Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах

Нормативные документы

Главное меню

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ПО СЕЛЬСКОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ (ЦНИИЭПсельстрой)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

Центральным научно-исследовательским, экспериментальным и проектным институтом по сельскому строительству (ЦНИИЭПсельстроем)

Зам. директора В.А. Заренин

Московским Государственным научно-исследовательским и проектным институтом по сельскому строительству (Мосгипрониисельстроем) Мособлагропрома

Директор А.С. Мирошниченко

Одобрены секцией «Строительные конструкции и технология их производства» Ученого совета ЦНИИЭПсельстроя, секцией Научно-технического совета Мосгипрониисельстроя.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пирамидальные и короткие буронабивные сваи являются эффективными конструкциями нулевого цикла малоэтажных агропромышленного комплекса. Использование фундаментов из коротких свай в морозоопасных, пучинистых грунтах ограничено действующими нормативными документами. Выполнение требования норм, согласно которому не допускаются даже незначительные перемещения свай, вызванные пучением грунта, приводит к увеличению их длины, что резко ухудшает технико-экономические показатели свайных фундаментов.

Вместе с тем, требование недопустимости выпучивания свай не является оправданным, так как любое здание и сооружение в состоянии переносить некоторые неравномерные деформации оснований. Применение фундаментов из коротких свай базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого положен расчет по деформациям пучения. Подобный подход использован и при проектировании мелкозаглубленных фундаментов. Положительный опыт строительства и эксплуатации зданий с мелкозаглубленными фундаментами о его правомерности.

При конструировании фундаментов из коротких свай используется тот же принцип, что и при конструировании мелкозаглубленных столбчатых фундаментов: фундаментные балки, цокольные панели объединяются в единую систему, образуя достаточно жесткую горизонтальную раму.

Такая система перераспределяет неравномерные перемещения отдельных свай, выравнивает их, что в конечном итоге уменьшает относительные деформации фундаментов и надземных конструкций зданий.

При проектировании свайных фундаментов так же, как и мелкозаглубленных, выдвигается требование, чтобы абсолютные и относительные деформации пучения не превосходили предельно допустимых. Последние зависят от конструктивных особенностей зданий и регламентируются ВСН 29-85.

Для свайных фундаментов, в несущей способности которых большой удельный вес составляет несущая способность боковой поверхности, необходимо выполнять условие отсутствия остаточных деформаций пучения.

Необходимо, чтобы при оттаивании грунта сваи возвращались в первоначальное положение, т.е. их осадки должны быть не меньше, чем подъемы, вызванные силами пучения.

Таким образом, при проектировании коротких свай их геометрические размеры должны обеспечивать необходимую несущую способность, а действующая нагрузка должна обеспечивать регламентированный подъем и возвращение сваи после оттаивания грунта в первоначальное положение.

В последние годы ЦНИИЭПсельстроем проведены обширные исследования взаимодействия свайных фундаментов с пучинистыми грунтами. Испытания фундаментов выполнены на площадках, сложенных грунтами с разной степенью пучинистости. На основе результатов исследований обоснована техническая возможность применения коротких свай в пучинистых грунтах, разработаны методы их расчета по деформациям пучения.

Положения настоящих «Рекомендаций» апробированы при проектировании и строительстве свайных фундаментов для жилых домов усадебного типа. В настоящее время на пучинистых грунтах с использованием таких фундаментов построено более 600 домов в Омской, Пермской, Саратовской, Ярославской и др. областях. За многими их этих зданий ведутся инструментальные наблюдения, свидетельствующие о надежной работе фундаментов из коротких свай. Вместе с тем, применение таких фундаментов взамен ленточных из сборных блоков, закладываемых ниже глубины промерзания грунта, позволило уменьшить расход бетона на 30. 60%, объем земляных работ — на 80. 90%, трудозатраты — в 1,5. 2 раза.

«Рекомендации» разработаны кандидатами технических наук В.С. Сажиным и В.Я. Шишкиным. В работе над ними принимали участие инженеры Л.М. Зарбуев, К.Ш. Погосян, Т.А. Приказчикова (ЦНИИЭПсельстрой), кандидат технических наук А.Г. Бейрит, инженер А.П. Айдаков (Мосгипрониисельстрой) и кандидат технических наук В.Н. Зекин (Пермский ГСХИ).

«Рекомендации» распространяются на проектирование фундаментов из коротких (длиной до 4 м) пирамидальных и буронабивных свай малоэтажных (до двух этажей включительно) сельских зданий, строящихся на слабо- и среднепучинистых грунтах при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.

При этом должны соблюдаться требования, предусмотренные СНиП 2.02.01-83 с изменениями к нему № 211, другими соответствующими общесоюзными документами.

ВСН 29-85. Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах.

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Разработаны: Центральным научно-исследовательским, экспериментальным и проектным институтом по сельскому строительству (ЦНИИЭПсельстроем) Министерства сельского строительства СССР.

Директор Л.Н. Ануфриев

Заведующий сектором оснований

и фундаментов в сложных

грунтовых условиях В.С. Сажин

Старшие научные сотрудники А.Г. Бейрих

Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений Госстроя СССР (НИИОСПом)

Директор Б.С. Федоров

оснований и фундаментов

на пучинистых грунтах В.О. Орлов

Проектным институтом Саратовоблколхозпроект Росколхозстрой- объединения

Директор Б.Н. Лысункин

Главный специалист В.Н. Краюшкин

Внесены: ЦНИИЭПсельстроем Минсельстроя СССР, НИИОСПом Госстроя СССР

Подготовлены к утверждению: Главным техническим управлением Минсельстроя СССР

Начальник В.Я. Макарук

Согласованы: Госстроем СССР

Заместитель председателя С.Л. Дворников

Заместитель министра И.П. Быстрюков

Утверждены и введены в действие: приказом Министерства сельского строительства СССР №44 от 14 февраля 1985 г.

На территории СССР широко распространены пучинистые грунты. К ним относятся глины, суглинки, супеси , пески пылеватые и мелкие. При определенной влажности эти грунты, замерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пре­делах глубины его промерзания. Находящиеся в таких грунтах фундаменты также подвергаются подъему, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. Поскольку деформации пучения грунта, как правило, неравномерны, происходит неравномерный подъем фундаментов, который со временем накапливается. В результате этого надфундаментные конструкции зданий и сооружений претерпевают недопустимые деформации и разрушаются. Деформациям, от пучения грунта особенно подвержены легкие сооружения, к числу которых откосит­ся большинство малоэтажных сельских зданий.

В соответствии с нормами по проектировании оснований зданий и сооружений глубина заложения фундаментов в пучинистых грунтах должна приниматься не менее расчетной глубины промерзания. В этом случае подошва фундамента освобождается от воздействия нормальных сил пучения. Однако глубоко заложенные фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют касательные силы пучения. Эти силы превосходят нагрузки, передаваемые легкими зданиями на фундаменты, в результате чего фундаменты выпучиваются.

Таким образом, материалоемкие и дорогостоящие фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания грунта, не обеспечивают надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах.

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.

Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20-30 см из непучинистых материалов (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.). Применением подушки достигается не только частичная замена пучинистого грунта на непучинистый, но и уменьшение неравномерных деформаций основания. Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчетом.

Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.

Для обеспечения совместной работы фундаментных элементов последние жестко соединяются между собой.

Указанные конструктивные мероприятия выполняются при строитель­стве на среднепучинистых (при интенсивности пучения, большей 0,05) сильно — и чрезмернопучинистых грунтах. В остальных случаях, фунда­ментные элементы укладываются свободно, не соединяются между собой. Количественным показателем пучинистости грунта является интенсив­ность пучения, характеризующая пучение элементарного слоя грунта. Применение мелкозаглубленных фундаментов базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого заложен расчет оснований по деформациям пучения. При этом допускаются деформации основания (подъем, в том числе неравномерный), однако они должны быть меньше предельных, которые зависят от конструктивных особеннос­тей зданий.

При расчете оснований по деформациям пучения учитываются пучинистые свойства грунта, передаваемое на него давление, жесткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб. Надфундаментные конструкции рассматриваются не только как источник нагрузок на фун­даменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием. Чем больше жесткость конструкций на изгиб, тем меньше относительные деформации основания.

Передаваемое на грунт давление значительно (иногда в несколько раз) снижает подъем основания при пучении грунта. При подъеме мелкозаглубленных фундаментов действующие по их подошвам нормальные силы пучения резко уменьшаются.

Все конструкций мелкозаглубленных фундаментов и положения по их расчету, приведенные в настоящем документе, прошли проверку при проектировании и строительстве малоэтажных зданий различного назна­чения — домов усадебного типа, хозяйственных построек, производст­венных сельскохозяйственных зданий вспомогательного назначения, трансформаторных подстанций и др.

В настоящее время во многих областях Европейской части РСФСР, в районах с глубиной промерзания до 1,7 и, на мелкозаглубленных и незаглубленных фундаментах построено свыше 1500 одно- и двухэтажных зданий из разных материалов — кирпича, блоков, панелей, деревянных щитов. Систематические инструментальные наблюдения за зданиям в тече­ние 3-6 лет свидетельствуют о надежной работе мелкозаглубленных фун­даментов. Применение таких фундаментов вместо традиционных, закладываемых ниже глубины промерзания грунтов позволило сократить: расход бетона на 50-80%, трудозатраты — на 40-70%.

В настоящих нормах содержатся требования по конструированию, про­ектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. Не случайно поэтому область применения таких фундаментов определена именно для пучинистых грунтов. Мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах рекомендуется применять в массовом порядке при глубине промерзания до 1,7 м. При большей глубине промерзания пучинистых грунтов мелкозаглубленные фундаменты рекомендуется только для экспериментального строительства. Накопление опыта строительства объектов с мелкозаглубленными фундаментами в районах с большой глубиной промерзания позволит в дальнейшей расширить область применения их на пучинистых грунтах.

Читать еще:  Как построить гараж в доме с фундаментом в симс 3?

Хотя область применения мелкозаглубленных фундаментов в иных грунтовых условиях формально выходит за рамки настоящих норм, представляется целесообразным дать некоторые рекомендации по использованию таких фундаментов при строительстве малоэтажных зданий на наиболее распространенных на территории нашей страны грунтах.

В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83 глубина заложения фун­даментов на непучинистых грунтах не зависит от глубины их промерза­ния. Поэтому при строительстве малоэтажных зданий на непучинистых грунтах мелкозаглубленные фундаменты рекомендуются к массовому применению.

На основаниях, сложенных вечномерзлыми грунтами, мелкозаглубленные фундаменты могут быть использованы для экспериментального строи­тельства. При этом должны быть предусмотрены мероприятия, направлен­ные на предотвращение недопустимых деформаций оснований, вызванных оттаиванием вечномерзлых грунтов.

Применение мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании в грунтовых условиях I типа по просадочности рекомендуется лишь в том случае, если передаваемое на грунт давление меньше начального просадочного давления. В остальных случаях применения таких фундаментов возможно лишь для экспериментального строительства при условии, что суммарные деформации оснований, вызванные просадкой и осадкой грунта, не превосходят предельных деформаций.

В грунтовых условиях П типа по просадочности применение мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании не допускается.

Необходимо подчеркнуть, что поскольку основной причиной пучения грунтов является наличие в них воды, способной при промерзании пере­ходить в лед, следует строго соблюдать требование о недопустимости водонасыщения грунта в основании мелкозаглубленных фундаментов в про­цессе строительства и при эксплуатации зданий. Следует предусматривать надежный отвод с площадки строительства атмосферных и производ­ственных вод путем вертикальной планировки застраиваемой территории, устройства водоотводов и дренажа. При рытье траншей для фундаментов и инженерных коммуникаций земляные работы следует производить с ми­нимальным объемом нарушения грунтов природного сложения. Не допус­кается скопление воды от повреждения временного трубопровода на площадке строительства. Вокруг зданий следует устраивать водонепроницае­мые отмостки шириной не менее 1 м и уклоном не менее 0,03. Следует избегать устройства вводов трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания. При эксплуатации зданий не допускается изменять условия, применительно к которым запроектированы мелкозаглубленные фундаменты.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчёт и устройство.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (далее МЗЛФ) — это один из видов ленточных фундаментов, который характеризуется небольшим заглублением, значительно меньшим глубины промерзания грунта, и относительно не большим расходом бетонной смеси. В данной статье рассмотрены основные преимущества и недостатки МЗЛФ, наиболее частые ошибки при их сооружении, упрощённая методика расчёта подходящая частным застройщикам (не профессионалам), рекомендации по устройству фундамента своими руками.

Основными достоинствами МЗЛФ являются:

— экономичность — расход бетона значительно ниже, чем при строительстве обычного ленточного фундамента. Именно этот фактор чаще всего определяет выбор данной технологии при малоэтажном строительстве;

— сниженные трудозатраты — меньший объём земляных работ, меньший объём приготавливаемого бетона (особенно это важно, когда нет возможности произвести заливку готовой смеси с миксера);

— меньшие касательные силы морозного пучения, обусловленные уменьшенной площадью боковой поверхности фундамента.

Однако при строительстве МЗЛФ необходимо строго соблюдать технологию, легкомысленное отношение к процессу может привести к появлению трещин, и тогда все вышеперечисленные достоинства, как говорится, вылетят в трубу.

Самые распространённые ошибки, совершаемые при устройстве МЗЛФ:

1) выбор основных рабочих размеров фундамента вообще без какого-либо (даже самого упрощённого) расчёта;

2) заливка фундамента непосредственно в землю без выполнения обсыпки непучинистым материалом (песком). По рис. 1 (справа) можно сказать, что в зимнее время года грунт будет примерзать к бетону и, поднимаясь, тащить ленту кверху, т.е. на фундамент будут действовать касательные силы морозного пучения. Особенно это опасно, если МЗЛФ не утеплён и не обустроена качественная отмостка;

3) неправильное армирование фундамента — выбор диаметра арматуры и числа стержней на своё усмотрение;

4) Оставление МЗЛФ не нагруженным на зиму — рекомендуется весь цикл работ (сооружение фундамента, возведение стен, утепление фундамента и обустройство отмостки) выполнять за один строительный сезон до наступления сильных морозов.

Расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Расчёт МЗЛФ, как и любого другого фундамента, основывается, во-первых, на значении нагрузки от веса самого дома и, во-вторых, на расчётном сопротивлении грунта. Т.е. грунт должен выдерживать вес дома, передаваемый на него через фундамент. Обратите внимание, что именно грунт держит на себе массу дома, а не фундамент, как некоторые полагают.

Если рассчитать вес дома при желании обычный частный застройщик ещё сможет (например, при помощи нашего онлайн-калькулятора расположенного здесь… ), то определить расчётное сопротивление грунта на своём участке самостоятельно не представляется возможным. Данная характеристика рассчитывается профильными организациями в специализированных лабораториях после проведения геолого-геодезических изысканий. Всем известно, что процедура эта не бесплатная. В основном прибегают к ней архитекторы, делающие проект дома, они же потом на основании полученных данных рассчитывают фундамент.

В связи с этим приводить в рамках данной статьи формулы для расчёта размеров МЗЛФ смысла нет. Мы рассмотрим случай, когда застройщик ведёт строительство своими силами, когда он не проводит геолого-геодезические изыскания и не может точно знать расчётное сопротивление грунта на своём участке. В такой ситуации размеры и конструкцию МЗЛФ можно выбрать по приведённым ниже таблицам.

Характеристики фундамента определяются в зависимости от материала стен и перекрытий дома и его этажности, а также от степени пучинистости грунта. Как можно определить последнюю описано здесь…

I. МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах.

Таблица 1: Отапливаемые здания со стенами из облегчённой кирпичной кладки или из газобетона (пенобетона) и с железобетонными перекрытиями.

Примечания:

— цифра в скобках указывает материал подушки: 1 — песок средней крупности, 2 — песок крупный, 3 — смесь песка (40%) с щебнем (60%);

— данную таблицу можно использовать и для домов с деревянными перекрытиями, запас прочности будет ещё больше;

— варианты конструкций фундаментов и варианты армирования смотрите ниже.

Таблица 2: Отапливаемые здания со стенами из утеплённых деревянных панелей (каркасные дома), брёвен и бруса с деревянными перекрытиями.

Примечания:

— цифры в скобках обозначают тоже, что и в таблице 1;

— над чертой значения для стен из утеплённых деревянных панелей, под чертой — для бревенчатых и брусовых стен.

Таблица 3: Незаглубленные фундаменты неотапливаемых бревенчатых и брусовых построек с деревянными перекрытиями.

Примечания:

— над чертой значения для бревенчатых стен, под чертой — для стен из бруса.

Варианты конструкции МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах обозначенные в таблицах буквами показаны на рисунках ниже:

1 — монолитный железобетонный фундамент; 2 — песчаная засыпка пазух; 3 — песчаная (песчано-щебёночная) подушка; 4 — арматурный каркас; 5 — отмостка; 6 — черновой пол (показан условно); 7 — гидроизоляция; 8 — цоколь; 9 — поверхность грунта; 10 — песчаная подсыпка; 11 — дёрн.

Вариант а. — верхняя плоскость фундамента совпадает с поверхностью земли, цоколь выложен из кирпича.

Вариант б. — фундамент выступает над поверхностью на 20-30 см., образуя низкий цоколь или являясь частью цоколя.

Вариант в. — фундамент возвышается над грунтом на 50-70 см., при этом он же является и цоколем.

Вариант г. — незаглубленный фундамент-цоколь; в таблице 3 видно, что такие фундаменты используются для неотапливаемых деревянных построек.

Вариант д. — применяется вместо вариантов б. или в. , когда ширина подошвы фундамента значительно превышает толщину стены (более чем на 15-20 см).

Вариант е. — мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаной подсыпке используется довольно редко на слабых (заторфованных, заиленных) грунтах при высоком уровне грунтовых вод для деревянных построек. В зависимости от размеров постройки подсыпка делается либо под каждой лентой, либо под всем фундаментом сразу.

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.

Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.

Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:

а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.

1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).

II. МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.

Мелкозаглубленные ленточные фундаменты на непучинистых и слабопучинистых грунтах не обязательно делать только из монолитного бетона. Можно использовать и другие местные материалы, например, бутовый камень, красный керамический кирпич. МЗЛФ закладывается на 0,3-0,4 метра без песчаной подушки. Причём для деревянных зданий и одноэтажных кирпичных (или газобетонных) фундаменты можно даже не армировать.

Для 2-х и 3-х этажных домов со стенами из каменных материалов МЗЛФ армируется. Фундаменты из бетона усиливаются по 1-му варианту армирования (см. таблицу 4 выше). Фундаменты сложенные из бута или кирпича усиливаются кладочными сетками из арматуры Вр-I ∅ 4-5 мм с размером ячеек 100х100 мм. Сетки кладут через каждые 15-20 см.

Читать еще:  Нужно ли штукатурить ракушняк перед утеплением базальтовой ватой

Конструкции МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах показаны на рисунке ниже:

1 — фундамент; 2 — цоколь; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — черновой пол (показан условно); 6 — сетки из проволочной арматуры, 7 — армирование по 1-му варианту (см. таб.4)

Варианты а. и б. — для деревянных и одноэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.

Варианты в. и г. — для двух- и трёхэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.

Ширина подошвы b определяется в зависимости от этажности здания и материала стен и перекрытий.

Таблица 5: Значения ширины подошвы МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.

Этапы строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента и рекомендации.

1) Перед тем как приступать к строительству фундамента, при необходимости нужно обеспечить качественный отвод поверхностных дождевых вод с соседних участков от пятна застройки. Делается это путём отрывки водоотводных канав.

2) Размечается фундамент и отрываются траншеи. Рекомендуется приступать к земляным работам только после завоза на стройплощадку всех необходимых материалов. Процесс отрывки траншеи, заливки ленты, обратной засыпки пазух и сооружения отмостки желательно организовать непрерывным. Чем менее он растянут по времени, тем лучше.

3) Вырытые траншеи застилаются геотекстилем. Делается это для того, чтобы песчаная подушка и песчаная засыпка пазух со временем не заиливалась окружающим их грунтом. При этом геотекстиль свободно пропускает воду и не даёт возможности прорастать корням растений.

4) Послойно (слоями 10-15 см) засыпается песчаная (песчано-щебёночная) подушка с тщательной утрамбовкой. Пользуются либо ручными трамбовками, либо площадочными вибраторами. Не стоит относиться к трамбовке легкомысленно. Мелкозаглубленные фундаменты не такие мощные, как фундаменты залитые на всю глубину промерзания и поэтому халява здесь чревата появлением трещин.

5) Выставляется опалубка и вяжется арматурный каркас. Не забывайте сразу предусматривать подвод к дому воды и канализации. Если фундамент является и цоколем помните о продухах (не относится к постройкам с полами по грунту).

6) Заливается бетон. Заливка всей ленты должна производиться непрерывно, как говорится, в один заход.

7) После схватывания бетона (летом 3-5 дней) снимается опалубка и делается вертикальная гидроизоляция фундамента .

8) Производится обратная засыпка пазух крупным песком с послойным трамбованием.

9) Сооружается отмостка. Желательно (особенно при небольшой высоте фундаментной ленты) делать отмостку утеплённой. Эта мера дополнительно уменьшит силы морозного пучения, воздействующие на МЗЛФ зимой. Утепление производят экструдированным пенополистиролом.

Как уже говорилось в начале статьи, не допускается оставлять МЗЛФ незагруженным или недогруженным (здание построено не полностью) на зиму. Если всё же такое произошло, сам фундамент и грунт вокруг него нужно укрыть любым теплосберегающим материалом. Использовать можно опилки, шлак, керамзит, солому и т.п. Чистить снег на пятне застройке также при этом не нужно.

Возводить мелкозаглубленный ленточный фундамент в зимнее время года в промёрзшем грунте крайне не рекомендуется.

В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации МЗЛФ либо задать интересующие Вас вопросы.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

Мелкозаглубленный ленточный фундамент – это разновидность ленточного основания, лента которого возводиться ниже нулевого уровня грунта на 0,3 – 0,7 м. Применяется для не тяжелых построек, возводимых на любых грунтах. Строительство (МЗФЛ) отличается от остальных типов, минимальными финансовыми вложениями и затратами физических усилий.

Статья расскажет о том, как построить мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками по инструкции от опытных строителей. О преимуществах и недостатках. На каких грунтах используют и как рассчитать МЗФЛ для своего проекта.

Особенности конструкции основания мелкого заложения

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента:

  1. Грунт.
  2. Песчано-гравийная подсыпка.
  3. Горизонтальные стержни арматуры.
  4. Вертикальный арматурный каркас.
  5. Бетонная лента.
  6. Рулонная гидроизоляция.
  7. Вертикальная обмазочная гидроизоляция.
  8. Цоколь.
  9. Отмостка
  10. Утеплитель
  11. Стена.

Таблица №1. Достоинства и недостатки МЗФЛ.

Виды ленточных фундаментов мелкого заложения

Мелкозаглубленный ленточный фундамент разделяется на три вида:

  • Монолитно-ленточный — тип основания возводится на ровной поверхности, подходит для непучинистых и слабосыпучих грунтов.
  • Сборно-ленточный – сочетание блоков и ленты, используют на слабо- и среднесыпучих грунтах.
  • Комбинированный – сочетание ленты и свай, применяется на склонах и неровных поверхностях. Сваи и буронабивные опоры выравнивают перепад высот. Подходит для средне и сильнопучинистых грунтов.

Область применения (МЗФЛ)

Фундамент мелкого заглубления применяют при строительстве сооружений на слабопучинистых и не пучинистых грунтах с низким содержанием влаги. Это песчаные и супесчаные грунты.

Главным критерием является уровень грунтовых вод. Он должен быть ниже глубины заложения основания на 0,5 м.

Важно! Большая часть глинистых грунтов относятся к средне- и высокопучинистым, поэтому строительство МЗФЛ на этих типах сопровождается проблемами.

Поскольку мелкозаглубленный тип основания находится между незаглубленным и заглублённым, то несущая способность оценивается как средняя.

Применяют технологию МЗФЛ для сооружений:

  • дачных и каркасных домов;
  • сооружений из бруса;
  • хозяйственных построек;
  • бань;
  • сараев;
  • заборов.

Важно! Сооружения из пеноблоков, газоблоков и домов из кирпича, фундамент малого заложения не подойдёт. Его можно использовать в случае комбинирования с другими типами оснований. Например, в сочетании со сваями. Для тяжёлых сооружений подойдёт свайно-ленточный фундамент т.к. увеличивается несущая способность за счёт буронабивных опор. Конструкция должна соответствовать СНиП 2.03.01-84 по прочности и устойчивости к деформациям.

Расчёт мелкозаглубленного фундамента

При расчётах ленточного малозаглублённого фундамента учитывайте следующие особенности:

  1. Глубину заложения подошвы (этот параметр зависит от глубины промерзания грунта).
  2. Обустройство песчано-гравийной подушки.
  3. Установку дренажной системы для отвода подземных вод.
  4. Монтаж отмостки для отвода снега и дождя. Требования к отмостке используйте согласно СНиП 2.02.01–83.

Для расчёта фундамента мелкого заложения, определяем три параметра:

  • Глубина заложения.

Глубину заложения определяем исходя из документа СН «Основания и фундаменты».

Значения при промерзании грунта:

  1. менее 2м – 50 см;
  2. до 3 м – 75 см;
  3. более 3 м – 100 см.
  • Ширина ленты.

Ширина ленты зависит от нагрузки сооружения. Для облегчения задачи при расчётах, чтобы не суммировать массу стен, плит перекрытия, крыши и т. д. Берём данные из таблицы №2.

Таблица № 2. Расчетов ширины монолитной ленты.

  • Высота над уровнем земли.

Для сохранения устойчивости и несущей способности фундамента, высота над уровнем земли должна быть равна ширине.

Полы в доме будут защищены от сырости и холода лучше, при большем расстоянии ленты над землёй.

Расчеты ленточного малозаглублённого фундамента на пучинистых грунтах

Строительство дома или постройки на пучинистых грунтах требуют сложных расчётов. Они нужны для определения деформации пучения. В этом случае, лучше обратиться к специалистам.

Таблица №3. Расчёты МЗФЛ на пучинистых грунтах.

Как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками: пошаговая инструкция технологии строительства (МЗЛФ)

Разметка и земляные работы

Перед разметкой, подготавливаем территорию. Расчищаем площадку от мусора и снимаем плодородный слой почвы.

Для разметки понадобиться:

  • колья;
  • верёвка или прочная леска.

Далее, определяем первый угол с помощью теодолита или берём за ориентир рядом стоящего здания. Второй угол размечаем на нужном расстоянии в зависимости от проекта и вбиваем колье. Между ними натягиваем верёвку или шнур, это будет наружная поверхность стены.

Остальные стены размечаем относительно первой. Длину стен выставляем согласно вашему проекту. Если сооружение прямоугольное, проводится диагональ между углами, для проверки правильного размещения.

После разметки наружных углов, переходите к внутренним. Расстояние между ними зависит от проекта вашего дома. Для удобства копки траншеи переместите вбитые колья на расстояние 0,5 м от края траншеи.

Для земляных работ понадобиться:

  • лопата;
  • тачка (для вывоза лишнего грунта).

Выкапываем траншею глубиной 50–70 см. Ширина зависит от размера основания к значению прибавляем плюс 10 см.

Песчаная, щебёнчатая подложка

Для подушки (подсыпки) на дне траншеи по бокам делаются выемки, которые будут шире ленты основания на 10–15 см. Далее, стелиться геотекстиль на дно траншеи, для предотвращения заливания подушки грунтовыми водами.

Для создания подсыпки существует два способа:

  1. Смесь гравийно-песчаная. Пропорция для приготовления (гравий/песок – 2/3) Толщина подушки составит 20–30 см.
  2. Засыпаем по слоям. Первый – 15–20 см слой крупно фракционного песка, а второй – 20 см мелкого щебня или гравия.

Важно! Для подсыпки, подходят любые нерудные материалы. К примеру, керамзит, доменный шлак и другие.

Опалубка фундамента должна выдерживать нагрузку от бетона. Поэтому чтобы конструкция была прочная. Её сооружают согласно ГОСТ 52086 — из деревянных досок или фанеры толщиной не меньше 3–5 см. Высота конструкции должна быть выше на 7-10 см желаемой конструкции основания.

Конструкция из деревянных щитов заглубляется в подсыпку на 5–7 см с внешней и внутренней стороны. Углы опалубки укрепляются дополнительно, так как основная нагрузка действует на них. А также по периметру укрепляется стойками через 0,5-0,8 м, а внешнюю и наружную стороны скрепляют между собой шпильками. Не забываем устанавливать продухи.

Для установки опалубки понадобиться:

  • фанера или доска толщиной – 3–5 см;
  • саморезы;
  • шпильки и стойки (для укрепления).

Формулы для расчёта пиломатериала для опалубки — найдёте в статье.

Армирование

Армирование МЗФЛ выполняем согласно СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003. Армокаркас создаётся с помощью пространственной вязки для усиления конструкции.

Связывают каркас поверх опалубки или используют специальные подставки. Форму армированный каркас может иметь квадратную или округлую в зависимости от проекта. Рифлёную арматуру А3 класса диаметром 12–14 мм располагают продольно друг другу, связывая между собой проволокой 3–6 мм на расстоянии 40–60 см. На этом же расстоянии устанавливаются стержни арматуры по вертикали. Таким образом, образуется квадрат.

Углы армирующего каркаса соединяются изогнутыми прутами с внешней и внутренней сторон внизу и вверху, пруты связываются отожжённой проволокой.

Готовый армокаркас опускается в опалубку на установленные ранее металлические грибки, которые приподнимают армирующий каркас на 7 см выше земли. Или выполнить стартовую заливку бетона не превышающую 20% от высоты все ленты. Металлическая конструкция не должна касаться стенок опалубки.

Бетон заливается в ранее увлаженную опалубку. Это способствует равномерному распределению бетона внутри опалубочной конструкции. Температура при заливке раствора не должна быть меньше +10 С (выше можно).

Читать еще:  Сколько надо мешков цемента на 1 куб раствора для фундамента

Технология заливки мелкозаглубленного ленточного фундамент производится согласно СНИПАМ 3.03.01-87, 2.02.01-83.

Способы укладки бетонного раствора:

  1. Заказываем готовые смеси бетона класса В22,5 — В17,5 на РБУ вашего города. Смесь доставляется к месту строительства в автобетоносмесителях. В случае если к месту заливки подъехать невозможно, то раствор подаётся к опалубке специальным рукавом. Стоимость услуги в таком случае возрастает, плюс дополнительно будет включена оплата простоя АБС.
  2. Приготавливаем раствор самостоятельно. Вариант сэкономит значительное количество денег на закупку бетонной смеси, но в этом случае и качество раствора будет ниже. Замешивая раствор соблюдайте рецепт и добавляйте специальные добавки.

Рецепт! Приготовление бетона классом B15 маркой М200 на 1м3. Пропорция для замешивания в бетономешалке: цемент, песок, щебень — 1 / 3,5 / 5,6 (кг). Добавляем воду на глаз, чтобы образовалась неоднородная масса.

Бетонируем фундамент порциями или слоями. Каждый слой толщиной 20-30 см, без фанатизма не превышаем 40 см. После каждого слоя делаем виброуплотненние 5-10 минут. Чтобы не образовывались пустоты внутри.

После того как вы залили раствор по всей площади, накрываем фундамент плёнкой до затвердевания. Застывшую форму конструкция принимает за 25-30 дней.

Гидроизоляция и утепление

Фундамента малого заложения (МЗФЛ), как и любой другой нуждается в гидроизоляции и утеплении после застывания. Это необходимо для того, чтобы увеличить его долговечность, укрепив структуру за счёт снижения влагонепроницаемости.

Гидроизоляция бывает нескольких типов:

  1. Обмазочная. Ленту обрабатывают битумной или эпоксидной мастикой – это влагонепроницаемый материал.
  2. Рулонная. Обклеиваем ленту со всех сторон рулонными материалами: Бикрост, Технониколь: внешней, внутренней и сверху.
  3. Проникающая. На этапе создания бетонного раствора, добавляют специальную добавку – праймер. Специальные свойства добавки праймер способны уменьшить пористость бетона, при этом снижая его влагопроницаемость.

Совет! Хороший результат показывает комплексный подход. Сочетание проникающей инъекции в раствор с обмазочным или рулонным материалом.

Для утепления мелкозаглубленную ленту обшивают с внешней стороны пеноплексом или экструдированным пенополистиролом. Преимущество материалов в высоком коэффициенте теплосбережения, а также устойчивости к влаге и грызунам.
Крепится материал плитами к фундаменту. Утепляют основание вместе с цоколем.

Проектирование фундамента на пучинистых грунтах

Как только у владельца земельного участка появляется идея по застройке земли – чаще всего он начинает выбирать проект, рассчитывать площадь и количество материалов. Но до начала строительства важно знать, какой грунт будет нести Ваш фундамент. Существует множество разновидностей грунтов, которые классифицируют строители: скальные, крупнообломочные виды, глинистые, песчаные, плывуны и пр. И для каждого вида есть своя методика застройки.

Разновидность грунтов, подвергающаяся постоянной деформации при вариации погодных условий, способствующих смене агрегатных состояний грунтовых вод, называется пучинистыми грунтами. На такой земле очень сложно спроектировать будущее здание, так как ее особенности будут требовать от строителя дополнительных мер по укреплению фундамента и точности в расчётах. Пучинистости наиболее подвержены пылеватые грунты, в составе которых обычно присутствует глина, гравий, и галька. Менее склонны к этому процессу дисперсные грунты (со свободной влагой) и песчаные. Понятие степени пучинистости определяет меры борьбы с ней. О том, как противостоять процессу нежелательной деформации строений под воздействием вышеописанного явления мы и опишем в данной статье.

Что означает понятие «морозное пучение»?

Морозное пучение (а. frost heaving) — это процесс неравномерного поднятия почвы и разуплотнения в ней минеральных частиц (скелетной структуры земли) при изменении агрегатного состояния грунтовых вод. Влага, находящаяся в грунтах, расширяется при фазовом переходе и таким образом изнутри разрывает структуру почвы. Строить что-либо на такой земле не только не целесообразно экономически, но и опасно.

Сам процесс морозного пучения подразделяется на:

  • Сезонное – происходит после оттаивания промерзших пластов земли после зимы;
  • Многолетнее – происходит при наслоении мерзлых пород.

В первом случае, почвы покрываются так называемыми «пучинами» — буграми, толщиной в пару десятков сантиметров и шириной в диаметре около 1 метра. Иногда образуются и огромные участки бугров, до 10 метров в диаметре.

Во втором случае, многолетние наслоения уже становятся частью мезорельефа почвы и в какой-то степени не так опасны для фундамента, как частые деформации при сезонном пучении.

Степень пучения можно определить и по приближенной формуле:

Е = (H-h) /h,

E – степень пучинистости грунта;

h – средняя высота грунта до начала замораживания;

H — средняя высота грунта после вспучивания.

Если данная величина будет превышать значение 0,01 – значит пучинистость земли присутствует.

Но для начала строительства необходимо точно знать, к какой степени пучинистости относится Ваш участок.

Существует некая классификация различных видов земли по степеням подверженности пучения.

  • Со средней пучинистостью. К этой группе относятся влажные грунты, в основном составе которых глина с высоким показателем природной влажности, суглинок, пылевые пески (при значительном превышении нормального уровня стояния грунтовых вод).
  • Со слабой пучинистостью. В этой группе грунт с наполнением из пылеватых песков, суглинков и маловлажной глины.( при значительном превышении нормального уровня стояния грунтовых вод)
  • Непучинистые. Тут в составе присутствуют твердые глинистые пласты и крупнообломочный тип грунтов с пылевато-глинистым наполнением. В основном это скальные грунты, крупные и средние гравелистые пески.

    Если Вы решитесь закладывать фундамент на такой земле, но не уверены в своих знаниях — более точную классификацию может дать профессиональный строитель. Эта информация поможет в расчёте необходимых мер по проектированию строения с учетом пучения. Но в целом, если рассчитанный коэффициент не велик, то можно отталкиваться от степени влажности и уровня застоя грунтовых вод в период до начала зимы и весной.

    Способы проектирования фундамента на пучинистых грунтах

    1. С помощью дренажа

    Но для получения желаемого эффекта, нужно делать глубинный дренаж. Процесс дренажа включает в себя несколько этапов: Данный метод борьбы с пучением основан на принципе: нет воды – нет проблем. Помимо того, что после дренажа Вы сможете без труда строить на пучинистом грунте, он даст еще и дополнительный бонус в виде защиты от сезонного затопления стен и пола грунтовыми водами. Особенно полезен этот метод на участках земли, расположенных над шахтными коммуникациями или на сильно наводненной почве.

    • Определения уровня вод. Для этого предварительно роется яма, глубиной около 2, 5 метра. По срезу пласта Вы легко сможете определить тип почвы согласно классификации, а также увидеть уровень вод.
    • Заготовка канавы по периметру здания. Когда Вы уже знаете, какой уровень воды присутствует на участке, можно определиться и с типом дренажа. Канава может делаться как вплотную прилегая к дому, так и с отступом – методика будет зависеть от вида фундамента. При проектировании дренажа лучше воспользоваться услугами опытных строителей, так как их опыт сможет предостеречь от серьезных ошибок, приводящих к разрушению здания.
    • Когда канава готова, на дно можно заранее уложить геотекстиль, чтобы на него было удобней засыпать щебень (фракцией 20-40 мм) либо битый кирпич в качестве водопроницаемого наполнителя. Можно засыпать щебень сразу, но тогда нужно будет обернуть геотекстилем сами трубы.
    • Щебень засыпается до уровня не более 20 см.
    • Трубы выкладываются под уклоном 5-10 градусов в направлении уклона участка, на глубине не более 30 см от подошвы фундамента.
    • В дополнение к трубам, в специально отведенных заранее местах траншеи, устанавливаются специальные колодцы (смотровые).
    • Вся система в итоге сводится к большому поглотительному колодцу, примерно 0,7 м глубиной. Колодец обустраивается по тому же принципу, что и канавы, только вместо труб в него ставится большая пластиковая бочка с множественными небольшими отверстиями.
    • По итогу, траншея засыпается наполнителем, пропускающим воду (например, речным крупнозернистым песком) для дополнительной фильтрации и уплотнения канавы.

    Преимущества этого способа борьбы с пучинистостью грунтов заключаются в дополнительной защите дома от неприятных последствий водянистости почв, таких как:

    • затопление подвалов и погребов;
    • заплесневение помещения;
    • отсыревание стен и пола.

    2. Закладка фундамента ниже уровня промерзания

    Если точно определить характер грунта и его физические свойства, то можно воспользоваться таким методом, как закладка фундамента ниже уровня промерзания. Обычно, такой метод в результате оказывается не самым эффективным и дорогостоящим, но если Вы планируете строить каменный дом, либо дом будет иметь очень прочный каркас, то подобные меры предотвратят прямое воздействие пучения на строение. Косвенное воздействие все равно останется, так как боковое трение пучинистого грунта о стены постройки может вызвать неудобства в виде смещения уровня стен, заклинивания дверей и окон и пр. Но если каркас будет рассчитан правильно, и сила воздействия деформирующихся пластов будет недостаточной для смещения стен, то эти явления возможно предотвратить.

    В случае, если Вы хотите строить деревянный дом — то здесь как раз подойдет утепление его основания, как способ борьбы с пучением грунтов. Вкратце, на этапе перед заливанием самого фундамента, в яму закладывают утепляющий материал, равный по толщине высоте пласта промерзания грунта. Как рассчитать параметры утеплителя, можно узнать из справочных материалов, либо воспользоваться советом профессионала. Когда фундамент уложен и забетонирован, он изолируется от воды, после чего тоже утепляется.

    4. Замена грунта

    Последний и самый дорогостоящий метод – замена типа грунта на участке. По самому названию уже понятен сам процесс реализации метода. Несмотря на радикальность, такой способ очень эффективен. В начале, выполняется первый этап второго метода – выкапывание пласта почвы, подверженной деформациям. Далее, раскопанный котлован засыпают материалом, который можно выбрать из справочных пособий по строительству, делая упор на самую низкую степень пучинистости. Чаще всего используется крупнозернистый речной или карьерный песок, главное, чтобы он имел высокий уровень фильтрации. После утрамбовки, Вы будете иметь готовую основу под заливку фундамента. Но в связи с дороговизной работ по раскапыванию и вывозу земли, данный способ не сильно пользуется популярностью.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector