Фундаменты мелкого заложения с подвалами

Устройство и технология строительства ленточного фундамента с подвалом

Подвал в частном доме – многофункциональное пространство, которое используется не только для хранения продуктов, инструментов или разных вещей.

Здесь можно обустроить мастерскую, гараж для велосипедов, скутеров, хранения спортивного инвентаря.

Но дом с подвалом требует прочного, грамотно рассчитанного фундамента, и распространенным вариантом является основание ленточного типа.

В каких случаях можно обустроить?

При выборе основания для дома обязательно учитывается тип почвы на участке и высоту грунтовых вод.

Так, ленточный фундамент, с учетом подвала, будет глубоко заглубленный, поэтому закладывается при плотном, устойчивом грунте.

Такое основание не подходит для:

Подходящим грунтом являются суглинки, глина. Валунно-галечный, обломочный, хрящеватый тип почвы тоже подходят, но земляные работы будут сложными и дорогостоящими, с учетом глубины котлована под коттедж с подвалом.

Рекомендуемая глубина заложения

Глубиной заложения основания считают расстояние от его подошвы до поверхности почвы. Она зависит от таких факторов:

• глубина промерзания земли (данные берут из общедоступных сведений по конкретному региону);
• тип грунта;
• уровень подземных вод – подошва фундамента не должна находиться ниже этой отметки.

Так как в здании будет подвал, учитывается и высота его потолка, которая не должна быть менее 2 м. В большинстве случаев достаточной глубиной заложения считают 2,5 – 2,7 м, при этом подошва основания опускается ниже уровня промерзания грунта на 10-20 см.

Если уровень вод выше этой отметки, проводится их искусственное понижение с помощью дренажной системы – самоточной или принудительной.

При большой глубине промерзания утепляется прилегающий к основанию грунт и сам фундамент – это сокращает его глубину и снижает расходы. В качестве утеплителя используют пенопласт или подобные материалы, устойчивые к влаге, гниению, воздействию низких температур.

Сделать под всей площадью дома или под его частью?

Площадь подвала может занимать все основание или только его часть. В первом случае помещение отводят под вспомогательное:

• бильярдную,
• сауну,
• мастерские,
• котельную и так далее.

Во втором – используют в качестве погреба, кладовой.

Естественно, если подвал занимает часть площади фундамента, заглубляется только эта часть. Глубина залегания остального фундамента ограничивается рекомендуемым уровнем (на 10-20 см ниже уровня промерзания почвы).

Этапы обустройства фундаментного основания

Прежде чем приступить к работам, проводят расчет глубины залегания и толщины основания.

Для предотвращения горизонтального смещения ленты, стены подвала делают толще. Так как это увеличивает общий вес конструкции, увеличивается ширина подошвы основания.

Рекомендуется возводить монолитную, а не блочную ленту – она более устойчива к морозному пучению, лучше выдерживает нагрузки.

Перед началом работ:

• закупают необходимые материалы,
• заказывают спецтехнику,
• определяют график работ.

Расчет площади подошвы и толщины стенки

От площади подошвы зависит равномерность распределения веса дома. Также подошва фундамента выполняет такие функции:

• предотвращает локальное пучение грунта;
• укрепляет слабый слой почвы;
• повышает равномерность обустройства конструкции по плоскости участка.

Площадь подошвы и толщина стенок рассчитываются по формулам и данным из справочника. Средние значения для строения с длиной стены до 3 м, глубиной подвала 2,5 м приведены в таблице:

Материал стен	Ширина подошвы, мм	Толщина стен подвала, мм
Бутовый камень	900	600
Бутобетон	600	400
Кирпич	770	380
Бетонный монолит	400	200
Бетонный блок	500	250

Выполнить самостоятельные расчеты можно с помощью онлайн-калькулятора и справочных данных, которые есть в интернете.

Земляные работы

В начале работ выполняется разметка будущего фундамента. Для этих целей используют обычные колышки с натянутой на них веревкой. В соответствии с этой разметкой копают котлован, вручную или с помощью техники. Дно и стены котлована должны быть ровными, без осыпания.

Водоотведение и дренаж

Это второй этап работ. Различают три типа подземных вод, которые отводятся от здания:

• грунтовые, поднимаются в сезон дождей или таяния снега;
• капиллярные – поднимаются с водоносных слоев;
• верховодка – образуются в пазухах засыпки, коммуникационных траншеях после паводков, сильных дождей и так далее.

Грунтовые воды отводятся дренажной системой – перфорированной трубой, проложенной в технологической траншее между земляной и фундаментной стеной. Труба окружается слоем щебня, снаружи укладывается слой геотекстиля. Отведение воды осуществляется в близлежащий водоем, канаву или в низину. Расположение трубы – на 30 см ниже фундамента.

Отведение воды после осадков осуществляется с помощью ливневок. Для ликвидации капиллярных вод обустраивают прослойку на дне котлована – из щебня, геотекстиля и песка, общая толщина прослойки составляет около 30 см.

Закладка ЛФ

После рытья котлована и выполнения дренажных работ приступают к закладке фундамента. Этапы следующие:

1. Гидроизоляция дна – рубероидом. Полосы укладывают внахлест 15 см, края полос должны заходить на стенки котлована примерно на 50 см. Сверху рубероид покрывается битумной мастикой.
2. Изготовление опалубки – из досок толщиной около 2,5 см (съемная) или из плит пенополистирола (несъемная). Пенополистирол является и утеплителем для фундамента.
3. Установка арматуры – это металлические пруты с диаметром 12-16 мм, которые устанавливают на расстоянии 3 см от стенок фундамента. Шаг между прутьями – не больше 40 см. Горизонтальное армирование осуществляется проволокой или арматурой, через каждые 30-40 см. Углы конструкции усиливаются металлическими элементами, П-образной или Г-образной формы. Пруты арматуры соединяются простой вязкой. В углах конструкции арматура сгибается.
4. Заливка бетона на высоту 30 см. Используют марки бетона не ниже М200, заливку рекомендуется выполнять одномоментно.
5. Полная заливка фундамента.
6. Застывание бетона.
7. Демонтаж съемной опалубки.

Гидроизоляция

Вертикальная гидроизоляция наружных стен фундамента выполняется битумной мастикой, рулонными материалами или проникающими составами.

Нанесение обмазочных и проникающих материалов – в несколько слоев. Рулонные материалы укладывают в два слоя с нахлестом и обязательной проклейкой стыков.

Горизонтальная поверхность основания изолируется мастикой, поверх которой укладывают рубероид. Верхний слой – мастика. Гидроизоляция выполняется при использовании съемной опалубки.

Утепление

Это необходимый пункт при строительстве энергоэффективного дома или при высоком уровне грунтовых вод, большой глубине промерзания почвы.

Утепление основания выполняется:

• плитами пенопласта,
• пенополистирола,
• термопанелями,
• напыляемым пенополиуретаном или специальными смесями с пенополистиролом/вермикулитом.

Теплоизоляция нужна при условии, что для заливки фундамента использовалась съемная опалубка. При монтаже несъемной опалубки из пенопласта дополнительное утепление не требуется.

Вентиляция

Такое помещение обязательно нуждается в вентиляции – для отвода влаги, почвенного радона, которые не удаляются обычным проветриванием.

Различают два типа вентиляции: естественную и принудительную. Первый тип состоит из вытяжных каналов, расположенных под потолком и на высоте 15-20 см от пола. Это простая вентиляция, эффективная в теплое время года, но зимой ее бывает недостаточно.

Поэтому целесообразно установить либо принудительную, либо комбинированную систему. Она подходит для помещений большой площади, эффективность вентиляции не зависит от времени года, так как движение воздуха обеспечивается вентиляторами.

Распространенные ошибки

Среди распространенных оплошностей при строительстве ленточного фундамента лидируют следующие:

1. Экономия на материалах. Использование низкомарочного бетона, некачественной гидроизоляции, щебня, песка удешевляет строительство, но существенно уменьшает надежность основания.
2. Использование блоков вместо монолита. Блоки отлично подходят для мелкозаглубленного основания или для дома без подвала. Но с подвалом усиливается давление грунта на стенки фундамента, что приводит к сдвигу блоков.
3. Неправильные расчеты основания.
4. Соединение арматуры сваркой, если она для этого не предназначена, или с нарушением технологии.
5. Недостаточное покрытие арматуры бетоном – слой раствора должен покрывать прутья на 5 см, не меньше.
6. Заливка бетона без использования опалубки.

Рекомендации просты – следует избегать ошибок в технологии, не экономить на материалах и оборудовании, уделить достаточное внимание расчетам фундамента.

Заключение

Ленточный фундамент – популярный вид основания для домов в 1, 2 этажа. В том числе, и зданий с подвалом. При соблюдении технологии строительства, учете характеристик почвы и других факторов такое основание будет достаточно прочным, долговечным и надежным.

Источник

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

Основные особенности и тонкости поверхностных фундаментов

Оглавление

1. Основные положения

Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.

Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.

Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

2. Типы поверхностных фундаментов

Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

• Ленточные;
• Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
• Плитные;

Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.

Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.

Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.

1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.

5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

Для начала следует изучить документы:

Учтите при проектировании следующие основные моменты:

1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).

1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.

6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

• Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
• Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
• Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
• Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
• Введение в грунт противопучинистых компонентов.

Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов

Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

8. Заключение

Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

9. Связанные статьи

• Выбор глубины заложения фундаментов
• Инженерно-геологические изыскания – обязательно или нет?
• Что такое пучинистые грунты
• Как определить по визуальным признакам тип грунта
• Меры борьбы с морозным пучением
• Раздел Нормативы

Один комментарий к публикации “Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты”

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). К таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

Источник