У кого фундамент незаглубленная плита. Незаглубленный фундамент – виды и применение. Разметка и земляные работы

Основанием любого здания является фундамент вместе с расположенными под ним грунтами. Он необходим для обеспечения стабильной пространственной геометрии дома, размещения стеновых материалов, распределения неравномерных нагрузок. Верхняя часть фундамента часто заменяет цоколь, стены ленточных фундаментов глубокого заложения являются стенами подземных этажей. Плитный фундамент по умолчанию является полом нижнего уровня.

В зависимости от используемого конструкционного материала фундамент бывает кирпичным, бутобетонным, бетонным либо железобетонным. Существуют сборные, монолитные конструкции столбчатого, свайного, ленточного, плитного типа. В фундаментах глубокого заложения подошва находится ниже отметки промерзания, малозаглубленных – на уровне 0,4 – 0,7 м, незаглубленных – на поверхности земли.

Ленты, столбы, плиты можно защитить от вспучивания, что позволит располагать их на поверхности либо заглублять минимально. Для этого применяются технологии:

утепление отмостки – сохранение геотермального тепла недр в прилежащих к ж/б конструкциям почвах
дренаж – на уровне подошвы размещают замкнутый кольцевой контур, в который отводится избыточная влага
замена грунта под подошвой – в нерудных материалах нет глины, вспучивание невозможно
засыпка пазух – такими же инертными материалами (щебень, песок), что и в предыдущем случае

Для свайного фундамента все эти мероприятия бесполезны, однако вспучивание практически не оказывает на эти конструкции влияния, опускаются сваи в основном до пластов с гарантированно высокими несущими способностями.

Внимание: Сборные конструкции уступают минимум 30% монолитным в пространственной жесткости, прочности, поэтому их усиливают в цокольной части армопоясом.

Плитный фундамент

Самый надежный для частного коттеджа фундамент – это плита. Однако при максимальной несущей способности, которую даже не нужно считать, у плитных фундаментов имеются ограничения по рельефу в пятне застройки. Их нельзя строить на склонах с перепадом высот от полутора метров. Подвальный этаж возможен только на плитах глубокого заложения, которые обходятся очень дорого.

Плавающая плита

При сложной геологии участка (насыпь, торфяник, пылеватые влажные пески, высокий УГВ) идеально подходит классический фундамент – плавающая плита. Особенности конструкции имеют вид:

Ширина утепленной отмостки составляет 0,6 – 1,2 м в зависимости от свеса кровли, использования этого конструкционного элемента в качестве садовой дорожки. Для плитных фундаментов применяют арматуру А400 периодического профиля (рифленка) диаметром 8 – 16 мм. Хомуты изготавливают из гладкой арматуры А240 диаметра 6 – 8 мм.

Земляные работы заключаются в снятии пахотного слоя (40 – 60 см), отсыпке этой же толщины песком/щебнем. Разметка пятна застройки предельно простая, расход пиломатериала для опалубки минимальный.

Внимание: В малозаглубленные/незаглубленные плитые фундаменты коммуникации заводят до заливки. Чтобы повысить ремонтопригодность инженерных систем, водопровод, канализацию часто дублируют.

Заглубленная плита

Несмотря на гарантированную надежность, бюджет фундаментной плиты запредельный, особенно при глубоком заложении. Основными особенностями конструкции являются:

При высоком УГВ для глубоких плит рекомендуется объемная гидроизоляция пенетрирующими составами, которые добавляются в бетон (Адмикс) либо используются для пропитки позже (Пенетрон). Это позволяет получить бессрочный ресурс, гарантированную водонепроницаемость бетона по всей толщине плиты.

Шведская плита

Поскольку плавающая плита по умолчанию является полом по грунту, создана технология утепленной шведской плиты УШП, позволяющая экономить бюджет строительства. Отличительными особенностями УШП являются:

Таким образом, застройщик полностью исключает боковое, нижнее промерзание, снижает бюджет отделки.

Внимание: Ребра жесткости получаются за счет периодической укладки верхнего слоя теплоизоляции поверх нижнего сплошного ковра из пенополистирола. Они армируются отдельными каркасами, связываются с сетками плиты.

Чашеобразная плита

Основной проблемой плавающих плит является отсутствие цокольной части. Проблему полностью решает чашеобразная конструкция, в которой этот конструктивный элемент присутствует. Перед заливкой плиты из нее выпускаются вертикальные прутки арматуры. После распалубки монтируется опалубка по аналогии с ленточным фундаментом, смесь укладывается, виброуплотняется внутри нее.

При необходимости ячейки чаши можно засыпать песком для изготовления пола по грунту либо использовать технологию перекрытий по балкам. В последнем случае придется изготовить в цокольной части продухи вентиляции, чтобы обеспечить проветривание.

Перевернутая чаша или ребристая плита

По аналогии с УШП изготавливается плитный фундамент с ребрами жесткости. Однако для экономии бюджета строительства утеплитель под подошвой отсутствует, ребра создаются внутри песчаной/щебенчатой подсыпки. Это позволяет снизить толщину конструкции до 15 – 20 см, поднять полы на необходимый уровень без цоколя.

Это самый экономичный плитный фундамент для кирпичных, срубовых, каркасных проектов на слабых, пучинистых грунтах. Боковое промерзание компенсируют утеплением отмостки в комплексе с кольцевой дренажной системой на уровне подошвы ребер жесткости.

Внимание: Геотермальное тепло плита сохраняет даже без утеплителя, промерзание почвы снизу невозможно по умолчанию.

Кессонная плита

Ввиду отсутствия у большинства плитных фундаментов подвального этажа была разработана конструкция с кессоном. Она позволяет получить погреб под одним помещением, заливается в несколько приемов.

Технология сложная, бюджет увеличивается на 20% минимум, требуется больше пиломатериалов для щитов опалубки, стержней арматуры. Поэтому особого распространения кессонная плита не нашла.

Внимание: Кессон обеспечивает жесткую фиксацию конструкции в грунте, поэтому плита перестает быть плавающей. Для обеспечения нормального ресурса следует выполнить весь комплекс по защите от вспучивания – дренаж, песчаная подсыпка, утепление отмостки.

Столбчатый фундамент

При соблюдении технологии строительства столбчатый фундамент гарантирует низкий бюджет строительства без снижения прочности конструкции. Незаглубленные сборные, монолитные столбы пригодны исключительно для срубов, каркасников на скальном, гравелистом грунте при низком УГВ.

При заглублении подошвы столба на 2 – 2,5 м (ниже отметки промерзания) резко повышается объем земляных работ. Весь комплекс мероприятий компенсации вспучивания почвы является обязательным. Кроме того:

столбы имеют недостаточную пространственную жесткость, всегда обвязываются ростверком
получившееся подполье необходимо защищать забиркой
утепление отмостки не требуется, дренаж необходим в обязательном порядке

Внимание: Подошва столбов уширяется плитой, ширина которой вдвое больше сечения конструкции, высота составляет 30 – 60 см.

Ростверк по столбам

Чтобы обеспечить пространственную жесткость, компенсировать опрокидывающие усилия от вспучивания грунта столбчатый фундамент обвязывают ростверком. Самой надежной считается монолитная технология:

Распалубка возможна для гидроизоляции после набора 70% прочности. Нагружать ростверк стеновыми материалами запрещено в первые 28 суток. Забирку из цокольного сайдинга, листовых материалов (асбоцементная плита), кирпичной кладки обычно строят при облицовке фасадов. Коммуникации заводятся перед строительством коробки до укладки чернового пола.

Технология позволяет повысить темпы строительства, используя заводские ж/б стаканы, внутри которых расклиниваются стойки столбов. При необходимости конструкцию можно залить своими силами. Все стаканы выравниваются по горизонтали, монтируются на подбетонку, ширина которой вдвое больше основания стакана.

Внимание: Стаканные столбчатые фундаменты чаще применяют для фахверков, заборов. При заливке своими руками необходима качественная гидроизоляция бетонных поверхностей.

Свайный фундамент

Минимально возможный бюджет строительства обеспечивает свайный фундамент , практически не имеющий ограничений по стеновым материалам, этажности коттеджа. Более того, это единственная технология, позволяющая строить здания на крутых склонах, в прибрежной полосе, на болотах.

Свая гарантированно достигает несущего пласта, всегда расположена ниже отметки промерзания, испытывает минимальные выдергивающие усилия, позволяя обходиться без дополнительных мероприятий по компенсации морозного вспучивания.

Внимание: В отличие от столбов, сваям не требуется обвязка ростверком, если высота над поверхностью не превышает 0,7 м. Этот конструктивный элемент вместе с вертикальными связями, распорами становится необходимым лишь на склонах с перепадом высот от полутора метров, высоте оголовков от 1 м, использовании мелкоформатных стеновых материалов (блоки, кирпич).

Буронабивные сваи

Чтобы полностью изготовить фундамент собственными силами, используются буронабивные сваи с поэтапной заливкой либо бетонированием за один прием. Технология имеет вид:

скважины – пробуриваются ручным инструментом либо мотобуром, диаметр от 30 см, глубина ниже отметки промерзания до несущего пласта (обычно 2 – 5 м)
опалубка – цилиндр из рубероида, асбоцементная, полиэтиленовая труба подходящего диаметра
арматура – каркас, связанный из стержней 8 – 16 мм периодического сечения (А400 арматура рифленка), хомутов из гладкой 6 – 8 мм арматуры А240 (треугольные, кольца либо квадраты), защитный слой обеспечивается пластиковыми кольцами, размещенными на хомутах, прутках
опалубка ростверка – два боковых щита, жестко прикрепленных к нижней палубе, опирающейся на Н-образные стойки
армирование ростверка – каркасы из продольных прутков, обвязанных прямоугольными хомутами, связанные с арматурой свай
бетонирование – укладка смеси, виброуплотнение, уход а бетоном в виде влажного компресса в первые три дня

При изготовлении смеси своими руками вначале заливают сваи, после набора прочности монтируют опалубку, бетонируют ростверк. Если заказать миксеры, работы можно произвести за один прием.

Внимание: Технология ТИСЭ не является полноценными буронабивными сваями из-за недостаточной глубины скважин. Это висячие сваи с уширением подошвы для повышения несущей способности, ресурс которых по умолчанию ниже, чем у классических буровых конструкций.

Свайно-винтовой ростверк

В отличие от буронабивных свай, винтовые изделия обходятся еще дешевле. Бетон необходим исключительно для антикоррозионной защиты внутренних поверхностей труб, поэтому выбирается тощая смесь В7,5. Для механизации вкручивания можно использовать электродрель (от 1,5 кВт) с мультипликатором, увеличивающим крутящий момент в 50 – 70 раз.

Пробное вкручивание необходимо для определения глубины залегания несущего слоя, полностью заменяет геологические исследования пятна застройки. Технология СВФ выглядит следующим образом:

В отличие от любого другого фундамента СВФ сооружается за 2 – 3 дня, позволяя начать строительство коробки здания немедленно.

Внимание: Винтовые сваи – единственное решение для проектов на сложном ландшафте, при экстремальных геологических условиях, необходимости ремонта эксплуатирующихся фундаментов.

Ленточный фундамент

В силу традиций малоэтажного строительства ленточный фундамент выбирают в 70% случаев для любых проектов. Однако существуют ограничения по применению – перепад высот от полутора метров, просадочные грунты.

Бюджет строительства заглубленной ниже отметки промерзания ленты превышает стоимость плавающей плиты. МЗЛФ, незаглубленные модификации обходятся чуть дороже столбчатых оснований.

Несущая способность в большинстве случаев обеспечивает 2 – 3 кратный запас, ограничения по весу кровельных, стеновых, облицовочных, конструкционных материалов полностью отсутствуют.

Для гарантированного повышения производительности работ заглубленный ленточный фундамент часто сооружают из блоков ФБС по плитам ФЛ, укрепляя цокольную часть армопоясом. Однако максимальную надежность можно получить исключительно при использовании монолитной ленты. Единственным преимуществом ЗЛФ является возможность обустройства эксплуатируемого подземного этажа.

Внимание: Если грунт на глубине до 3 м остается просадочным, дальнейшее заглубление считается нерациональным, в проект закладываются сваи либо плавающая плита.

Малозаглубленная лента МЗЛФ

Достаточно экономичным решением для тяжелых построек (кирпичная, блочная кладка) является малозаглубленный ленточный фундамент. Технология МЗЛФ имеет вид:

Внимание: Конструкцию можно нагружать венцами сруба, кладкой на 29 день, предварительно обработав все грани гидроизоляционными материалами.

После заливки подбетонки по ее периметру укладывают дрены – перфорированные гофротрубы с самотечным уклоном 4 – 7 градусов. Засыпка пазух производится песком, ПГС, отмостка утепляется пенополистиролм шириной 0,6 – 1,2 м на глубине 30 – 40 см.

Единственное, чем отличается незаглубленный ленточный фундамент от МЗЛФ – глбина заложения. После снятия плодородного слоя, укладки дренов, траншеи засыпаются нерудным материалом с послойной трамбовкой. Затем заливается подбетонка, монтируются арматурные каркасы, опалубка. После бетонирования ленты конструкция по умолчанию имеет цоколь, обладающий высоким ресурсом.

Застройщик имеет возможность выбора:

В двух последних вариантах в ленте необходимо оставить продухи вентиляции общим размером 1/400 от площади цоколя.

Внимание: Для незаглубленных лент в обязательном порядке производится утепление отмостки, создается дренаж по периметру здания.

Ленточный пояс

Единственным отличием ленточного пояса от незаглубленного фундамента является сечение ж/б конструкции. Ширина пояса всегда больше высоты для обеспечения увеличенной опорной поверхности. Вместо двух рядов продольных стержней в каждом поясе используется 3 прутка.

Конструкция создана исключительно для деревянных коттеджей, кирпичных стен на скальных, гравелистых почвах только на ровных участках.

Усиление ленточного фундамента сваями

Несмотря на запас несущей способности, на нестабильных грунтах ленточный фундамент может погружаться в землю после возведения коробки. Если упрочнить почвы не представляется возможным, конструкцию усиливают винтовыми, буронабивными сваями, которые гарантированно прорезают нестабильные горизонты, достигая несущего пласта.

Технология на начальном этапе схожа с МЗЛФ – вынесение натурных осей, изготовление траншей. Затем в них бурятся скважины или лидер-лунки для буронабивных, СВС свай, соответственно. Методика максимально похожа на заглубленный ростверк, однако имеет существенное конструкционное отличие.

Внимание: Лента полностью опирается подошвой на отсыпку из нерудного материала, в отличие от ростверка, между землей/подошвой которого всегда остается 15 – 30 см свободного пространства.

Таким образом, рассмотрены все существующие типы фундаментов для самостоятельного выбора технологии. Приведенные характеристики помогут скорректировать проект, бюджет строительства, учесть геологию в пятне застройки, ландшафт, стеновые материалы коробки здания.

Минимальным бюджетом строительства обладает незаглубленный ленточный фундамент для кирпичных, срубовых и каркасных зданий. Требования СП 22.13330 для фундаментов сооружений и зданий допускают любой уровень заглубления при обеспечении мер нейтрализации сил морозного пучения.

Незаглубленный ленточный фундамент (НЗЛФ) бывает двух типов: монолитный пояс и классическая лента. Отличие заключается в сечении фундамента – в поясе ширина подошвы больше высоты, в ленте меньше.

Утверждение «специалистов» строительных компаний, что незаглубленные ленты НЗЛФ применимы исключительно для легких построек, не верно. В нормативах ТСН 50-303 (территориальные), ВСН 29-85 (ведомственные) приведены технологии расчета и последовательность строительства кирпичных, газо-, пенобетонных коробок на пучинистых грунтах на НЗЛФ. Что говорит о достаточной надежности, но важно правильно спроектировать такое основание. Без расчетов ленту на поверхности участка можно возвести на крупнообломочном либо скальном грунте.

Геология и расчет

Профессиональные изыскания заказываются индивидуальными застройщиками редко. Например, при решении построить на НЗЛФ своими руками каркасный дом, стоимость геологии участка (30 тысяч рублей) повысит бюджет нулевого цикла вдвое.

Поэтому чаще используется визуальная оценка состава грунтов. Статистика утверждает, что погонный метр малоэтажных застроек испытывает нагрузки 15 – 20 т (двухэтажные коттеджи), 4 – 12 т (одноэтажные, мансардные, соответственно). Поэтому при вспучивании эти нагрузки не могут уравновесить друг друга, возникают деформации.

Расчет деформаций от сил пучения используется исключительно в МЗЛФ, НЗЛФ. Неравномерный подъем ленты допускается, но он должен быть меньше предельных значений, зависящих от конструкции. Обычно это жесткость стен и фундамента, рассматриваемых в расчетах, как единая система. Несмотря на отсутствие заглубления, для НЗЛФ применяется стандартная технология расчета. Для него необходимо знать данные:

расчетное сопротивление грунта – берется из справочника В. С. Сажина либо СП 22.13330 по результатам визуального обследования своими силами;
сборная нагрузка – вес силовых конструкций, ветровая/снеговая нагрузка, мебель, жильцы;
уровень УГВ – влияет на обводненность грунтов в пятне застройки;
отметка промерзания – берется из таблиц для конкретного региона.

Для определения состава почвы обычно скатывают шнур или шарики. Глину можно скатать до минимального диаметра, с супесью такое проделать очень сложно. Суглинок периодически переламывается, раскрашивается, растрескивается в руках.

Для вычисления ширины фундамента необходимо привести единицы измерения всех интересующих характеристик в единый вид (кг, см). Затем разделить сборную нагрузку на расчетное сопротивление почвы, длину периметра НЗЛФ.

осушение грунтов под подошвой здания – в отсутствие влаги не может вспучиться даже чистая глина;
сохранение геотермального тепла – земля под подошвой (за исключением висячего ростверка) не промерзнет, если утеплить отмостку на ширину 60 см, холод не сможет проникнуть под здание с боков;
замена грунта – инертные карьерные материалы не имеют примесей глины, поэтому при замене пахотного слоя (40 – 60 см) ПГС, щебнем, песком пучение снижается.

Дренаж для незаглубленного ленточного фундамента применяется редко (при высоком УГВ), ливневка встраивается в периметр отмостки.

Разметка и земляные работы

В своде правил для строительства СП 126.13330 (геодезия) указаны значения погрешностей (1 см) при вынесении натурных осей. На этапе разметки важно интегрировать здание в участок для максимально комфортной эксплуатации. Например, у забора проезжей части обычно сосредоточены инженерные системы:

колодцы для подключения в централизованные поселковые коммуникации;
септики автономных систем водоотведения, которым нужна периодическая откачка;
столбы ЛЭП для ввода электричества по воздуху.

Траншеи роются под всеми несущими стенами здания, глубина 40 см или более, плодородный слой почвы должен быть удалён полностью.

Эти объекты нельзя располагать ближе 3 – 4 м от фундамента. От границ участка, проездов, дорог лента должна отстоять на 3 – 5 м, соответственно. Разметка производится поэтапно:

уличная стена – обычно главный фасад, параллельный проезжей части;
боковые стены – перпендикулярно предыдущей оси, угол выстраивается методом прямоугольного треугольника с катетами 4 м, 3 м, гипотенузой 5 м;
сверка диагоналей – отрезки должны совпадать до 1 см.

Углы задней стены получаются автоматически, для каждой стороны фундамента протягивается три струны/шнура. Ось необходима для контроля геометрии коттеджа, боковые шнуры позволяют выставить опалубку.

В зависимости от проекта, технологии пола нижнего этажа плодородный слой снимается со всего периметра дома либо только из траншей. Например, для полов по грунту внутри решетки ленточного фундамента придется изготавливать отсыпку нерудным материалом. Делать это поверх пахотного слоя, богатого органикой, запрещено категорически. Уже через 4 – 6 лет органика перегниет, пол просядет.

При выборе плитного перекрытия или конструкции по балкам достаточно заменить плодородный слой инертным материалом в траншеях под подошвой фундамента.

Песчаная, гравийная подложка

Профессиональные проектировщики применяют в качестве фундаментной подушки любые инертные материалы. У индивидуальных застройщиков популярен метод 20 см песка + 20 см щебня, хотя ни в какой литературе выбор нерудного материала не нормируется. Специалисты рекомендуют при изготовлении подстилающего слоя своими руками учесть факторы:

песок при намокании становится бесформенной массой, резко теряет расчетное сопротивление нагрузкам;
щебень сохраняет форму, прочность при полном погружении в воду, обладает дренирующими свойствами;
на песчаной подложке легко состыковать рулонную гидроизоляцию, целостность которой гарантированно будет сохраняться весь эксплуатационный период;
чтобы рулонная гидроизоляция не порвалась острыми камнями, по щебню придется залить подбетонку 3 – 5 см;

В траншеи укладывается песчаная подушка, послойное виброуплотнение обязательно. Траншея наполняется до краев. Возможна комбинированная подушка — 20 см песка + 20 см щебня.

Геотекстильная подкладка предупреждает перемешивание инертного материала с почвой, заиливание от грунтовых вод.

Опалубка

Для незаглубленных ленточных фундаментов опалубка предельно проста в изготовлении. Существует несколько популярных вариантов:

полистирольные L-образные модули – утепление боковых граней по аналогии с плитой УШМ;
обрезная доска – для щитов нужно выбирать минимум 3 см пиломатериал;
фанера – 10 – 12 слойная, позже из нее можно сделать сплошную обрешетку кровли;
ориентировано-стружечная плита – повторно применяется после распалубки в перегородках, кровле.

Опалубка обязательно укрепляется укосами, после укладки армокаркаса дополнительно закрепляется по верху досками. Можно дополнительно стянуть щиты проволокой, просверлив отверстия в щитах и пропустив через них проволоку.

Особых отличий для лент на пучинистых грунтах в опалубке не существует. Специалисты не рекомендуют оставлять в лентах НЗЛФ отверстия, ослабляющие конструкцию. Однако при выборе полов нижнего этажа по лагам, плите в нижней части остается небольшое подполье. Если не создать в нем вентиляцию, испарения влаги из почвы через три года приведут в негодность даже обработанную древесину. Поэтому в ленте потребуются отверстия, площадь которых равна 1/400 от размера поверхности цокольной части.

Армирование и заливка

На незаглубленные ленточные фундаменты действуют те же нормативы СП 63.13330 для бетонных сооружений и конструкций. Ввиду небольших нагрузок даже от кирпичных малоэтажных коттеджей обычно используется два армопояса из 8 – 14 мм продольных стержней периодического сечения.

Обратите внимание на то, как армирован угол.

Для придания им пространственной формы применяются хомуты из круглой 6 – 8 мм арматуры прямоугольной формы. Защитный слой в нижней части обеспечивается бетонными, полимерными прокладками, на которые укладывается первый слой. Основными требованиями являются:

отсутствие стыков в сопряжениях и углах – прутки загибаются, заходят на соседнюю сторону, стыкуются на ней;
нахлест длиной 40 диаметров – с разбежкой в соседних рядах 60 диаметров.

Сопряжения, так же как и углы, армируются не абы как, а с анкеровкой.

Для сварных сеток необходимо приобретать соответствующую арматуру с буквой С в маркировке (например, А400С).

Арматуру можно связать снаружи фундамента, а затем опустить в опалубку, это облегчит работу.

Ввиду небольших объемов работ бетонирование гарантированно производится за один прием. Опалубка заполняется полностью, смесь укладывается в одном направлении по кольцу. После чего, остается уплотнить ее глубинным вибратором в течение нескольких секунд. О качестве уплотнения свидетельствует быстрое смыкание зеркала бетона при извлечении инструмента, цементное молочко и отсутствие пузырьков на поверхности.

Во время заливки необходимо проводить уплотнение вибратором или штыкованием. После заливки, бетон требуется поливать водой несколько раз в сутки в течение недели, при этом накрывая его пленкой, мешковиной или опилками.

Незаглубленный фундамент в большинстве случаев представляет собой решетчатую конструкцию с сечением балок в пределах 60 х 60 см. Это существенно облегчает мероприятия по защите бетонных конструкций, контактирующих с землей, от влаги. Применяются традиционные технологии:

объемная гидроизоляция – составы с пенетрирующими свойствами для изменения молекулярной структуры бетона (водоотталкивающие свойства по всей глубине);
оклеечная гидроизоляция – рулонный материал (Бикрост, Технониколь) на полимерной или стеклотканевой основе с битумным слоем;
обмазочная гидроизоляция – производится битумными, эпоксидными мастиками.

Гидроизоляция наносится в два-три слоя (битумная мастика), так же не забудьте уложить поверх фундамента горизонтальную гидроизоляцию, прежде чем начнете строительство стен.

При использовании Пенетрона владелец получает вечную гидроизоляцию, срок действия которой сохраняется до полного разрушения бетона. Оклеивание наиболее эффективно после грунтовки праймерами, обмазывания поверхностей ленты.

Особенности на пучинистых грунтах

В ведомственных нормах строительства для малоэтажной застройки ВСН 29-85 приведены рекомендации для жилищ на пучинистых грунтах. Основными требованиями являются:

при интенсивности вспучивания больше 0,05 единиц необходим монолитный фундамент или сборная лента с жестким защемлением балок внутри конструкции
в расчетах учитывают жесткость стен здания, за счет которой снижаются деформации ленты
подушка создается из щебня, крупного песка либо ПГС с содержанием щебня 60%
при строительстве сборной ленты на средне пучинистых грунтах блоки укладываются на 10 – 20 см армированную подбетонку, фиксируются сверху стандартным армопоясом 20 – 40 см высоты

В ВСН 29-85 имеются указания по конструкции незаглубленных фундаментов в зависимости от стенового материала, технологии строительства коробки жилища. Например, сруб, СИП-панели, щитовой, фахверковый, каркасный дом можно опереть на чрезмерно пучинистых грунтах на:

монолит;
жесткое соединение армированных блоков.

Если почвы средне пучинистые, допускается двухрядная кладка блоков длиной в пределах 2 м сечением 25 х 20 см с арматурой внутри. Для пенно-, газобетонных блоков, кирпичной кладки требования строже:

сильнопучинистый грунт – армопояса на уровне мауэрлата, межэтажных перекрытий, над дверными, оконными проемами + монолитная лента;
средне пучинистая почва – блоки укладываются между армопоясом, подбетонкой для жесткой фиксации.

Технология строительства незаглубленной ленты на пучинистых грунтах имеет вид:

траншеи на глубину 40 – 60 см;
засыпка послойно 20 см щебня, ПГС, песка на геотекстиль, уложенный на дно траншеи с запущенными на стены краями, уплотняется площадочным вибратором;
монтаж опалубки, размещение арматурного каркаса;
бетонирование, увлажнение набирающего прочность материала в первые три дня.

Распалубка для гидроизоляции возможна при 50% прочности ленты, что в жаркую погоду обычно равно двум суткам. Максимальный срок распалубки 27 суток будет при температуре + 5 градусов.

Таким образом, незаглубленный фундамент пригоден практически для любых грунтов, стеновых материалов. Он позволяет снизить трудозатраты на 40%, бюджет строительства на 60% в сравнении с заглубленной лентой. Подземный этаж застройщик получить не сможет, погреб под комнатой может присутствовать в проекте при низком УГВ.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Незаглубленный фундамент при строительстве на пучинистых грунтах используется в основном при возведении легких нежестких домов, допускающих деформации своего каркаса с сохранением эксплуатационных качеств и требуемого внешнего вида. При строительстве на скальных и крупнообломочных грунтах на незаглубленном фундаменте могут возводиться каменные дома. Незаглубленный фундамент выполняется в трех вариантах: столбчатый, в виде монолитной плиты или решетки (Рисунок 46).

Рисунок 46. Виды незаглубленных фундаментов:
А – столбчатый; Б – фундаментная плита; В – фундаментная решетка

Столбчатый незаглубленый фундамент

Столбчатый незаглубленный фундамент можно использовать для небольших деревянных и щитовых домов, бань, хозпостроек…, возводимых на непучинистых или слабопучинистых грунтах. При строительстве на скальных или крупнообломочных грунтах такой тип фундамента можно использовать и под большие в плане бревенчатые или брусовые дома.

Столбчатый фундамент на коротких опорах (стульях), расположенных с шагом

1,5…2,5 м в индивидуальном строительстве используется достаточно часто. Многие строительные фирмы, специализирующиеся на возведении деревянных домов, не загружая себя проблемами фундамента, кладут на землю фундаментные блоки, а на них – и сам дом (Рисунок 47, а). Такой прием вполне подходит при строительстве на непучинистых и слабопучинистых грунтах. Если грунт пучинистый, то снизить влияние пучения грунта на дом можно, заменив пучинистый грунт под опорой на песчаную подушку (Рисунок 47, б).

В качестве материала для опор можно использовать готовые стеновые или фундаментные блоки. Опоры можно выполнить в виде кирпичной кладки или изготовить из бетона, бутобетона или пескобетона. Обращаем внимание, что использование в фундаменте керамических кирпичей с низкой морозостойкостью и силикатных кирпичей – недопустимо.

Рисунок 47. Незаглубленные фундаментные столбы:
А – фундаментные блоки; Б – опора с песчаной подушкой; В – опора на крупнообломочном грунте;
Г – деревянная опора; Д – гидроизоляция опоры;
1 – фундаментный блок; 2 – песчаная подушка; 3 – бетон; 4 – бутовый камень; 5 – бревно; 6 – гидроизоляция; 7 – венец

Если грунт скальный или крупнообломочный, то опоры можно устанавливать сразу на жесткие, устойчивые фрагменты грунта, предварительно удалив слабые и выветренные его составляющие. Опору можно также выполнить с использованием бута и пескоцементного раствора, обеспечивающего монолитность основания и самих опор (Рисунок 47, в).

В отдельных случаях опоры можно делать деревянные. Для этого используют комлевую часть сосновых или дубовых бревен диаметром 20…30 см. Для повышения устойчивости опор под них отрывают яму, заливают её слоем бетона в 10…15 см и погружают в бетонный раствор саму опору (Рисунок 47, г). Недостаток деревянных опор – недолговечность – не более 8…15 лет. Для повышения срока службы древесину стульев обугливают на медленном огне и пропитывают дегтем, отработанными маслами и т. д.

Создание фундаментных опор связано с проведением гидроизолирующих мероприятий, необходимых для защиты конструкции дома от увлажнения её грунтовыми водами. Вода легко поднимается по структуре бетона, кирпича и дерева за счет капиллярного эффекта, создавая на своем пути очаги плесени, грибков и гниения. Гидроизолирующее покрытие в виде битумной мастики, рубероида, толи, стеклоизола и т.п., располагаемое на стыке дома с фундаментом, обязательно для выполнения (Рисунок 47, д).

Если в качестве опор используются керамзитобетонные блоки, слабые по морозостойкости, то снаружи их покрывают битумной мастикой (кроме стороны, обращенной внутрь подпола). Это позволяет избежать увлажнения блока и помогает высушить его, если увлажнение произойдет.

Намечая разбивку фундаментных опор, следует учитывать смятие венца на опорах. Большое расстояние между ними (больше 2,5 м) может привести к сосредоточению больших усилий на каждой опоре, что создаст предпосылки к разрушению структуры древесины. Для уменьшения смятия древесины шаг опор лучше уменьшить, а нижний (окладный) венец дома желательно выполнить из бруса или бревна большего поперечного сечения и, по возможности, из древесины более прочных пород (дуб, лиственница).

Рисунок 48. Плита мерзлого грунта
с "теплым" подполом:

3 – вектор смещения грунта

Планируя создавать фундаментные опоры, необходимо учитывать и конструкцию забирки, которой предполагается закрывать подпольное пространство. Повышенная влажность в нижней части дома (роса, брызги от ливневых стоков с крыши, снег) требует выполнять забирку из влагостойких материалов. Асбоцементные или металлические гофрированные листы, цементно-стружечная плита, морозостойкий пластик, фасадные декоративные панели, закрепляемые непосредственно к стене или венцу дома – вполне подходящее решение.

Высота опор определяет высоту расположения венца дома. Если столбы короткие, то венец и нижняя часть стен деревянного дома будут быстрее увлажняться, гнить, приводя строение в аварийное состояние.

Большая высота опор позволяет создать для деревянных конструкций дома более комфортные условия, но здесь возникают другие проблемы, связанные с пучинистыми явлениями. Пучинистые явления раскачивают опоры под домом с достаточно большими смещениями, способными опрокинуть их. Как это происходит.

Если грунт пучинистый, а подпол дома утеплен, то в плите замороженного прочного грунта, возникшего вокруг дома, образуется отверстие незамерзшего грунта (Рисунок 48). В процессе замерзания пучинистый грунт увеличивается в объеме во все свободные стороны, в том числе и в сторону отверстия в плите мерзлого грунта. На пучинистых грунтах горизонтальное смещение может достигнуть 10 …15 см. Такие подвижки пучинистого грунта вполне могут опрокинуть не только высокие фундаментные столбы (Рисунок 49), но и узкие слабо армированные ленты незаглубленного или малозаглубленного фундамента.

Рисунок 49. Наклон фундаментной опоры при "теплом" подполе:
1 – плита мерзлого грунта; 2 – граница промерзания; 3 – фундаментная опора; 4 – обратная засыпка-утеплитель; 5 – снеговой покров

Рисунок 50. Плита мерзлого грунта
с "холодным" подполом:
1 – фундаментная опора; 2 – мерзлая плита;
3 – вектор смещения грунта

Обратная картина перекосов возникает в том случае, если грунт вокруг дома укрыт толстым снежным одеялом, а под домом грунт открыт и охлажден до температуры окружающего воздуха В этом случае мощная плита замерзшего грунта начнет возникать со стороны дома там, где фунт промерзает быстрее (Рисунок 50). При таком промерзании фунта высокая опора под домом будет отклоняться в другую сторону (Рисунок 51).

Рисунок 51. Наклон фундаментной опоры при "холодном" подполе:
1 – плита мерзлого грунта; 2 – граница промерзания; 3 – фундаментная опора; 4 – утеплитель перекрытия; 5 – снеговой покров

Для того, чтобы исключить опрокидывание опорных столбов, их лучше опирать на песчаную подушку (Рисунок 47, б), нейтрализующую пучинистые смещения около опор. Кроме того, сами опоры должны быть более устойчивыми: их высота не должна быть больше, чем 1,5 ширины подошвы. Что касается остальных мероприятий, то они направлены на то, чтобы граница мерзлого грунта в зоне расположения опор не меняла резко свою глубину. Для этого продухи в цокольной части дома следует закрывать на зиму, чтобы подпольное пространство не сильно промерзало. Не следует убирать снег вокруг дома до самой земли.

Застройщик, внимание!

Зимний холод почти наверняка опрокинет высокие опоры, если при открытом подполе сильно пучинистый грунт будет промерзать.

Пучинистые процессы не только "раскачивают" опоры фундамента, но и поднимают-опускают их, причем неравномерно, сильно напрягая конструкцию дома. Если дом стоит на отдельных столбиках-опорах или же на балках, уложенных на пучинистом грунте, даже с песчаной подсыпкой, а под полом сухо и тепло, то опоры под внешними стенами поднимутся, а под внутренними – останутся на месте (Рисунок 52). В деревянном доме это приведет к перекосам дверных косяков и оконных рам, к наклону пола и к небольшим проблемам с крышей; а в каменном доме – к трещинам в стенах, которые будут жить всё время вместе с домом, не боясь косметического ремонта.

Рисунок 52. Деформации дома на пучинистом грунте:
1 – дом; 2 – фундамент; 3 – граница промерзания

Что можно посоветовать именно в этом случае?

Необходимо тщательно утеплить полы первого этажа, тогда грунт под домом будет промерзать в той же степени, как и вокруг дома; пучинистые явления будут проявляться не так сильно. Дополнительно к этому надо свести к минимуму увлажнение грунта вокруг дома, организовав водоотвод с крыши и снегозадержание вокруг дома.

Монолитная плита

Монолитная незаглубленная плита в качестве фундамента используется при строительстве на слабых просадочных грунтах, при возведении небольших строений на силыкшучинистых грунтах или в условиях вечной мерзлоты (Рисунок 26). Такой фундамент целесообразно использовать для легких строений, не вызывающих в самой плите больших напряжений, либо для жестких каменных конструкций, стены которых усиливают изгибную жесткость плиты.

Фундамент, уложенный непосредственно на пучинистый грунт, опускается и поднимается при изменении климатических условий, он "плавает" на поверхности грунта. Понятно, что если дом установлен на плите, являющейся полом первого этажа, то грунт под ней не промерзает, особенно под средней частью дома. Из-за неравномерности промерзания под домом образуется провал грунта, который может достигать 10…15 см. Именно поэтому плита такого фундамента должна быть весьма жесткой на изгиб и иметь достаточную строительную толщину с хорошим армированием.

Один из распространенных вариантов незаглубленного фундамента – это тот, в котором между плитой и грунтом прокладывается слой утеплителя (жесткий пенополистирол толщиной 10 – 15 см). Такое решение позволяет не только уменьшить тепловые потери через пол первого этажа, но и практически исключить провал грунта под ним за счет выравнивания температурного поля под домом и около него. Сам утеплитель укладывается на слой крупнозернистого песка толщиной 30 – 40 см (Рисунок 53).

Рисунок 53. Плитный фундамент на песчаной подушке
1 – песчаная подушка; 2 – утеплитель; 3 – плита; 4 – граница промерзания

Подобный фундамент целесообразно возводить на грунтах с постоянно высоким уровнем грунтовых вод, если дренаж трудно осуществим; а также на слабых просадочных и сильносжимаемых грунтах (водонасыщенные супеси или глины, торфы, водонасыщенные пылеватые грунты).

Можно воспользоваться и несколько другим вариантом снижения неравномерности промерзания под домом с плитным фундаментом – прокладкой утеплителя в толще грунта вокруг дома (Рисунок 54).

Рисунок 54. Плита под легким строением:
1 – плита; 2 – песчаная подушка; 3 – утеплитель; 4 – стена

Причина появления трещины в монолитной плите

Пришел застройщик с серьезной проблемой. Дом 8x10 м в два этажа на пучинистом грунте; фундамент – железобетонная плита, отлитая на щебеночной подсыпке толщиной 50 см; стены из пеноблоков, усиленные сейсмопоясом. Зимой проблем не было, а вот весной во внутреннй стене появилась трещина, расходившаяся вверх до ширины в 1 см, да и отмостку подняло, которая позднее вернулась в исходное положение.

Стали разбираться в чем дело. Зима 2006 года выдалась особенно суровой. Грунт под периметром дома промерз очень сильно. Увеличиваясь в объеме, он не мог преодолеть вес тяжелого дома, отчего сильно уплотнился (Рисунок 55, А). Отмостка вокруг дома, жестко соединенная с плитой, не создавала своим весом большого давления на грунт, поэтому ее внешний край задрался вверх. Пришла весна. Грунт начал оттаивать и уменьшаться в объёме. Под внешним периметром плиты возник зазор, увеличивающийся в размерах по мере оттаивания грунта. Наступил момент, когда плита стала опираться на грунт только центральной своей частью. Не выдержав нагрузки, периметр плиты просел, а внутренняя стена дома треснула (Рисунок55, Б). Отмостка вернулась в исходное положение. Какие конструктивные недостатки проявились здесь. Большие габариты дома увеличили неравномерность промерзания грунта, большой вес дома перегрузил плиту изгибом. Положение могло усугубиться недостаточным армированием плиты, рассчитанным на первый этап пучения, с плотным армированием только в нижней части плиты. Похоже, что коварство пучинистого грунта проявилось в полной мере, когда холода уже отступли.

Рисунок 55. Пучинистый грунт и дом на плите – сложные отношения:
А – дом зимой; Б – дом весной;
1 – отмостка; 2 – граница промерзания; 3 – уплотненный грунт; 4 – щебень; 5 – плита; 6 – трещина в стене

Решетчатый незаглубленный фундамент

Решетчатый фундамент (Рисунок 46, в) используется при строительстве на слабых просадочных и на сильнопучинистых грунтах. По сравнению с монолитной плитой такой фундамент, имея высокую жесткость, позволяет существенно снизить расход бетона и арматуры. Но традиционный подход к устройству дощатой опалубки для такой конструкции фундамента сложен и дорог, что не позволяет широко его использовать.

Внимание!

Планируя фундамент в виде монолитной плиты или решетки, сначала следует сделать приямок и выполнить разводку коммуникаций, проходящих под домом (ввод водопровода и вывод канализационной системы). Иначе после изготовления фундаментной плиты эти работы провести будет очень и очень сложно. Стенки приямка должны быть независимы от плиты или решетки фундамента, чтобы их относительные вертикальные перемещения не смогли создать в конструкции плиты разрушающие напряжения.

Рисунок 56. Опалубка решетчатого фундамента:
1 – песчаная подушка; 2 – гидроизоляция; 3 – опалубка; 4 – плитный утеплитель; 5 – бетон; 6 – арматура

Рис. 46. Виды незаглубленных фундаментов: А - столбчатый; Б - фундаментная плита; В - фундаментная решетка

Столбчатый незаглубленый фундамент

Столбчатый фундамент на коротких опорах (стульях), расположенных с шагом 1,5…2,5 м в индивидуальном строительстве используется достаточно часто. Многие строительные фирмы, специализирующиеся на возведении деревянных домов, не загружая себя проблемами фундамента, кладут на землю фундаментные блоки, а на них - и сам дом (рис. 47, а). Такой прием вполне подходит при строительстве на непучинистых и слабопучинистых грунтах. Если грунт пучинистый, то снизить влияние пучения грунта на дом можно, заменив пучинистый грунт под опорой на песчаную подушку (рис. 47, б).

Рис. 47. Незаглубленные фундаментные столбы: А - фундаментные блоки; Б - опора с песчаной подушкой; В - опора на крупнообломочном грунте; Г - деревянная опора; Д - гидроизоляция опоры; 1 - фундаментный блок; 2 - песчаная подушка; 3 - бетон; 4 - бутовый камень; 5 - бревно; 6 - гидроизоляция; 7 - венец

В отдельных случаях опоры можно делать деревянные. Для этого используют комлевую часть сосновых или дубовых бревен диаметром 20…30 см. Для повышения устойчивости опор под них отрывают яму, заливают её слоем бетона в 10… 15 см и погружают в бетонный раствор саму опору (рис. 47, г) . Недостаток деревянных опор - недолговечность - не более 8…15 лет. Для повышения срока службы древесину стульев обугливают на медленном огне и пропитывают дегтем, отработанными маслами и т. д.

Создание фундаментных опор связано с проведением гидроизолирующих мероприятий, необходимых для защиты конструкции дома от увлажнения её грунтовыми водами. Вода легко поднимается по структуре бетона, кирпича и дерева за счет капиллярного эффекта, создавая на своем пути очаги плесени, грибков и гниения. Гидроизолирующее покрытие"в виде битумной мастики, рубероида, толи, стеклоизола и т. п., располагаемое на стыке дома с фундаментом, обязательно для выполнения (рис. 47, д) .

Планируя создавать фундаментные опоры, необходимо учитывать и конструкцию забирки, которой предполагается закрывать подпольное пространство. Повышенная влажность в нижней части дома (роса, брызги от ливневых стоков с крыши, снег) требует выполнять забирку из влагостойких материалов. Асбоцементные или металлические гофрированные листы, цементно-стружечная плита, морозостойкий пластик, фасадные декоративные панели, закрепляемые непосредственно к стене или венцу дома, - вполне подходящее решение.

Если грунт пучинистый, а подпол дома утеплен, то в плите замороженного прочного грунта, возникшего вокруг дома, образуется отверстие незамерзшего грунта (рис. 48). В процессе замерзания пучинистый грунт увеличивается в объеме во все свободные стороны, в том числе и в сторону отверстия в плите мерзлого грунта. На пучинистых грунтах горизонтальное смещение может достигнуть 10…15 см. Такие подвижки пучинистого грунта вполне могут опрокинуть не только высокие фундаментные столбы (рис. 49), но и узкие слабо армированные ленты незаглубленного или малозаглубленного фундамента.

Рис. 48. Плита мерзлого грунта с "теплым" подполом: 1 - фундаментная опора; 2 - мерзлая плита; 3 - вектор смещения грунта

Рис. 49. Наклон фундаментной опоры при "теплом" подполе: 1 - плита мерзлого грунта; 2 - граница промерзания; 3 - фундаментная опора; 4 - обратная засыпка - утеплитель; 5 - снеговой покров

Обратная картина перекосов возникает в том случае, если фунт вокруг дома укрыт толстым снежным одеялом, а под домом фунт открыт и охлажден до температуры окружающего воздуха. В этом случае мощная плита замерзшего фунта начнет возникать со стороны дома там, где фунт промерзает быстрее (рис. 50). При таком промерзании фунта высокая опора под домом будет отклоняться в другую сторону (рис. 51).

Рис. 50. Плита мерзлого грунта с "холодным" подполом: 1 - фундаментная опора; 2 - мерзлая плита; 3 - вектор смещения грунта

Рис. 51. Наклон фундаментной опоры при "холодном" подполе: 1 - плита мерзлого грунта; 2 - граница промерзания; 3 - фундаментная опора; 4 - утеплитель перекрытия; 5 - снеговой покров

Для того, чтобы исключить опрокидывание опорных столбов, их лучше опирать на песчаную подушку (рис. 47, б) , нейтрализующую пучинистые смещения около опор. Кроме того, сами опоры должны быть более устойчивыми: их высота не должна быть больше, чем 1,5 ширины подошвы. Что касается остальных мероприятий, то они направлены на то, чтобы граница мерзлого грунта в зоне расположения опор не меняла резко свою глубину. Для этого продухи в цокольной части дома следует закрывать на зиму, чтобы подпольное пространство не сильно промерзало. Не следует убирать снег вокруг дома до самой земли.

Застройщик, внимание!

Пучинистые процессы не только "раскачивают" опоры фундамента, но и поднимают-опускают их, причем неравномерно, сильно напрягая конструкцию дома. Если дом стоит на отдельных столбиках-опорах или же на балках, уложенных на пучинистом грунте, даже с песчаной подсыпкой, а под полом сухо и тепло, то опоры под внешними стенами поднимутся, а под внутренними - останутся на месте (рис. 52) . В деревянном доме это приведет к перекосам дверных косяков и оконных рам, к наклону пола и к небольшим проблемам с крышей; а в каменном доме - к трещинам в стенах, которые будут жить всё время вместе с домом, не боясь косметического ремонта.

Рис. 52. Деформации дома на пучинистом грунте: 1 - дом; 2 - фундамент; 3 - граница промерзания

Что можно посоветовать именно в этом случае?

Монолитная плита

Монолитная незаглубленная плита в качестве фундамента используется при строительстве на слабых просадочных грунтах, при возведении небольших строений на сильнопучинистых грунтах или в условиях вечной мерзлоты (рис. 26) . Такой фундамент целесообразно использовать для легких строений, не вызывающих в самой плите больших напряжений, либо для жестких каменных конструкций, стены которых усиливают изгибную жесткость плиты.

Один из распространенных вариантов незаглубленного фундамента - это тот, в котором между плитой и грунтом прокладывается слой утеплителя (жесткий пенополистирол толщиной 10 - 15 см). Такое решение позволяет не только уменьшить тепловые потери через пол первого этажа, но и практически исключить провал грунта под ним за счет выравнивания температурного поля под домом и около него. Сам утеплитель укладывается на слой крупнозернистого песка толщиной 30 - 40 см (рис. 53) .

Рис. 53. Плитный фундамент на песчаной подушке 1 - песчаная подушка; 2 - утеплитель; 3 - плита; 4 - граница промерзания

Можно воспользоваться и несколько другим вариантом снижения неравномерности промерзания под домом с плитным фундаментом - прокладкой утеплителя в толще грунта вокруг дома (рис. 54) .

Рис. 54. Плита под легким строением: 1 - плита; 2 - песчаная подушка; 3 - утеплитель; 4 - стена

Причина появления трещины в монолитной плите

Пришел застройщик с серьезной проблемой. Дом 8x10 м в два этажа на пучинистом грунте; фундамент - железобетонная плита, отлитая на щебеночной подсыпке толщиной 50 см; стены из пеноблоков, усиленные сейсмопоясом. Зимой проблем не было, а вот весной во внутреннй стене появилась трещина, расходившаяся вверх до ширины в 1 см, да и отмостку подняло, которая позднее вернулась в исходное положение.

Стали разбираться в чем дело. Зима 2006 года выдалась особенно суровой. Грунт под периметром дома промерз очень сильно. Увеличиваясь в объеме, он не мог преодолеть вес тяжелого дома, отчего сильно уплотнился (рис. 55, А) . Отмостка вокруг дома, жестко соединенная с плитой, не создавала своим весом большого давления на грунт, поэтому ее внешний край задрался вверх. Пришла весна. Грунт начал оттаивать и уменьшаться в объеме. Под внешним периметром плиты возник зазор, увеличивающийся в размерах по мере оттаивания грунта. Наступил момент, когда плита стала опираться на грунт только центральной своей частью. Не выдержав нагрузки, периметр плиты просел, а внутренняя стена дома треснула (рис.55, Б) . Отмостка вернулась в исходное положение. Какие конструктивные недостатки проявились здесь. Большие габариты дома увеличили неравномерность промерзания грунта, большой вес дома перегрузил плиту изгибом. Положение могло усугубиться недостаточным армированием плиты, рассчитанным на первый этап пучения, с плотным армированием только в нижней части плиты. Похоже, что коварство пучинистого грунта проявилось в полной мере, когда холода уже отступили.

Рис. 55. Пучинистый грунт и дом на плите - сложные отношения: А - дом зимой; Б - дом весной; 1 - отмостка; 2 - граница промерзания; 3 - уплотненный грунт; 4 - щебень; 5 - плита; 6 - трещина в стене

Решетчатый незаглубленный фундамент

Решетчатый фундамент (рис. 46, в) используется при строительстве на слабых просадочных и на сильнопучинистых грунтах. По сравнению с монолитной плитой такой фундамент, имея высокую жесткость, позволяет существенно снизить расход бетона и арматуры. Но традиционный подход к устройству дощатой опалубки для такой конструкции фундамента сложен и дорог, что не позволяет широко его использовать.

Рис. 56. Опалубка решетчатого фундамента: 1 - песчаная подушка; 2 - гидроизоляция; 3 - опалубка; 4 - плитный утеплитель; 5 - бетон; 6 - арматура

Внимание!

Распространенное решение проблемы пучинистости грунта - возведение фундамента ниже ГПГ или на этом уровне. Для нетяжелых зданий (загородные и дачные дома именно такие и есть) такой метод не является приемлемым из-за существенного прироста касательных сил вследствие развитой боковой поверхности заглубленных оснований. Поэтому даже такой дорогостоящий вариант, как заглубленный фундамент, не может обеспечивать 100% гарантии.

Параметры мелкозаглубленного фундамента.

Поэтому все чаще прибегают к строительству мелкозаглубленных фундаментов, одной из разновидностей которого является столбчатый фундамент.

На нем и остановимся подробнее в этой статье.

Фундамент мелкого заложения

Выбирая фундаменты мелко заложенные, важно понимать, что их применение подразумевает объединение всех компонентов основания в 1 жесткую конструкцию, которая реагирует на точечные деформации грунта и выполняет функцию перераспределения нагрузок по всей площади фундамента. При возведении ленточного основания, такой конструкцией будет являться цельная железобетонная рама; в случае со столбчатым малозаглубленным основанием опоры обвязывают монолитным ростверком из ж/б (бурозабивной фундамент мелкого заложения) или стальными балками.

Фундамент мелкого заложения допускает небольшой подъем основания (иногда неравномерный), при этом отклонение в высоте не должно быть больше предельных расчетных показателей, примененных при его строительстве и зависящих от конструкции постройки. В целом расчет оснований для неглубокого заложения производится так же, как и расчет других видов фундаментов, и основывается на нагрузке и характеристике грунта. При этом высчитываются оптимальные параметры площади подошвы. Во внимание принимаются жесткие наземные конструкции дома, которые характеризуются прочностью на изгиб.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент.

При таком подходе формируется единая плавающая система, которая при точечном влиянии со стороны промерзающего грунта не подвергается значительной деформации.

В зависимости от применяемых задач выбирают такие виды фундамента неглубокого заложения, как:

ленточные - возводятся в вырытых траншеях на песчаной подушке (железобетонный монолит или бутовый фундамент);
столбчатые - на забивных или буронабивных сваях.

Основные преимущества при использовании мелкозаглубленного фундамента

Фундаменты мелкого заложения позволяют:

сокращать стоимость строительства;
ускорять процесс возведения дома;
уменьшать трудозатраты.

Особенности обустройства мелкозаглубленного основания:

Не допускается оставлять не загруженным мелкозаглубленный фундамент в зимнее время года. Если не удается избежать этого, вокруг основания должна быть оборудована теплоизоляция с применением шлаковаты, керамзита, опилок и т.д.
Нельзя производить закладку фундамента мелкозаглубленного на промерзшем грунте.
Гидроизоляция боковых граней основания мелкого заложения должна выполняться в 2 слоя по всей площади.
Подвалы, устраиваемые в домах с незаглубленным фундаментом, должны иметь небольшие размеры.

Основания мелкого заложения обустраиваются на непучинистой подсыпке, представляющую собой слой щебня и песка.

Фундамент мелкозаглубленный столбчатый

Схема мелкозаглубленного монолитного фундамента.

Тем сложнее сделать своими силами мелкозаглубленный фундамент на столбах, чем сложнее грунт на участке. Сильно пучинистый грунт является своеобразным свидетельством того, что необходимо жестко соединять опоры в общую конфигурацию. Это возможно при строительстве монолитного ростверка либо при помощи стальных балок.

Качество грунта легко определяется на глаз. Для этого бурение скважины на 2 м будет достаточным условием. Нужно оценить состав почв (шаг 0,5 м). В случае того, если грунт оставляет желать намного лучшего, целесообразно заменить его более рассыпчатым материалом (песком). Хоть работы и прибавится в этом случае, зато вы сможете обеспечить своему дому защиту от сильной усадки и разрушения во время сильных морозов.

Столбчатый фундамент предполагает использование основания столбов - это те элементы, которым принадлежит роль связать дом и площадку. Между ними должен оставляться зазор не менее 200 мм, который создаст условия для нивелирования изменений, происходящих в промерзающем грунте.

Мелкозаглубленный фундамент столбчатый из блоков: технология строительства

Такой тип фундамента можно обоснованно назвать одним из самых простых и быстровозводимых, поскольку даже двое рабочих способны справиться с его возведением за 2 рабочих дня для постройки небольшого (или средних размеров) загородного дома или бани. Этот способ предусматривает использование стеновых изделий ЖБИ. Скоростной способ строительства полностью соответствует по технологии кирпичной кладке

Схема армирования мелкозаглубленного фундамента.

Для начала нужно определить количество столбов. Они должны устанавливаться под каждым из углов дома и в местах стенового пересечения. Далее подсчет производится с тем учетом, что шаг между столбами делается через каждые 2-3 м. Если их устанавливать реже, есть большая вероятность деформации. А если слишком редко, это приведет к увеличению затрат на материалы и труд.

После того как разметка основания выполнена и определен размер столбчатого фундамента, в земле копают углубления под опоры размером 150-300 мм (в зависимости от неровности участка). То есть они могут быть не равно глубокими, здесь ориентируются на то, чтобы верхний уровень установленных целых блоков совпадал между собой. На наклонном участке 1 опора может состоять из 1-2 блоков в высоту, а на противоположной стороне доме - из 5. На ровном участке в высоту обычно устанавливают около 2-3 блоков, а углубления под опору закладывают не более 200 мм.

В углублениях насыпают песчаные подушки высотой 10-15 см, поливают водой, утрамбовывают. Затем заливаются (или устанавливаются) опорные площадки для непосредственной постановки блоков. Площадки под опоры необходимы для увеличения опорной площади, что позволяет повысить несущую способность почвы, следовательно, возводить загородный дом большего веса.

Изготавливают опорные площадки по-разному. Грамотный подход в этом вопросе - заливка опорных площадок с армированием дорожной сеткой в 1 ряд, а еще лучше - арматурой (с d= 10-12 мм). Такие монолитные площадки делают с учетом размеров: 400 на 400, 600 на 600 мм и толщиной 50-70 мм. Это самый надежный вариант, хотя и немного более трудозатратный.

Некоторые строители избегают устройства опорной площадки, сразу устанавливая блоки на песчаную подушку. Такой подход не является правильным. Это связано с тем, что бетонные блоки столбчатого сборного фундамента, не имея под собой твердого основания, смогут начать «гулять», испытав на себе первую серьезную нагрузку. В этой ситуации нужно устанавливать блоки так, чтобы не менее чем из 2-х блоков состоял 1 ряд, последующий - тоже из 2-х, но уже уложенных с перехлестом. То есть в поперечном сечении столб данного типа фундамента должен быть не менее 400 на 400 мм. Таким способом экономится время на устройство опорной площади, но траты лишних средств для покупки дополнительных блоков не избежать.

Классификация столбчатых фундаментов.

После заливки нижней опоры возводятся бетонные блоки. Самый распространенный размер бетонных блоков 200 на 200 и на 400 мм. При этом блоки выбирают полнотелые, значительно реже используют блоки с небольшими пустотами изнутри.

Зачастую блоки устанавливают и закрепляют между собой с помощью кладочной смеси, что и правильно. Бывают случаи, когда строители не желают готовить кладочный раствор, и предполагают, что блоки и так отлично справятся с задачей выдержать массу дома. Такой подход, действительно, иногда используется, но только в том случае, когда планируется возведение совсем легких конструкций: щитового летнего дома, гаража, бани, бытовки. Цементный раствор должен быть достаточно жесткий, ни в коем случае нельзя разбавлять его во время работы водой. Каждое шовное соединение (8-12 мм) кладки нужно заделывать очень тщательно, затем поверхность столба рекомендуется оштукатурить.

Важно отметить, что сцепление блоков при помощи кладочной смеси является обязательным условием, когда планируется соорудить фундамент из блочных столбов с ростверком.

После того как выполнены все столбы основания, каждый столбик сверху накрывают гидроизолирующим материалом, на который уже можно укладывать брус (нижний венец) будущего здания. Затем переходят к строительству самого дома.

Глубина заложения для столбчатого основания неглубокого заложения из блоков принципиально не имеет определяющего значения, поскольку зимой он находится выше ГПГ и при наличии вспучивающихся грунтов опускается и поднимается совместно с домом равномерно, не перекашиваясь.

Изготовление мелкозаглубленного столбчатого фундамента с применением ростверка

Схема основных фундаментов мелкого заложения.

Для повышения устойчивости столбов, исключения их опрокидывания и смещения, а также для слаженной работы столбов фундамента, как единой конструкции, в столбчатом фундаменте сооружают ростверк.

Ростверком называется своеобразная подошва, которая передает большую часть нагрузки от наземной части постройки на грунт. Иными словами - это каркас (соединительные перемычки), способствующий равномерному распределению веса на столбы и совместной их защите от боковых нагрузок. Ростверк используют в основном в постройках из кирпича, так как при строительстве деревянных домов учитывается, что с этой задачей справится нижнее бревно. Ростверк находит свое применение и в монолитных и в сборных типах оснований.

Этот способ обязателен для глинистых, пучинистых почв на участке.

Ростверк бывает высокий и низкий. Низкий находится под землей, а высокий - значительно выше уровня (на 15-40 см) грунта. В обоих случаях заметно снижается нагрузка на столбчатое основание, что придает конструкции дополнительную надежность и прочность.

Для его создания используют следующие материалы:

монолитный или сборный железобетон;
бетон;
двутавровая стальная балка;
реже - древесина.

Схема гидроизоляции столбчатого фундамента.

Технология столбчатого фундамента с ростверком:

Монолитный железобетонный ростверк предусматривает создание весьма мощного арматурного каркаса в пространстве. Снизу и сверху арматурные пояса устанавливаются идентичными друг другу. Тогда различные деформации восприниматься будут одинаково и компенсироваться тоже равномерно: как от верхней части дома, так и от нижней. Ростверк представляет прямоугольник в сечении, арматура в нем размещена на некотором расстоянии от поверхности бетона.

На выровненные предварительно столбы укладывают перемычки из железобетона. Их прочно соединяют на столбиках (точка стыка - посередине столба), связав их петли проволокой между собой. Сверху устанавливают съемную опалубку. Выложив арматуру, приступают к заливке бетона в заготовку. Когда ростверк наберет достаточную прочность, его гидроизолируют.

Устройство мелкозаглубленного фундамента столбчатого на сваях (буронабивных или заливных)

Еще одним скоростным видом строительства основы легкого дома является возведение столбчатого фундамента на сваях. Здесь роль столбов выполняют заливные или готовые заводские сваи, которые при помощи специальной установки вбиваются (ввинчиваются) в грунт на нужную глубину. Малое количество времени, которое тратится на обустройство свай, компенсирует их высокую стоимость. Установка этого типа основания является не дешевой процедурой, что при самостоятельном строительстве сводит на «нет» основную идею экономии.

Технология заложения

Первый вариант

Схема приготовления бетонной смеси.

По периметру будущего дома роют неглубокую траншею. В ней бурят скважины и производят заливку свай. Верхнюю часть свай покрывают гидроизолирующим материалом. На дно траншеи между концами свай засыпают песок. Он должен размещаться на одном уровне с концами свай. Затем сверху на песок укладывается рубероид. Затем монтируется опалубка, которая изнутри обивается пергамином или толем. Это делается с той целью, чтобы к щитам опалубки не прилипал бетон. Снаружи делаются подпорки. Наружные стенки опалубки связываются поперечными брусками. Это вызвано той необходимостью, которая предусматривает сохранение целостности конструкции опалубки, когда будет заливаться бетонный раствор. Далее во внутреннее пространство опалубки устанавливают арматурный каркас. Его привязывают к выпускам арматуры из концов свай. Когда это сделано, заливают бетон. При его заливке нужно делать протыкивания стальным прутком для выхода воздуха из бетона и обеспечения его плотности и прочности. После высыхания бетона опалубку снимают, убирают песок. При этом между ростверком и грунтом остается зазор в 20 см. Ростверк готов.

Второй вариант

Схема стобчатого мелкозаглубленного фундамента из ж/б блоков.

На небольшом расстоянии от земли между концами свай устанавливается опалубка наподобие коробки с дном. Именно в нее монтируется каркас из арматуры, заливается бетон. Остальные работы производятся такие же, что и в первом варианте. Между грунтом и бетоном остается расстояние. Для того чтобы эту конструкцию утеплить, нужно изготовить забирку. Она будет служит для утепления подполья и будет препятствовать попаданию грязи и снега.

Следующий этап - гидроизоляция ростверка. При его возведении не следует забывать и про устройство вентиляционных отверстий - продухов. Их расположение, количество, размеры необходимо спланировать заранее, до заливки бетонной смесью.

Готовый ростверк, после того как дом полностью построен, имеет смысл отделать под камень, кирпич или другой материал в соответствии с общим стилевым оформлением фасада дома.

Устройство мелкозаглубленного столбчатого фундамента из труб

Схема причин разрушения фундамента.

При этом способе для формирования столбов изготавливают несъемную опалубку - стальная или асбестовая труба необходимого диаметра (20, 40 см и т. д.). Если грунт имеет стандартную несущую способность (4 кг на 1 см²), то предполагается просто вырыть круглое углубление и вставить в него трубу соответствующего сечения. В подготовленное углубление заливают на треть высоты бетонную смесь. При этом труба будет медленно приподниматься, а раствор вытекать на заранее уложенный внахлест гидроизолирующий слой. Таким способом создается уширенное основание - гидравлическая подушка. После того, как бетон затвердеет, работы продолжают. В трубу до расстояния в 15 см до уровня нулевой границы постепенно заливают раствор (по 20 см и вибропрессуют). С внешней стороны «форму» фиксируют уплотненным грунтом в целях исключения ее перекоса. Последующие этапы работ по созданию столбчатого фундамента из труб выполняют по аналогии с предыдущими способами.

Постараемся подробно расписать как происходит расчет опор для столбчатого фундамента

Вы сможете без труда самостоятельно учесть все нюансы и сделать для себя оптимальный выбор столбчатого основания, воспользовавшись ниже представленной информацией.

Оценка нагрузки от дома

Скорее всего, вы уже определились для себя из какого материала будете строить дом. Из этого следует, что уже на данном этапе вы сможете быстро оценить вес наземной части строения, сложив нагрузки от всех частей здания и прибавив к ним сезонные нагрузки, а также нагрузки от оборудования, которое планируется разместить внутри постройки.

Учитывая полученные данные, можно оценить размеры ж/б обвязки - ростверка, который будет служить рамой, распределяющей равномерно нагрузки на все столбы. В случае необходимости он будет передавать деформационную нагрузку от фундамента. Объем и масса обвязки рассчитывается исходя из того, что средний объемный вес ж/ б равен 2400 кг/м³.

Производим расчет нагрузки на фундамент, суммируя все выше указанные нагрузки F.

Нужно еще определиться со свойствами грунта и общим количеством опор.

Оцениваем состав грунта

Для этого оценим его на глаз. Для этого на месте будущей постройки откапываем шурф, глубина которого будет на 30 см ниже ГПГ. Например, ГПГ для вашей местности составит 1,5 м. Шурф копаем в глубину на 1,8 м. Делаем отбор проб грунта и пробуем скатать их в шарик. Состав грунта оценивается таким образом:

Схема устройства столбчатого фундамента.

шарик скатать не получается, визуально видно песчаное дно шурфа, то, опираясь на крупность песка, расчетное сопротивление грунта, R примет значение: от 2 (для мелкого) до 4 (для крупного);
шарик при надавливании рассыпается: скорее всего земля - супесь (R 3);
шарик не рассыпается при надавливании, края лепешки не трескают: перед вами - глина (R 3-6);
шарик не рассыпается, но края при надавливании образуют трещины, значит, грунт - суглинок (R 2-4).

Ориентировочные показатели расчетного сопротивления грунта приведены в таблице ниже.

Для расчета мелкозаглубленного фундамента показатель сопротивления грунта нужно рассчитать по формуле: R=0,005R0(100+h/3), где R0-величина из таблицы, h - планируемая глубина заложения (см).

Расчет количества столбов

Количество столбов зависит от площади основания каждого. Например, вы планируете установить буронабивные сваи d - 300 мм. С уширенной нижней частью в 500 мм. Площадь подошвы каждого столба расчитывается так: S=pi×D2/4=3,14×50×50/4=1960 см².

Возьмем для примера нагрузку равную 100000 киллограммов, R = 4.

Схема монтажа столбчатого фундамента.

Тогда, решив уравнение с 1-ой неизвестной, которое имеет вид R=F/(Sхn), где n - количество столбов, получим n=13 штук.

Так как сами столбы тоже будут оказывать влияние на грунт, их тоже следует включить в нагрузку. Делаем поправочные вычисления.

Диаметр оставляем такой же 0,3 м, длина столба - 2 м.

Объем 1-го столба будет равен:

Средний вес ж/б (кг/м³) - 2400. Масса 1-ой опоры будет: 2400х0,14=336 кг = 340 кг. Следовательно, масса 13-ти опор составит 4500 кг. Умножаем этот показатель на коэффициент 1,3 по надежности, складываем c F и подставляем в формулу: 4=105850/(1960n). Получается, что n=14 - число опор, которые нужно установить.

Расчет густоты арматуры

Для расчета густоты арматуры для одного столба исходят из того, что:

для обвязки столбов допустимо применять арматуру от 10 мм;
на 1 столб круглого сечения нужно 3 прута, для столба квадратного сечения - 4 прута;
прутья устанавливают вертикально во всю длину столба, плюс делают выпуски по 35 см;
горизонтальная обвязка столбов выполняется с шагом не более 50 см.

В качестве примера для расчетов будем использовать основание из буронабивных свай в количестве 14 штук (d=200 мм, h=2000 мм), растояние между каждой сваей - 2000 мм, будем использовать ж/б обвязку высотой 400 мм.

Для каждой сваи возьмем 4 прутка с длиной 2350 мм: 2000 мм - на сваю и 350 мм - на запуск. На одну буронабивную сваю нужно взять: 4х2350мм=9400 мм или 9,4 м профиля периодического. На 14 свай потребуется 131,6 м. Для каркаса сваи возьмем гладкую арматуру, при помощи которой скрепим 4 прутка в 3-х местах. Длина одного прутка составит 628 мм =(3,14х200 мм). Длина 3-х прутков - 1884 мм или 1,9 м. Общее количество гладкой арматуры: 1,9х14=26,6 м.

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент: технология строительства

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент тем сложнее сделать, чем сложнее грунт на участке. Пучинистый грунт является свидетельством, что необходимо жестко соединять опоры в целостную конфигурацию.