горизонтальную линию и крепят гвоздями фанерные марки размером 50х300 мм. Их устанавливают по возможности ближе к краю опор колонн. На марках отмечают линию внешней стороны монтируемых элементов, которые устанавливают (рис. 6) в порядке схемы монтажа таким образом, чтобы наружная их поверхностью совпала с разметкой на марках. Вертикальность элементов проверяют отвесом, скрепляют их друг с другом обрезками арматурных стержней диаметром 18…20 мм, пропущенными через монтажные петли элементов. Формы для заливки швов между элементами крепят стальными гвоздями или дюбелями (рис. 7). Армирование швов выполняют согласно схеме монтажа.
Opalubka 6
Рис. 6. Монтаж и крепление сборных элементов бетонного фундамента: 1 — монтажные подпорки; 2, 4 — крепление элементов между собой стержнями диаметром 20 мм; 3 — выравнивающие подкладки; 5 — опорные элементы основания.

При заделке швов применяют более прочный бетон с соотношением цемента и заполнителя в растворе 1:3, уплотняют его трамбовкой или вибратором до тех пор, пока бетонная смесь не начинает выливаться через край. После заделки швов остатки бетона закладывают по смонтированный элемент и тщательно уплотняют. Фанерную опалубку в швах можно оставить на 3…4 дня, а затем разобрать.
Opalubka 7Рис. 7. Установка опалубки для замоноличивания швов в стенах бетонного фундамента: 1 — емкость для бетонирования (замоноличивания) швов; 2 — бетонная масса при уплотнении проникает в свободные пазухи.

 

Гидроизоляция фундаментов

Чтобы в стены дома не проникала грунтовая влага, устраивается гидроизоляция. В каменных и кирпичных фундаментах гидроизоляцию кладут обычно на высоте 15…25 см от уровня земли. Если полы кладут на балки, то гидроизоляция должна быть на 5…15 см ниже их.

В доме, имеющем подвал, гидроизоляцию кладут на двух уровнях:

  • в фундаменте на уровне пола подвала или ниже его на 13 см;
  • в цоколе на 15…25 см выше поверхности отмостки.

Gidroizoliacija fundamentaУстройство гидроизоляции подполья: 1,7 — глина; 2 — цементная штукатурка, покрытая битумом с наружной стороны; 3,5 — гидроизоляция; 4 — цементный пол; 6 — бетонная подготовка

Поверхности стен подвала и его пол изолируют при этом так. Если уровень грунтовой воды ниже пола подвала, то с наружной стороны стены, соприкасающиеся с грунтом, покрывают двумя слоями горячего битума. На пол кладут слой жирной глины (25 см), уплотняют, покрывают слоем бетона (5 см), выравнивают, выдерживают в течение 1…2 недель, покрывают мастикой и наклеивают двухслойный рулонный ковер из рубероида. Сверху кладут такой же слой бетона, который выравнивают, покрывают цементным раствором и железнят.

Когда уровень грунтовых вод выше уровня пола подвала, то надо создать хорошую изоляцию стен и пола. Кроме того, вокруг стен в местах примыкания пола подвала следует сделать эластичный замок из пакли, смоченной в расплавленной битумной мастике. Особенно необходим такой замок в подвалах с глинистым грунтом, где наблюдается неравномерная осадка.

Изоляцию стен с наружной стороны поднимают выше уровня грунтовой воды на 50 см.

При высоком уровне грунтовых вод подполье изолируют сначала слоем глины (25 см), на нее кладут бетон, на бетон — гидроизоляцию и покрывают цементным раствором.

Для освещения подвалов часто ниже уровня земли устраивают окна. Перед такими окнами необходимо иметь колодцы-приямки с облицованными камнем, кирпичом, бетоном стенами. Пол приямка должен иметь лоток для сбора воды; сверху над окнами рекомендуется устроить козырьки.

Верх фундаментов и цоколей не всегда бывает ровным и гладким. Для выравнивания по боковым сторонам на 1…3 см выше их поверхности крепят доски с ровными кромками. Пространство в опалубке заливают цементным раствором состава 1/3 или 1/4, выравнивают, разглаживают, просушивают и затем укладывают гидроизоляцию.

Приведем для примера несколько способов изоляции фундамента:

  1. Кладут слой цементного раствора (2…3 см) состава 1:2, выравнивают, железнят, сушат. Стелют один слой рубероида.
  2. Кладут 2…3 слоя мастики (1 часть разогретой сосновой смолы + 0,3…0,5 части просеянной извести-пушонки). Горячую мастику наносят слоями (общая толщина 7…10 мм)
  3. Настилают насухо 2 слоя рубероида с нахлестом не менее 150 мм.
  4. Верх фундамента покрывают битумной мастикой и наклеивают на нее первый слой рубероида, который вновь покрывают мастикой, и наклеивают второй слой.

 

Защита фундаментов от промерзания

При устройстве фундаментов зданий следует предусматривать меры по защите оснований от промерзания. На глубину промерзания влияют климат (температура, высота снежного покрова), вид грунта и внутренняя температура здания.

Непромерзающими видами оснований являются скала, крупный песок, гравий. Ясно, что на промерзающих грунтах фундаменты следует закладывать ниже глубины промерзания почвы.

Ошибкой многих индивидуальных застройщиков является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает его надежную работу и устойчивость. Действительно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундаментов из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.

Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже уровня промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но надо также нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента. Для этой цели внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхнюю и нижнюю части фундамента, а основание делают уширенным, в виде опорной площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта.

Такое конструктивное решение гарантирует стабильную работу фундаментов при любых вертикальных деформациях грунта, однако, практически оно возможно лишь при использовании железобетона. Если фундаменты возводят из камня, кирпича или мелких блоков без внутреннего вертикального армирования, необходимо их стены делать наклонными (сужающимися кверху). Такой способ устройства фундаментных стен и столбов при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент.

Дополнительными мерами, уменьшающими влияние сил морозного пучения, могут быть:

  • покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработанное машинное масло, полиэтиленовая пленка);
  • утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундаментов (шлак, керамзит, пенопласт), при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнюю меру можно применить и для ранее построенных мелкозаглубленных фундаментов, нуждающихся в защите от морозного пучения.

В районах с высоким расположением грунтовых вод на фундаменты малоэтажных зданий воздействуют силы морозного пучения. В тяжелых пучинистых грунтах (водонасыщенные глины, суглинки, супеси, мелкие и пылеватые пески) эти силы достигают 100…150 кПа и, действуя на фундамент снизу вверх, часто превосходят нагрузки вышерасположенных конструкций. При этом сезонные вертикальные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на 1…1,5 м составляют 10…15 см. Перекошенные крыльца, террасы, веранды, а иногда и стены домов — в подавляющем большинстве случаев результат действия именно сил морозного пучения грунтов.

 

Цоколь и отмостка

Стена, ограждающая снаружи подпольное пространство дома, называется цоколем. При ленточных фундаментах цоколем является обычно его верхняя часть, выступающая над поверхностью земли на 50…70 см, при столбчатом — стены, устраиваемые между столбами (забирки) или над столбами (ростверк). По отношению к наружной стене цоколь может быть выступающим, западающим или находиться с ней в одной плоскости.

Самым надежным является западающий цоколь (рис. 1; а, б). Его форма позволяет укрыть от механических и атмосферных воздействий гидроизоляционный слой, устраиваемый для защиты стен от проникания снизу почвенной влаги, обеспечивает беспрепятственный сток воды со стен во время косых дождей. По сравнению с выступающим цоколем он экономичнее (меньше толщина, не требуется устройства слива) и, будучи, сдвинут к осевой линии наружных стен, имеет более четкую конструктивную схему передачи вышерасположенных нагрузок на фундамент. Эстетические качества его также выше.
Cokolj 1Рис. 1. Варианты решения цоколя на ленточных фундаментах: а, б — западающий цоколь; в, г — выступающий цоколь; 1 — отмостка; 2 — монолитный бетон; 3 — гидроизоляция; 4 — кирпич; 5 — железобетонный пояс; 6 — штукатурка; 7 — слив из оцинкованной кровельной стали; 8 — костыль из стальной полосы сечением 20х3 мм, шаг 500 мм; 9 — каркасная стена; 10 — бревенчатая стена.

Устройство выступающего цоколя (рис. 1, в, г) оправдано в какой-то мере лишь в домах с тонкими наружными стенами (каркасными, рублеными), а также при наличии теплого подполья. По своей ширине он превосходит толщину наружных стен. Однако и в этом случае можно найти решение, позволяющее убрать его выступающую часть, сохранив при этом теплое подполье.

Иногда цоколь делают в одной плоскости со стеной. Такое решение также нельзя признать целесообразным, даже если материал стены и цоколя однороден по своей структуре. Гидроизоляционный слой в этом случае остается открытым и нечетко оформленным, а его месторасположение выглядит случайным.

Цоколь дома подвергается значительным атмосферным и механическим воздействиям, поэтому при его устройстве следует применять надежные и долговечные материалы, не нуждающиеся в дополнительной отделке: естественный камень, бетон, хорошо обожженный кирпич. Штукатурка цоколя или облицовка керамическими плитками в большинстве случаев выглядит эффектно лишь в первые годы после отделки; в дальнейшем в процессе эксплуатации такая отделка требует периодического восстановления и ремонта.

Наиболее практичным и долговечным является цоколь из монолитного бетона. Такой цоколь лучше возводить сразу по всему периметру, без вертикальных и горизонтальных швов. Его прочность значительно повысится, если внутри поместить арматурный каркас. Если цоколь имеет значительную толщину, то в качестве внутренней опалубки можно использовать кирпичную стенку.

На ленточных фундаментах иногда устраивают цоколь из заранее изготовленных бетонных блоков. Размеры их могут быть любыми, однако лучше, если по высоте они будут не меньше высоты цоколя. Нежелательны горизонтальные швы. Габариты цокольных блоков в основном зависят от способа их монтажа. При ручной укладке масса блоков не должна превышать 80…100 кг. Если при монтаже блоков используют обычные рычаги из бревен или стальных труб (высота подъема небольшая), то при наличии монтажных петель массу блоков можно увеличить до 300…500 кг.

Наружной поверхности монолитного бетонного цоколя можно придать различную фактуру, закладывая соответствующую матрицу в опалубку: резиновые коврики, волнистый стеклопластик и т. п. Бетонную поверхность после распалубки следует очистить от подтеков и наплывов, заделать в ней пустоты и щели, покрыть цементным молоком или жидким цементным раствором. Можно и покрасить его, но краска недолго держится на цоколе.

Наружные поверхности цокольных бетонных блоков тоже могут иметь разнообразную фактуру: гладкую или рельефную, облицованную камнем, керамическими плитками, щебнем. Облицовочный слой, полученный в процессе изготовления блока, более прочный и надежный по сравнению с последующей отделкой и облицовкой заранее изготовленного бетонного блока.

При строительстве дома на столбчатом фундаменте устройство цоколя становится более трудоемким и ответственным. На пучинистых грунтах его целесообразно решать в виде перемычки между столбами, армированной внизу стержнями диаметром 8…12 мм.
Cokolj 2Рис. 2. Варианты решения цоколя при столбчатых фундаментах: а — открытый цоколь; б — цоколь-экран; в — цоколь-ростверк; 1 — дерн; 2 — столбчатый фундамент; 3 — гидроизоляция; 4 — стена дома; 5 — цокольное перекрытие; 6 — железобетонный ростверк (перемычка); 7 — щебень; 8 — насыпной грунт; 9 — материковый грунт; 10 — глина; 11 — отмостка; 12 — экран из асбестоцементных листов или железобетонных панелей; 13 — продухи вентиляции подполья; 14 — боковое ограждение воздушной полости горбылем, досками или асбестоцементными листами; 15 — воздушная полость для компенсации вертикального перемещения пучинистого грунта.

Такой цоколь (и в сборном, и в монолитном варианте) не должен непосредственно опираться на пучинистый грунт. Между цоколем и грунтом (в промежутках между опорами) следует оставлять свободное пространство высотой 10…15 см, закрываемое с боков антисептированными досками или плоскими асбестоцементными листами.

При неправильном решении цокольного узла может деформироваться не только цоколь, но и все вышерасположенные конструкции. Именно по этой причине не рекомендуется устраивать цоколи или забирки между столбчатыми опорами легких сооружений (сараи, крыльца, террасы, веранды). Такое решение, кроме того, экономично и вполне оправдано по эксплуатационным соображениям: интенсивное проветривание открытого подполья снижает влажность подпольного воздуха и гарантирует долговечную работу деревянных конструкций.

Для защиты подполья от дождя и снега по его периметру можно сделать цоколь-экран из плоских асбестоцементных листов или тонких железобетонных плит. Такой цоколь-экран, имея небольшое поперечное сечение (толщину), оказывает незначительное сопротивление грунту в момент его пучения и не требует устройства специальных воздушных полостей, необходимых при сооружении массивных цоколей.

На сухих непучинистых (неподвижных) грунтах заполнение пространства между столбчатыми опорами (забирку) можно выполнить по железобетонной перемычке из любых материалов: камня, бетона, кирпича, дерева. При этом следует стремиться к тому, чтобы наружная поверхность цоколя по всему периметру стен была однородной и по форме, и по фактуре. Цоколь, на котором фундаментные столбы выступают в виде пилястр, эстетически смотрится архаично.

Забирки — простейший вид цоколя. Это тонкие стены между столбами фундамента, утепляющие подпольное пространство и предохраняющие его от пыли, влаги, снега и т.д. С внутренней стороны забирки утепляют шлаком, сухой землей, песком. Выполняют их из тех же материалов, что и столбы фундамента, но можно и из других. Ширина бутовой забирки — не менее 40 см, кирпичной — в 1 или ½ кирпича. Заглубляют в грунт на 30…50 см. Если грунт глинистый, то под забиркой делают песчаную подушку толщиной 15…20 см. Забирку оштукатуривают.

При выборе материала для устройства цоколя следует учитывать будущее его сочетание с материалом наружных стен дома. Например, если стены кирпичные, то цоколь не следует делать из кирпича: гладкая поверхность бетонного цоколя лучше сочетается с мелкой фактурой кирпичной кладки стены и, наоборот, цоколь из кирпича или камня хорошо смотрится на фоне относительно гладкой поверхности стены.

С каждой стороны дома в цоколе для проветривания подполья необходимо сделать по одному вентиляционному отверстию размером не менее 14х14 см. Они должны быть не ниже 15 см от уровня земли.

Для защиты фундаментов от дождевых или паводковых вод по периметру дома устраивают отмостку (рис. 3). При хорошем качестве она не только служит надежной защитой от проникания поверхностных вод к основанию фундаментов, но является декоративным элементом внешнего благоустройства, исполняя роль своеобразного тротуара вокруг дома.
Cokolj 3Рис. 3. Отмостки: а — из бетонных плит; б — из монолитного бетона; в — булыжная; 1 — материковый грунт; 2 — глина; 3 — песок; 4 — булыжник; 5 — лоток для отвода воды; 6 — щебень или гравий; 7 — бетон; 8 — бетонные плиты.

Верхнее покрытие отмостки выполняют из щебня, гравия, булыжного камня, кирпича, асфальта, бетона, бетонных плиток. Материал для основания подбирают в зависимости от верхнего покрытия, однако, во всех случаях конструктивное решение отмостки должно обеспечивать ее водонепроницаемость.

Ширина отмостки зависит от типа грунтов и выноса карнизных свесов крыши. На обычных грунтах она должна быть на 15…20 см шире карниза (но не менее 60 см), на просадочных — на 20…30 см за границей откосов траншей или котлованов, отрываемых под фундаменты (но не менее 90 см). Поперечный уклон от стен дома для щебеночных, булыжных и кирпичных отмосток принимают в пределах 5…10% (т.е. 5…10 см на 1 м ширины), а для асфальтовых и бетонных — 3…5%.

На сухих непросадочных грунтах при возведении стен на столбчатых фундаментах отмостку можно не делать, однако в местах стока воды с крыши для предотвращения размыва грунта следует устроить местные водозащитные покрытия.

 

Материалы и растворы для фундаментов и цоколей

В зависимости от применяемых материалов фундаменты бывают:

  • песчаные;
  • щебеночные;
  • бутовые;
  • кирпичные;
  • бетонные (монолитные и блочные);
  • железобетонные (монолитные и сборные);
  • из столбов и труб (деревянных, железобетонных, металлических, асбестоцементных).

На сухих и маловлажных (непучинистых) грунтах применяют фундаменты всех типов, причем самыми дешевыми из них являются песчаные из крупнозернистого песка, щебеночные и кирпичные. При строительстве зданий на пучинистых грунтах (влагонасыщенные глины, суглинки и супеси) фундаменты следует устраивать из бетона и железобетона.

В качестве материала, используемого для устройства малозаглубленных фундаментов, может применяться бетон на цементном вяжущем и плотные или пористые заполнители, силикатная масса, цементогрунт, природные или искусственные каменные материалы. Материал для фундамента должен обладать достаточной прочностью, морозостойкостью и устойчивостью к воздействию агрессивных подземных вод.

Таблица 1. Материалы для подземной части дома и цоколя, находящихся ниже гидроизоляционного слоя при сроке службы до капитального ремонта не менее 50 лет

Материал

Марка материала, кгс/см2

грунт

малоувлаж-
ненный

влажный

насыщен-
ный водой

при уровне грунтовых вод на глубине
от поверхности земли, м

3 и более

1…3

1

Камень природный, массой более 1600 кг/м3 (известняк, плотный песчаник, гранит, диорит, базальт)

100

150

200

Камень природный массой менее 1600 кг/м3

50

75

Применять нельзя

Бетон тяжелый массой более 1800 кг/м3 и изделия из него, кроме бетона на топливном шлаке

75

75

100

Кирпич глиняный пластического прессования

100

125

150

Раствор цементный

Применение не оправдано

50

Раствор цементно-известковый

10

25

Применять нельзя

Раствор цементно-глиняный

10

25

Применять нельзя

Виды и марки материала назначают расчетом на прочность, а также на трещиностойкость. В то же время минимальные марки материала фундамента определяются видом и состоянием грунта, в котором он возводится, а также классом сооружения.

Таблица 2. Растворы, применяемые для кладки фундаментов и цоколей, находящихся ниже гидроизоляционного слоя

Марка цемента

Грунт

маловлажный

влажный

насыщенный влагой

раствор

цементно-известко-
вый марки 10
(цемент:извест-
ковое тесто:
песок)

цементно-глиняный марки 10 (цемент:
глиняное тесто:
песок)

цементно-извест-
ковый или цемент-
но-глиняный марки 25 (цемент:известь или глина:песок)

цементный марки 50 (цемент:
песок)

50

1:0,1:2,5

1:0,1:2,5

100

1:0,5:5

1:0,5:5

1:0,1:2

150

1:1,2:9

1:1:7

1:0,3:3,5

200

1:1,7:12

1:1:8

1:0,5:5

1:2,5

250

1:1,7:12

1:1:9

1:0,7:6

1:3

300

1:2,1:15

1:1:11

1:0,7:8

1:6

400

1:2,1:15

1:1:11

1:0,7:8

1:6

Основными конструктивными материалами для малозаглубленных фундаментов являются железобетон и бетон на плотных заполнителях, которые применяют при устройстве монолитных и сборных фундаментов всех видов в различных грунтовых условиях.

При расчете фундаментов табличные значения расчетных сопротивлений бетона корректируют, вводя коэффициент условий работы бетона. При учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, если конструкции эксплуатируются в условиях, неблагоприятных для нарастания прочности бетона, этот коэффициент принимают равным 0,85.

В условиях попеременного замораживания и оттаивания при назначении расчетного сопротивления бетона необходимо вводить коэффициент условий его работы.

Таблица 3. Коэффициент условий работы бетона

Условия эксплуатации фундамента Расчетная зимняя температура наружного воздуха, t°C Коэффициент условия работы бетона
Попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии ниже -40
-20…-40
-5…-20
-5 и выше
0,7
0,85
0,9
0,95
Попеременное замораживание и оттаивание в условиях эпизодического водонасыщения ниже -40
-40 и выше
0,9
1,0

 

Поделись с друзьями

Автор: banksfer.ru

Оставить комментарий

Страницы регулярно обновляются. Зайди иногда на сайт и узнай, что появилось новенького. Для этого добавь сайт к себе в закладки (Ctrl+D)

BannerFans.com