Фундаменты мелкого заложения представляют собой строительные конструкции, которые располагаются на глубине до одного метра от поверхности земли. Они предназначены для передачи нагрузки от зданий и сооружений на верхние слои грунта, что делает их особенно подходящими для легких строительных объектов, таких как одноэтажные дома и небольшие хозяйственные постройки.
К основным типам таких фундаментов относятся монолитные плитные, ленточные и столбчатые конструкции. Эти виды фундаментов обеспечивают устойчивость строений, эффективно распределяя нагрузки на грунт и минимизируя риск осадки и деформации, что особенно важно в условиях достаточно легких и однородных грунтов.
Фундаменты мелкого заложения
Конструкции фундаментов мелкого заложения должны выбираться на основе технико-экономического анализа, с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, а также с учетом производственных возможностей и опыта строительной организации.
При проектировании фундаментов мелкого заложения учитываются требования заказчика, сформулированные в техническом задании и в строительных нормах и правилах.
Конструкции фундаментов должны характеризоваться минимальными затратами на производство, материалоемкости, трудоемкости, энергоемкости и технологичности производства.
Фундаменты мелкого заложения — фундаменты с отношением высоты к ширине подошвы не более 4. Эти фундаменты передают нагрузку от конструкций на грунты основания через подошву.
Фундаменты мелкого заложения возвод ятся или в открытых к отлованах или в отдельных выемках.
В качестве материалов фундаментов применяется:
- железобетон;
- бетон;
- бутобетон;
- каменные материалы;
По форме эти фундаменты разделяются на следующие виды: отдельные, ленточные, сплошные и массивные.
Отдельные фундаменты
Отдельные фундаменты выполняют под отдельные опоры и колонны зданий и сооружений с каркасной конструктивной схемой. Под стены отдельные фундаменты устраивают только при наличии прочных грунтов, когда неравномерность осадок не превышает допустимых значений, т.к. отдельные фундаменты не увеличивают жесткости сооружения.
Отдельные фундаменты могут выполняться в монолитном или сборном варианте.
Фундаменты из бутовой кладки или бетона рассматриваются как жесткие. Они имеют наклонные боковые грани или уступы, расширяясь к подошве фундамента.
При устройстве отдельных фундаментов из железобетона (монолитные, сборные) они проектируются с учетом совместной работы конструкций здания и грунтов основания. Размеры сечений таких фундаментов, количество, площадь и класс арматуры проектируются с учетом требований предъявляемых к железобетонным конструкциям.
С целью оптимизации конструкций фундаментов по стоимости и трудоемкости разработаны различные типы отдельно стоящих фундаментов — буробетонные, щелевые, анкерные фундаменты и пр..
Ленточные фундаменты
Ленточные фундаменты как разновидность фундаментов мелкого заложения применяются для восприятия нагрузок от протяженных элементов конструкций зданий и передачи нагрузок на грунты основания. Ленточные фундаменты могут располагаться независимо друг от друга или взаимоувязаны в перекрестной системе. Перекрестные ленты, как правило, используют для восприятия нагрузок от колонн здания.
В случае расположения прочных грунтов в основании здания возможно устройство прерывистых ленточных фундаментов.
Для устройства сборных фундаментов используют железобетонные плиты (фундаментные подушки) и бетонные блоки.
При необходимости выравнивания осадок или в качестве антисейсмических мероприятий фундаменты усиливают железобетонными поясами расположенными поверх сборных железобетонных блоков.
Сплошные фундаменты
Эти фундаменты также, называют плитными. Их устраивают под всем зданием в виде монолитной железобетонной плиты. При необходимости плитные фундаменты подлежат рассечению системой деформационных швов.
Фундаментные плиты обеспечивают совместную работу надземной и подземной частей сооружения. Эти фундаменты способствуют снижению неравномерных осадок, являются практически водонепроницаемыми, обеспечивают высокую экономическую эффективность за счет технологичности устройства и относительно малых размеров сечений конструкций.
Возможно устройство плитных фундаментов коробчатого сечения, с целью снижения расхода материалов.
Сечения плитных фундаментов рассчитывают исходя из действия изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также с учетом продавливающих нагрузок (в зоне опирания колонн).
Массивные фундаменты
Массивные фундаменты устраивают в виде жесткого массива под небольшие в плане сооружения (устои мостов, дымовые трубы, мачты и пр.).
Как правило эти фундаменты выполняют в железобетонном исполнении. Часто, для экономии материалов, при бетонировании, закладывают пустотообразователи. Возможно комбинированное решение с устройством анкеров — используется для восприятия значительных опрокидывающих нагрузок.
Расчет фундаментов мелкого заложения
Нагрузки и воздействия
Все расчеты фундаментов производятся на расчетные значения нагрузок. Нагрузки и воздействия определяются расчетом исходя из совместной работы сооружения и основания. Пример из практики описания и расчета нагрузок и воздействий на фундаменты.
Характеристики грунтов оснований
К основным характеристикам грунтов оснований используемых в расчетах относят прочностные и деформационные характеристики:
- угол внутреннего трения;
- удельное сцепление грунта;
- предел прочности на одноосное сжатие скального грунта;
- модуль деформации;
- коэффициент поперечной деформации;
Возможно использование других характеристик:
- удельные силы пучения;
- коэффициент жесткости основания и пр..
Характеристики грунтов оснований определяются в процессе инженерно-геологических изысканий по результатам полевых и лабораторных испытаний грунтов.
Все расчеты производятся на расчетные значения прочностных и деформационных характеристик.
Подземные воды
В расчетах фундаментов мелкого заложения в обязательном порядке учитываются гидрогеологические условия площадки строительства:
- сезонные и многолетние колебания уровня грунтовых вод;
- изменения уровня грунтовых вод в силу техногенного воздействия;
- значения высоты капиллярного подъема грунтовых вод;
- агрессивное воздействие грунтовых вод по отношению к конструкциям фундаментов.
В процессе проектирования фундаментов также, производится оценка влияния строительства на гидрогеологические условия площадки.
Глубина заложения фундамента
От глубины заложения фундамента зависят многие факторы строительства сооружения — технология производства, экономическая эффективность строительства, величина осадок или подъема (в силу морозного пучения) фундаментов, долговечность конструкций и пр.
На глубину заложения фундамента в значительной мере влияют инженерно-геологические условия площадки, а именно прочность и сжимаемость грунтов.
При определении глубины заложения фундамента обычно придерживаются общих правил:
- минимальная глубина заложения фундамента принимается не менее 0.5м от спланированной поверхности территории;
- врезка фундамента в несущий слой должна быть не менее 15см.;
- подошва заложения по возможности, должна быть выше уровня грунтовых вод;
- все фундаменты здания или сооружения по возможности, необходимо закладывать на одном типе грунта или на грунтах с близкой прочностью и сжимаемостью.
Часто глубина заложения фундамента определяется по условию сезонного промерзания грунтов, которая зависит от типа, вида и разновидности грунта, и определяется в зависимости от нормативной глубины сезонного промерзания. Нормативная глубина сезонного промерзания приводится в нормативной документации и устанавливается по результатам многолетних наблюдений за фактическим промерзанием.
При определении глубины заложения фундаментов также, учитывают конструктивные особенности сооружения: наличие подвальных и цокольных этажей, наличие приямков под технологическое оборудование, глубину расположения подземных коммуникаций, глубину расположения фундаментов близстоящих зданий и сооружение и пр..
Фундаменты здания или сооружения, как правило, закладывают на одном уровне с фундаментами существующих строений. Если это требование не удается соблюсти в процессе проектирования, то необходимо разрабатывать дополнительные инженерно-технические мероприятия.
Подземные коммуникации должны быть (по возможности) расположены выше отметки заложения фундаментов. Это позволяет избежать увеличения давления на конструкции коммуникаций, опирания фундаментов на насыпной грунт траншей прокладки коммуникаций, замены и ослабления грунтов основания в случае необходимости замены подземных коммуникаций.
Часто при определеннии глубины заложения фундаментов приходиться учитывать другие требования участников строительства, например, возможность изменения объемно-планировочного решения подземной части здания в процессе его эксплуатации.
Проектирование фундамента мелкого заложения
В процессе разработки проекта фундамента мелкого заложения в том числе, приходится устанавливать форму фундамента.
Форма фундамента часто, определяется геометрической конфигурацией здания или сооружения (круглая, кольцевая, квадратная и пр.).
Предварительные размеры фундамента рассчитывают из условия при котором среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетное сопротивление грунта. Где давление под подошвой является функцией действующих нагрузок на фундамент и площадью фундамента. Расчетное сопротивление грунта зависит от геометрических размеров фундамента, от механических характеристик грунтов основания и от глубины заложения фундамента.
Подобрав предварительно форму и размер фундамента выполняют расчет осадок фундаментов здания. Осадка основания фундамента не должна превышать предельных значений осадки указанных в нормативных документах.
При этом совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:
- осадкой или подъемом основания фундамента;
- средней осадкой;
- относительной разностью осадок;
- креном фундамента;
- относительным прогибом или выгибом;
- кривизной изгибаемого участка;
- относительным углом закручивания;
- горизонтальным перемещением фундамента.
В расчете осадок фундаментов аналитическим методом, наиболее популярны метод послойного суммирования и метод эквивалентного слоя.
По методу послойного суммирования полную осадку основания определяют как сумму осадок отдельных слоев грунта, в пределах сжимаемой толщи.
Метод эквивалентного слоя учитывает такие составляющие как жесткость и форма фундамента, нормальные напряжения в толще линейно деформируемого грунта по основным направлениям.
Наиболее достоверные результаты расчетов напряжений и деформаций оснований и фундаментов получаются на основе численных решений конечно-элементных моделей, с учетом физической и геометрической нелинейности.
Накопленные и проанализированные данные в процессе проектирования, а также принятые технические решения отражаются в проекте фундамента.
Фундамент мелкозаглубленный
Мелкозаглубленный фундамент часто выбирают для частного загородного малоэтажного строительства. Такой вид фундамента отлично подходит для возведения легких деревянных, щитовых, каркасных зданий на малоподвижных и на умеренно-пучинистых грунтах, а также домов из газобетона на нормальных грунтах, не склонных к пучению
Чтобы дом надежно стоял, закладывают прочный и добротный фундамент. Однако многие начинающие не разбираются в разновидностях фундамента. Поэтому делают так, как им подскажут такие же неопытные товарищи. Затем появляются трещины в стенах, дом может покосится и вообще становиться страшно в нем жить. Чтобы этого избежать, я вам расскажу в подробностях о видах фундамента и какой использую для строительства того или иного типа здания. Мелкозаглубленный фундамент подходит для частного загородного малоэтажного строительства. Рекомендую этот вид для возведения легких деревянных, щитовых, каркасных зданий на малоподвижных и на умеренно-пучинистых грунтах, а также домов из газобетона на нормальных грунтах, не склонных к пучению. Фундамент мелкого заложения прочный и несложный в исполнении, что позволяет построить его своими руками. Мелкозаглубленный фундамент – это железобетонная конструкция глубиной заложения до 70 см, то есть до уровня промерзания грунта. Считаю этот вид экономичным вариантом, потому что требуется меньшее количество строительных материалов и трудозатрат. Мелкозаглубленный фундамент бывает двух типов:
- плитный – это сплошной монолитный фундамент, заложенный под всей площадью дома;
- ленточный фундамент – это железобетонная лента, расположенная под всеми несущими и конструктивными стенами согласно заранее подготовленному проекту строения.
В первую очередь разберем плюсы и минусы закладывания ленточного фундамента.
Достоинства и недостатки мелко-заглубленного ленточного фундамента
Ленточный фундамент неглубокого заложения использую во время строительства одноэтажных или двухэтажных частных домов из-за ряда преимуществ:
- сэкономите деньги, благодаря небольшому расходу бетона. Гораздо больше раствора потребуется при заливке ленточного фундамента глубокого заложения или мелкозаглубленного плитного фундамента;
- вы затратите меньше сил, так как нет необходимости выкапывать глубокую траншею, что существенно сокращает сроки строительства дома;
- вы сможете возвести такой фундамент в любое время года;
- появится возможность оборудовать небольшой подвал.
Мелко-заглубленный фундамент не подвержен морозному пучению грунтов, которые случаются очень часто в краях Сибири.
Давайте посмотрим на минусы мелкозаглубленного ленточного фундамента:
- его нельзя закладывать в болотистых местностях, где происходят частые горизонтальные движения грунта;
- нельзя заливать такой фундамент под кирпич или любой другой тяжелый материал, из которого будете возводить стены;
- не заливают этот фундамент на почвах насыщенных влагой с высоким уровнем грунтовых вод, если не организована правильная система дренирования участка.
Достоинства и недостатки плитного мелко-заглубленного фундамента
Плюсы плитного фундамента:
· вы получаете высокий запас прочности и износостойкости;
· бетонная плита служит основанием черного пола в доме;
· вы получаете устойчивость к подвижным грунтам.
Недостатки плитного фундамента мелкого заложения:
- вы затратите больше денег на покупку строительных материалов по сравнению с ленточным;
- у вас уйдет больше времени на возведение плитного фундамента, так как для перехода к следующему этапу строительства бетонной подушке необходимо не меньше месяца, чтобы набрать необходимый запас прочности;
- вы не сможете оборудовать цокольный этаж или подвальное помещение;
- и, наконец, вы не сможете возвести его на участках со сложным рельефом с большим перепадом высот.
При возведении мелкозаглубленного фундамента учитывайте особенности участка и состояние грунта, сделайте правильные расчеты и подберите необходимые материалы. В соответствии с одним из видов, продумайте подключение коммуникационных систем.
Исходя своего опыта, советую использовать следующие материалы:
- бетон М300, М 400;
- арматура рифленая диаметром 12-14 см;
- арматура гладкая диаметром 8-10 см;
- проволока для вязки;
- песок и щебень мелкой фракции.
Теперь я вам расскажу, как возвести этот фундамент.
Поэтапная технология возведения мелкозаглубленного фундамента
Перед разметкой территории и земляными работами, я очищаю участок от растительности и убираю 20-30 см плодородного слоя. Затем рою водоотводные канавы для отвода поверхностных дождевых вод от места застройки.
Важно! Приступайте к разметке и земляным работам только после того, как все материалы будут закуплены и привезены на участок. Так как процесс подготовки траншеи или котлована, заливки бетона, сооружения дренажной системы и отмостки следует производить с минимальными перерывами.
Шаги строительства фундамента:
1. Шаг первый. Разметьте участок согласно проекту с учетом всех необходимых отступов. Отметка первого угла парадного фасада – 3 м от границы участка, 5 м от осевой линии улицы или 3 м от оси проезда. При помощи колышков и бечевки обозначьте внешний контур будущего траншеи.
2. Шаг второй. Подготовьте траншею. По намеченному контуру выкопайте траншею глубиной до 70см. Дно выровняйте и сформируйте дренажную подушку, состоящую из тщательно утрамбованного 10-сантиметрового слоя песка и такого же слоя щебня средней фракции. Такая подушка обеспечит распределение излишней влаги по всей поверхности фундамента и не даст бетону деформироваться во время промерзания.
3. Шаг третий. Соорудите опалубку. Чтобы край траншеи не осыпался и фундамент получился ровным, соорудите опалубку из досок толщиной 200мм, либо щитовой гладкой фанеры. Доски или фанеру скрепите между собой при помощи брусков и саморезов, либо металлическим уголком. По внешнему краю опалубки установите распорки с шагом 50-60 см, для того чтобы опалубка не прогибалась от веса бетона.
Высоту опалубки делайте всегда на 10-15 см выше уровня фундамента.
4. Шаг четвертый. Защитите от воды опалубку. Внутреннюю поверхность опалубки покройте плёнкой, для того чтобы цементное молочко не ушло в почву. Так как острые края щебня могут повредить пленку, то поверх дренажной подушки зайлейте стяжку-подбетонку, которая также позволит выровнять горизонталь подушки под фундамент.
Внимание! По своему опыту советую покрывать стены опалубки гидроизоляционным материалом, например рубероидом. Такой слой обеспечит защиту бетона от проникновения влаги, что существенно продлит срок эксплуатации фундамента. Кроме того, в условиях сурового климата применение утеплителя из экструдированного пенополистирола обеспечит и гидроизоляцию, и теплозащиту фундамента.
5. Шаг пятый. Армируйте мелкозаглубленный ленточный фундамент двумя вертикальными рядами арматуры А3 диаметром 12-14 мм, соединяющихся вертикальными перемычками из гладкой арматуры 8 мм в диаметре и зафиксированных между собой вязальной проволокой. При формировании угловых соединений сделайте усиление из арматуры диаметром 13мм Г-образной или П-образной формы. Вязку каркаса выполните при помощи вязального крючка на удобном ровном месте, после чего готовую часть арматурного каркаса перенесите внутрь опалубки.
Армируйте мелкозаглубленный плитный фундамент двумя рядами арматурной сетки с размером ячеек 15х15см из рифленых прутков диаметром 12-16 мм, соединенных между собой перемычками и зафиксированных вязальной проволокой. При вязании каркаса армируйте ребра жесткости при помощи вертикальных хомутов из гладкого прутка диаметром 6мм, загнутого в виде треугольника или квадрата.
На торцах плиту армируйте П-образными стержнями, которые связывают верхний и нижний ряд армирования.
Арматурный каркас утопите в бетон на 3-5 см со всех сторон. Для этого при вязке каркаса посчитайте и сделайте отступ от края фундамента, а также установите конструкцию на подставки.
Я советую варить арматуру друг с другом для фиксации, так как это может нарушить целостность металла и приведет к коррозии.
6. Шаг шестой. Замесите и залейте раствор бетона. Залейте за один подход всю площадь основания и полностью закройте арматурный каркас. Рекомендую заказать бетон марки не ниже М300 на заводе, что обеспечит соблюдение всех необходимых пропорций и полное промешивание раствора.
Если нет возможности заказать раствор, то при замесе придерживайтесь следующих правил:
- не экономьте на качестве цемента, так как это основной компонент бетона и должен обладать определенной вязкостью, обеспечивающей прочность фундамента;
- соблюдайте все необходимые пропорции составляющих компонентов: песка, щебня, воды и цемента. Например, одна лопата песка, одна лопата щебня и одна лопата цемента. Вы получаете монолитное основание;
- обеспечьте качественное промешивание без образования комков;
- для повышения прочности бетона используйте фибру и пластификаторы.
После заливки бетон уплотните при помощи специального виброуплотнителя, что позволит удалить пустоты и пузыри воздуха, которые негативно сказываются на прочности фундамента.
Выровняйте поверхность при помощи правила и накройте пленкой. В жаркую погоду необходимо смачивайте водой бетон для равномерного высыхания. Проектный запас прочности бетонный фундамент наберет через 3-4 недели, после чего приступите к следующему этапу строительства.
Для защиты мелко-заглубленного фундамента от морозного пучения грунта обустройте утепленную отмостку и сделайте качественную дренажную систему по всему периметру основания. Вы сократите таким образом количество влаги в почве вокруг периметра фундамента, уменьшите глубину промерзания грунта в зимнее время и убережете бетон от растрескивания и разрушения.
Теперь вы знаете, как правильно залить фундамент. Советую использовать ленточный фундамент для дачных домиков. Таким образом вы сократите время и расходы на строительство дома, получите необходимую надежность и прочность.
Если вы собираетесь проводить в этом доме не только лето и осень, то выбирайте плитный фундамент. С ним постройка простоит пятьдесят, шестьдесят лет, а вы не будете переживать из-за появления трещин в стенах.
Компания «УралСибМет» уже более 15 лет поставляет высококачественный металлопрокат и строительные материалы по доступным ценам и с возможностью доставки по Иркутской области, Бурятии и Забайкальскому краю.
Ваше строительство будет гарантировано надежным с «УралСибМет»!
