Конструкция и устройство мелкозаглубленного фундамента
Мелкозаглубленные фундаменты закладывают значительно выше глубины промерзания почвы. Их применение способствует сокращению объемов земляных работ, увеличению темпов строительства, позволяет сократить количество бетона для устройства фундамента, возводить дома на пучинистых и слабых почвах.
Виды фундаментов малого заглубления
Мелкозаглубленный фундамент применяют как для возведения легких каркасных и деревянных зданий, так и для строительства кирпичных одно-двухэтажных домов. В зависимости от конструкции дома и свойств почвы на участке строительства выполняет основания следующих видов:
- Ленточный фундамент в плане имеет форму рамы, балки которой расположены по периметру здания и под внутренними перегородками. Он может применяться на пучинистых почвах при глубоком залегании грунтовых вод и обладает хорошей несущей способностью.
- Плитный фундамент - это армированная монолитная плита, уложенная под зданием. Его можно возводить на слабых и сильно пучинистых почвах при высоком уровне грунтовых вод.
- Опоры столбчатого фундамента расположены по углам, периметру и под простенками здания с шагом около двух метров. Для увеличения прочности столбы соединяют балкой, уложенной поверх них.
При выборе оптимального типа фундамента следует оценить их достоинства и недостатки.
| Вид фундаментов | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|
| Ленточные | Несущая способность достаточна для строительства кирпичных зданий. Сокращение расхода бетона на 50% и более, трудозатрат - на 40%. | Невозможность применения на слабых грунтах с высоким уровнем почвенных вод |
| Плитные | Высокая несущая способность. Возможность строительства на слабых и неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. Простая технология строительства. | Большая стоимость и трудоемкость работ. Применение экономически оправдано, если остальные типы фундаментов не могут быть построены. Нет возможности построить подвал. |
| Столбчатые | Минимальная стоимость, высокие темпы строительства. | Могут применяться только для строительства легких зданий. |
Конструкция мелкозаглубленных оснований
Заглубленные фундаменты опираются на не промерзший грунт и при воздействии на них каких-либо усилий остаются неподвижными. Они должны обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать нагрузки от воздействия сил морозного пучения почвы.
Преимущество мелкозаглубленных фундаментов заключается в том, что их поверхность соприкосновения с почвой оказывается минимальной, поэтому на них воздействуют небольшие усилия. Такие основания при чрезмерных нагрузках не разрушаются, а "плавают", то есть двигаются одновременно с почвой.
Общие конструктивные особенности
Любые фундаменты должны быть защищены от влаги и холода. Вода окисляет арматуру и ускоряет химические процессы, ухудшающие прочность бетона. Отрицательные температуры способствуют разрушению конструкций из-за температурного расширения замерзшей воды. Поэтому при строительстве мелкозаглубленных фундаментов соблюдают следующие правила:
- усилия от веса здания должны равномерно распределяться на грунт, для этого фундамент возводят на песчаном основании;
- чтобы влага не проникала в фундамент, выполняют надежную гидроизоляцию;
- для уменьшения глубины промерзания грунта фундамент утепляют, при этом уменьшаются силы морозного пучения;
- при больших размерах здание вертикально разрезается на отдельные блоки длиной по 15 - 30 м в зависимости от свойств почвы;
- не рекомендуется оставлять фундамент на зиму без нагрузки, если строительство стен до холодов не окончено, его следует утеплить;
- строительные работы на промерзших почвах запрещены.
Ленточные фундаменты
Ленточные фундаменты на почвах, не подверженных морозному пучению, выполняют из бетонных блоков, на средне-пучинистых грунтах - из блоков, связанных монолитными железобетонными поясами. Пояса делают в нижней и верхней частях фундаментов. На сильно пучинистых почвах применяют монолитные фундаменты.
Столбчатые фундаменты
На средне и сильно пучинистых почвах элементы балки, соединяющей столбы, должны быть жестко соединены между собой и со столбами. На непучинистых почвах они могут укладываться свободно. Балки должны располагаться на расстоянии от почвы, превышающем высоту поднятия грунта силами морозного пучения.
Плитные фундаменты
На непучинистых грунтах фундамент может выполняться из сборных плит или перекрестно уложенных балок, на средне-пучинистых - из плит с монолитным железобетонным покрытием. На сильно пучинистых, слабых и неоднородных почвах конструкция должна быть монолитной.
Возведение фундаментов
Основание
Глубина мелкозаглубленных фундаментов зависит от толщины плодородного слоя, уровня залегания прочных грунтов и составляет 0, 2 - 0,8 м. Под ленточные фундаменты роют траншеи, под плитные - выбирают почву по всей площади здания, под столбчатые - копают шурфы или бурят лунки.
На дно укладывают слой песка, щебня, котельного шлака или мелкозернистого гравия толщиной 20 - 30 см и трамбуют. Если почва склонна к намоканию, трамбовку осуществляют с увлажнением подстилающего слоя. На песок настилают гидроизоляцию - виниловую пленку, геотекстиль или рубероид.
Заливка фундаментов
Для повышения прочности в опалубку укладывают арматуру диаметром 10 - 14 мм. Она может располагаться горизонтально (в леточных и плитных фундаментах) или вертикально (в столбчатых). Лучшие характеристики имеют сварные пространственные конструкции. Расстояние от арматуры до поверхности бетона должно превышать 15 мм.
Бетон изготавливают из цемента, песка фракций 1,2 - 3,5 мм без примесей ила и чистого щебня фракций 1 - 8 см. Весовое соотношение ингредиентов равно 1:3:5. С повышением содержания воды улучшается удобоукладываемость бетонной смеси, но ухудшается прочность бетона.
Максимальная прочность мелкозаглубленного фундамента может быть достигнута, если бетонная смесь укладывается непрерывно. Чтобы получить нужное количество бетона, используют бетоносмесители принудительного типа действия и другие средства механизации. Бетон уплотняют штыкованием или вибраторами.
Утепление и гидроизоляция
Гидроизоляцию боковых стен фундаментов выполняют битумом или рубероидом в 2 - 3 слоя. Между слоем гидроизоляции и стенами не должно оставаться пустот. Пазухи траншей засыпают непучинистыми материалами. Для уменьшения проникновения в почву воды вокруг здания делают отмостку из асфальта или цементного раствора шириной не менее метра.
В качестве теплоизолирующего материала применяют пенополистирол. Утеплению подлежат почва вокруг дома на ширину 1 - 1,5 метра и часть фундамента, расположенная выше горизонтальной теплоизоляции. В местности с холодным климатом утеплитель укладывают ниже подошвы фундамента. При вертикальной теплоизоляции ленточных оснований плиты пенопласта используются, как несъемная опалубка. Плитные фундаменты утепляют снизу по всей площади здания.
Мелкозаглубленные фундаменты являются самым распространенным видом оснований под малоэтажные дома. Многолетний опыт эксплуатации показывает, что данный вид фундаментов служит надежным основанием для зданий различной конструкции и назначения и позволяет значительно снизить затраты на строительство.