Что такое подошва фундамента и какова её роль в строительстве

Подошва фундамента — это нижняя часть фундамента, которая принимает на себя нагрузки от здания и равномерно распределяет их на грунт. Она может быть выполнена из разных материалов, таких как бетон или камень, и играет ключевую роль в обеспечении устойчивости и долговечности сооружения.

Подошва фундамента также помогает предотвратить осадку здания и защитить его от воздействия влаги и морозов. Правильное проектирование и строительство подошвы фундамента — это важные аспекты, на которые стоит обратить внимание при возведении любых строительных объектов.

Интересное о строительстве: бетонная подошва фундамента

Бетонная подошва фундамента — один из ключевых элементов строительной конструкции, обеспечивающий прочность и стабильность всего здания. Она служит основой, на которой возводится вся структура, и играет решающую роль в распределении нагрузок на грунт, предотвращении просадок и деформаций, а также обеспечении защиты от внешних воздействий. Правильный выбор и устройство бетонной подошвы определяют долговечность и надежность здания, что особенно актуально в условиях переменчивого климата и различной геологической структуры.

Особенности укладки

При возведении фундаментов для зданий обычно применяется стандартная высота подошвы в 30 см и ширина в 60 см. Если проект не предполагает альтернативных решений, такую подошву усиливают двумя рядами арматурных прутков диаметром 12 мм.

Перед началом работ по возведению подошвы очень важно точно разметить ее местоположение на дне котлована. Для этого геодезисты устанавливают специальные вешки, которые обозначают границы стен будущего здания. Расстояние между базовыми вешками должно строго соответствовать размерам стен, указанным в проектной документации. Чтобы избежать ошибок, наша команда всегда проверяет это расстояние дважды.

Разметка под подошву фундамента, как правило, начинается с установки двух крайних вешек в углах одной из стен. Для этого мы используем натянутый шнур и отвес. Установленные вешки остаются на месте до заливки бетона, что упрощает дальнейшие работы. Зная длину стен и диагонали фундамента, мы легко можем определить положение остальных углов, используя две рулетки. Члены бригады удерживают ленты рулеток в базовых точках, и в месте пересечения натянутых линий мы забиваем дополнительные вешки для окончательной разметки.

Когда все вешки установлены, мы натягиваем шнур, чтобы получить четкий контур фундамента. После завершения разметки можно переходить к сооружению опалубки. Для этого мы применяем доски сечением 5×30 см, соединенные между собой с помощью специальных П-образных скоб, изготовленных на заказ. Эти скобы фиксируют внутреннюю и наружную стенки опалубки на нужном расстоянии, обеспечивая прочность конструкции. Применение этих уникальных скоб значительно упрощает нашу работу и делает процесс более эффективным, исключая необходимость в других фиксирующих устройствах.

Следующий шаг в укладке подошвы

При установке опалубки для фундамента необходимо обеспечить правильное расположение стен относительно центральной линии подошвы. В данном проекте толщина стен фундамента составляет 25 см. Начинаем процесс с подготовки углов, где мы соединяем под углом 90° две деревянные доски сечением 5×30 см.

Эти доски устанавливаются на расстоянии 17,5 см от обозначенного шнура, что позволяет сформировать наружные углы конструкции. После этого, параллельно наружным доскам, устанавливаем внутренние стенки опалубки и фиксируем их с помощью стальных П-образных скоб. Такой подход обеспечивает надежность конструкции, продвигаясь от одного угла к другому до полной установки всех элементов опалубки.

На прямых участках фиксирующие скобы размещаются с интервалом 100-120 см. В стыковых точках мы скрепляем края досок, используя гвозди, забитые под углом, и устанавливаем скобы с обеих сторон на месте соединения. Редко требуется подгонка и подрезка досок по длине. Если есть небольшие зазоры, мы можем их устранить, закрепив короткие накладные доски с наружной стороны. Если одна из досок оказывается длиннее, чем необходимо, мы просто накладываем её на соседнюю, не обращая внимания на небольшие неровности по бокам, поскольку подошва будет засыпана землёй.

После окончательной установки опалубки производится частичная обратная засыпка грунта вблизи более подверженных деформации точек, таких как места стыка досок или участки, где нельзя использовать П-образные скобы. Это помогает избежать подмыва бетона при заливке и поддерживает опалубку на месте.

Следующий шаг — установка уровня верхней кромки подошвы фундамента с помощью теодолита. Она должна находиться на строго горизонтальном уровне и соответствовать глубине, которая указана в проекте. Мы фиксируем уровень с помощью кровельных гвоздиков длиной 50 мм.

Когда всё готово для заливки бетона, необходимо обеспечить доступ бетоновоза к котловану. К сожалению, такая возможность появляется не всегда. Поэтому мы начинаем укладку с наиболее удалённых и труднодоступных участков, используя лопаты для равномерного распределения бетона вдоль опалубки, пока не достигнем нужного уровня, обозначенного гвоздями. Такой подход гарантирует, что каждый участок будет заполнен должным образом, обеспечивая прочность и надежность будущего фундамента.

Шаги после заливки бетона

После завершения заливки бетона в опалубку становится важным этапом укладка арматуры вдоль периметра подошвы. Для этого используется два ряда стальных арматурных прутков диаметром 12,5 мм. Сначала прутки равномерно распределяются по поверхности свежезалитого бетона на расстоянии около 15 см от каждой стены, подсовывая их под поперечные перекладины П-образных скоб. Затем, используя штыковую лопату, арматуру нужно углубить в бетон на 20 см. Важно также произвести "проштыковку" бетона, чтобы удалить пузырьки воздуха, которые могут повлиять на прочность соединения.

Когда поверхность бетона выровнена до уровня гвоздей, фиксирующих верхний край подошвы, необходимо осторожно приподнять все П-образные скобы на 5-7 см — это делается для того, чтобы обеспечить доступ к финальным этапам работы.

На следующем шаге поверхность верхней кромки подошвы необходимо тщательно выровнять и затереть. Вдоль центральной линии верхней грани делаем шпоночную канавку глубиной 2,5-3 см и шириной 7-8 мм. Угловые позиции стен фундамента отмечаются на верхней кромке простой риской, проведенной острием гвоздя на еще свежем бетоне. Это поможет в будущем правильно установить опалубку для стен.

Затирка верхней кромки не только упрощает последующие работы, но и снижает вероятность загрязнения, которое неизбежно произойдет при демонтаже опалубки. Затем вырезаем или вдавливаем шпоночную канавку вдоль осевой линии, которая обеспечивает надежное сцепление подошвы с будущими стенами фундамента. Обычно эта процедура выполняется на прямых участках, без выхода на углы, примерно за 0,5-0,7 м до них. Это связано с тем, что углы являются наиболее прочными частями конструкции.

Перед тем как удалить опалубку, важно перенести отметки углов стен фундамента на верхнюю часть подошвы, тщательно прочертив их острием гвоздя. Эти риски будут служить важным ориентиром для установки опалубки при возведении стен, что обеспечивает точность и надежность всего фундамента в будущем.

Типы фундаментных подошв: конструкции и особенности

Фундамент является основой любого строения, и его надежность напрямую зависит от типа и конструкции фундаментной подошвы. Различные типы подошв характеризуются своими особенностями, которые подбираются в зависимости от условий эксплуатации, типа грунта и нагрузки от здания. В данной статье рассмотрим основные типы фундаментных подошв и их конструктивные особенности.

Плоские (ленточные) основы

Плоские или ленточные фундаменты представляют собой непрерывную ленту, которая закладывается под всеми или отдельными стенами строения. Они обычно применяются для небольших зданий, домов с тяжелыми стенами, а В условиях слабых грунтов.

Конструктивные особенности:

1. Материалы: В основном используются бетон и железобетон. Реже применяются кирпичные или каменные конструкции.
2. Ширина: Ширина ленты должна быть больше ширины стен здания и зависит от нагрузки на фундамент.
3. Глубина заложения: Глубина закладки ленты составляет от 0,5 до 2 метров, в зависимости от уровня промерзания грунта и нагрузки.
4. Армирование: Используется для повышения прочности. Как правило, применяются арматурные каркасы.

Плитные основы

Плитные фундаменты характеризуются равномерной нагрузкой по всей площади. Это позволяет им использоваться на слабых или подвижных грунтах. Плитные подошвы часто применяются для многоэтажных зданий и сооружений с высокой плотностью застройки.

Конструктивные особенности:

1. Площадь: Плита создает большую опорную поверхность, что способствует равномерному распределению нагрузки.
2. Армирование: Плита армируется как сверху, так и снизу, что позволяет противостоять как прогибам, так и растяжению.
3. Гидроизоляция: Специальные материалы обеспечивают защиту от влаги, особенно в зонах с высоким уровнем грунтовых вод.
4. Устойчивость: Такие фундаменты обладают высокой устойчивостью к осадкам и движениям грунта.

Столбчатые основы

Столбчатые фундаменты состоят из отдельных столбов, которые погружаются в грунт. Этот тип фундамента удобно использовать в условиях неравномерного грунта или при большом уровне грунтовых вод.

Конструктивные особенности:

1. Расстояние между столбами: Обычно составляет 1,5-3 метра. Расстояние зависит от типа выполняемой конструкции и нагрузки.
2. Глубина заложения: Столбы погружаются ниже уровня промерзания или в плотные слои грунта.
3. Материалы: Чаще всего используются бетон, кирпич или металл.
4. Соединение с перекрытиями: Важно правильно соединить столбы с верхними перекрытиями для равномерного распределения нагрузки.

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты применяются в сложных геологических условиях. Они бывают вбиваемыми и буровыми и представляют собой колонны, заглубленные в грунт.

Конструктивные особенности:

1. Погружение: Сваи могут быть забиты в грунт механически или погружены с помощью бури.
2. Типы свай: В зависимости от конструкции они делятся на бетонные, металлические и деревянные.
3. Сваи-оболочки: Некоторые конструкции предусматривают использование сваи как опоры для роста зданий и построек.
4. Работа в условиях высоких нагрузок: Свайные фундаменты идеальны для многоэтажных строений, мостов и других конструкций с высокими нагрузками.

Комбинированные основы

Комбинированные фундаменты объединяют в себе лучшие качества различных типов фундаментов. Такие фундаменты могут сочетать в себе, например, плитные и столбчатые конструкции.

Конструктивные особенности:

1. Индивидуальный подход: Каждая конструкция разрабатывается с учетом конкретных условий и требований к нагрузкам.
2. Устойчивость: Комбинированные основания имеют высокую устойчивость и адаптивность к изменяющимся условиям.
3. Экономия материалов: Правильное сочетание позволяет снизить затраты на строительство и материалы.

Выбор типа фундаментной подошвы — ключевой этап проектирования любого строительного объекта. Каждый из типов имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать в зависимости от условий эксплуатации и характеристик грунта. Понимание конструктивных особенностей различных типов подошв позволит правильно выбрать оптимальное решение, обеспечить надежность и долговечность строения.

Бетонная подошва фундамента

Подошва традиционного монолитного ленточного фундамента представляет собой платформу из железобетона, предназначенную для равномерного распределения нагрузки, которую создаёт фундамент дома на грунт. Ширина подошвы обычно как минимум в два раза превышает ширину фундамента. В США сооружения подошвы требуют большинство местных строительных норм и правил для установки фундаментов на рыхлых песчаных и илистых грунтах.

Высота большинства подошв для фундаментов, которые нам приходится сооружать, составляет 30, а ширина — 60 см. Обычно, если проектом не предусматривается иное, мы усиливаем такую подошву двумя рядами стальных арматурных прутков 012 мм. В нашем случае грунт на дне котлована был таков, что для двухэтажного дома с размерами в плане 8×12 м без дополнительной подошвы, увеличивающей площадь опоры фундамента, обойтись было нельзя. Для штата Род-Айленд, в котором мы работаем, это обычное явление. Прежде чем приступить к сооружению подошвы, необходимо было разметить на дне котлована точное расположение фундамента дома.

При разметке стройплощадки положение стен будущего дома геодезисты отмечают специальными промаркированными вешками. Расстояние между двумя базовыми вешками должно точно соответствовать длине стены, указанной на плане. Чтобы исключить возможные ошибки, мы всегда дважды перепроверяем расстояния между всеми вбитыми на дне котлована вешками.

Мы всегда ориентируемся по вешкам, установленным геодезистами при разметке стройплощадки ещё до начала рытья котлована. Обычно на дне котлована достаточно определить положение двух базовых точек — двух крайних углов одной из фундаментных стен.

В большинстве случаев мы находим положение этих угловых точек с помощью шнура, натянув его между вешками, установленными геодезистами, и отвеса. По отвесу на дне котлована мы забиваем две свои вешки, используя для этого обрезки арматуры, чтобы не вынимать их, когда дело дойдёт до заливки бетона.

Расстояние между этими двумя вешками должно точно соответствовать длине стены, указанной архитектором на плане. Чтобы быстро разметить положение двух других углов фундамента, необходимо рассчитать длину его диагонали. С помощью обычного калькулятора сделать это не так уж сложно.

А зная длину диагонали и размеры фундамента в плане, можно легко и точно определить положение остальных двух углов и отметить их вешками. Делаем мы это следующим образом.

Два члена бригады удерживают концы ленты двух рулеток в базовых точках, уже отмеченных вешками, пока третий член бригады, натянув ленты обеих рулеток, перекрещивает их на отметках длины диагонали и длины стены, а в точке пересечения забивает в землю очередную вешку. Чтобы исключить возможные ошибки, мы всегда дважды перепроверяем расстояния между всеми вбитыми на дне котлована вешками, сверяя их с размерами, указанными на плане.

После того, как во все углы будут забиты вешки, мы натягиваем шнур от одного угла к другому и получаем контур всего фундамента целиком. Теперь, установив все вешки, можно приступать к сооружению опалубки.

Мы используем для этого доски сечением 5×30 см, соединённые между собой с помощью забитых в землю стальных П-образных скоб, которые удерживают внутреннюю и наружную стенки опалубки на расстоянии друг от друга, точно равном 60 см. Эти скобы являются "ноу-хау" нашей бригады. Мы их специально сделали на заказ, так как в продаже таких не бывает. Они оказались настолько удобными, что никакими другими приспособлениями для фиксации опалубки мы, как правило, больше не пользуемся.

Сначала мы устанавливаем наружные стенки опалубки. Затем параллельно доскам внешней опалубки устанавливаем и фиксируем с помощью стальных П-образных скоб доски внутренней стенки опалубки..

Опалубку мы устанавливаем таким образом, чтобы стены фундамента располагались точно по центру подошвы (ширина фундаментных стен данного дома по проекту составляла 25 см). Начинаем работу по сооружению опалубки с того, что скрепляем под углом 90° гвоздями две доски сечением 5×30 см для формирования наружного угла и устанавливаем их на расстоянии 17,5 см от шнура.

Затем параллельно доскам внешней опалубки устанавливаем и фиксируем с помощью стальных П-образных скоб доски внутренней стенки опалубки. Так, постепенно продвигаясь от одного угла к другому, мы продолжаем этот процесс до завершения установки всех внешних и внутренних стенок опалубки. Фиксирующие опалубку П-образные скобы на прямых участках расставляем с шагом 100-120 см.

В местах стыка двух досок их края соединяем с помощью забитых под углом гвоздей и устанавливаем крепежные скобы с обеих сторон от стыка. Подгонять и подрезать доски опалубки по длине нам приходится довольно редко. Когда, например, две доски стыкуются недостаточно плотно, зазор мы заделываем с помощью короткой накладной доски, прибив её гвоздями с наружной стороны.

А если та или иная доска оказывается немного длиннее, чем нужно, просто прибиваем её к смежной доске внахлёст. На образующиеся при этом на боковых кромках подошвы небольшие неровности просто не обращаем внимания. В конце концов, важен не внешний вид подошвы, так как она всё равно будет полностью зарыта в землю.

Главное, чтобы готовая подошва имела прочность не ниже расчётной и успешно справлялась с возложенными на неё функциями. После того, как опалубка полностью установлена, мы производим частичную обратную засыпку грунта около её потенциально слабых точек, например, на стыке отдельных досок или же на участках, где было невозможно установить П-образные крепёжные скобы.

Кроме того, обратная засыпка не позволяет бетону просочиться под опалубку и приподнять её. Далее с помощью теодолита мы устанавливаем уровень верхней кромки подошвы фундамента. Она должна располагаться, во-первых, строго горизонтально, а во-вторых, точно на заданной глубине, указанной на плане архитектором.

Отметки уровня фиксируем небольшими гвоздиками 2,5×50 мм, забивая их наполовину длины на расстоянии 0,5-1,0 м друг от друга по всему периметру с внутренней стороны досок опалубки. При укладке бетона они служат нам ориентиром для определения, на какую высоту следует заполнять опалубку. Теперь всё готово к укладке бетона.

Наилучшие котлованы — это те, к любой точке которых может легко подъехать бетоновоз. Но так, к сожалению, бывает очень редко. Поэтому обычно мы начинаем укладку с наиболее труднодоступных для бетоновоза участков, перемещая лопатами бетон вдоль опалубки до тех пор, пока эти участи не будут заполнены до требуемой высоты — до уровня гвоздей, фиксирующих высоту подошвы фундамента.

Сразу же после заливки бетона, пока он еще не затвердел, мы приступаем к укладке вдоль всего периметра подошвы двух рядов стальных арматурных прутков D12,5 мм.

После того, как заливка бетона в опалубку завершена, мы приступаем к укладке вдоль всего периметра подошвы двух рядов стальных арматурных прутков D12,5 мм. Для этого прутки арматуры сначала раскладываем в два ряда поверх влажного бетона примерно на расстоянии 15 см от каждой стенки, подсовывая их под поперечные перекладины П-образных скоб.

А затем утапливаем их в бетон на глубину примерно 20 см, используя в качестве инструмента обыкновенные штыковые лопаты. Бетон над утопленными прутками арматуры тщательно и аккуратно "проштыковываем" теми же лопатами, чтобы удалить попавший в него воздух. Выровняв поверхность бетона до высоты гвоздей, фиксирующих уровень верхней кромки подошвы, мы осторожно приподнимаем все стальные П-образные скобы на несколько сантиметров. Обычно на 5-7 см, не больше, чтобы беспрепятственно выполнить две последние операции.

Верхнюю кромку подошвы мы тщательно выравниваем и затираем. На всех прямых участках подошвы точно вдоль центральной линии верхней кромки мы делаем шпоночную канавку глубиной 2,5-3,0 см и шириной 7-8 мм. Положения углов фундаментных стен мы отмечаем прямо на верхней кромке подошвы, прочертив риски острием гвоздя на слегка затвердевшей поверхности бетона.

Первая из них — это затирка верхней кромки подошвы. Кроме облегчения всех последующих работ по возведению стен фундамента, гладкая поверхность облегчает удаление грязи и мусора, который неизбежно попадает на верхнюю кромку во время демонтажа опалубки.

И наконец, завершающий этап в сооружении подошвы фундамента — это вырезание или выдавливание шпоночной канавки вдоль центральной осевой линии верхней кромки. Эта канавка должна обеспечить прочное и надёжное сцепление подошвы со стеной фундамента, которая будет возведена на ней в дальнейшем.

Обычно мы делаем шпоночную канавку глубиной 2,5-3,0 см и шириной 7-8 см, просто вдавливая в бетон короткий брусок соответствующего сечения вдоль центральной линии верхней кромки подошвы. К моменту начала этой работы бетон обычно уже достаточно затвердевает, поэтому брусок оставляет за собой канавку, которая сама по себе не "заплывает" и не изменяет свою форму и размеры. Такие канавки мы делаем только на прямолинейных участках подошвы, не доводя их до углов примерно на 0,5-0,7 м. Поскольку углы являются самыми прочными частями фундаментной стены, беспокоиться о нарушении целостности фундамента в этих точках не стоит. Прежде чем удалять опалубку, мы переносим с неё отметки положения углов фундаментных стен прямо на верхнюю кромку подошвы, прочертив риски остриём гвоздя на слегка затвердевшей поверхности бетона. Они будут служить ориентиром для установки опалубки при возведении стен фундамента.

Подошва фундамента

Подошва фундамента – конструктивный элемент основания. Строится независимо от технологии (ленточная, плитная, свайная, столбчатая). Она выполняет функции распределения весовой нагрузки бетонного массива на грунт. Чем «слабее» почвы на объекте, тем важнее провести расчеты, учесть особенности эксплуатации фундаментой подошвы. Например, если участок систематически подтапливается или, наоборот, владелец сделал хороший дренаж.

Плюсы такой опорной конструкции:

1. Заметно увеличивает долговечность здания, сооружения.
2. Повышается нагрузочная способность фундаментного основания.
3. Снижаются требования к грунту, его характеристикам.

Из минусов отмечают более дорогое строительство за счет роста объема расходуемых материалов, необходимости привлечения к работе спецтехники. Плюс несколько увеличиваются сроки, которые требуются на завершение проекта, особенно, если здание планируется строить на рыхлых песчаных и илистых грунтах. Зато при строительстве в соответствии с расчетами прочность основания будет в разы выше, чем при заливке фундамента без подушки.

Устройство подошвы фундамента

В строительстве принято отталкиваться от определенных сводов правил как при проектировании, так и во время проведения работ. Так, применительно к основаниям специалисты ссылаются на СП 50-101-2004, СП 45.13330.2017. В частных случаях, например, при строительстве индивидуальных жилых домов при планировании учитывается ТТК (типовая технологическая карта) «Устройство бетонной подошвы фундамента индивидуального жилого строения».

Расчеты ведутся с учетом:

1. Тип возводимой конструкции.
2. Подземные воды, их уровень.
3. Характеристики грунта.
4. Риски деформаций.

Важно учитывать расположение здания – на ровной поверхности, недалеко от откоса, на скальном или пучинистом грунте. В зависимости от этого возможны различные виды деформаций. Например, просадка, оседание, осадка, провалы, горизонтальное смещение. На инциденты влияет нагрузочная способность фундамента, реальный вес здания или сооружения. Например, при замене материалов для строительства стен нужно проверять расчеты, чтобы не превысить заданные проектом лимиты.

К чему приводит несоблюдение технологии при изготовлении подошвы фундамента

Хорошо просчитанный проект и правильно закупленные материалы иногда не помогают создать прочное основание. Все дело в том, что подошва той же фундаментной плиты должна строиться по технологии. Любые «нововведения» в ней приводят к непредсказуемому изменению характеристик конструкции. Например, если попытаться сэкономить и вместо песчано-гравийной смеси на слабом грунте засыпать только песок. Или плохо утрамбовать «подушку».

Типовые проблемы:

1. Трещины на фундаменте, стенах здания.
2. Перекос оконных, дверных проемов, иных элементов.
3. Проседание конструкции, разрушение фасадов.
4. Отказ в выдаче разрешения на ввод в эксплуатацию.

Последнее считается наиболее критичным. Технические недочеты можно исправить усилением или частичной перестройкой здания, а отказные документы иногда приводят к невозможности продажи объекта. Если устранить недочеты не получится, придется полностью демонтировать сооружение, выгоднее изначально чуть больше вложиться в строительство. И предусмотреть под фундаментное основание качественную подушку.

Как подобрать и рассчитать подошву фундамента для строительства

Цель расчета – подобрать ширину подошвы фундамента и толщину песчаной подушки между ним и грунтом. Габариты конструкции должны обеспечивать равномерное распределение давления от веса здания во избежание любых типов деформаций (перечислены выше). Рассчитывать значения лучше специальным калькулятором, чтобы исключить ошибки. Плюс понадобится проект, откуда специалист берет цифры по весовой нагрузке и пр.

Общая методика:

1. Выбрать размеры фундамента исходя из проектной документации.
2. Определить вес здания, приходящийся на каждый погонный метр стены.
3. Выяснить расчетное сопротивление грунта по специальным таблицам.
4. Рассчитать ширину подошвы фундамента на один погонный метр.

Остается скорректировать объем стройматериала, необходимый для закупки вместе с «подушкой» из песка и/или гравия, щебня. Средним значением по толщине считается 60 см, но в зависимости от особенностей грунта оно меняется в обе стороны. Например, на сильно пучинистых оно возрастает до 80 см и более. По ширине подушка обычно выступает на 15-20 см в обе стороны. Если под домом планируется строительство подвала, ее организуют по всей площади будущего помещения.

Подошва столбчатого фундамента

Глубина заложения столбчатого фундамента обычно не превышает уровня промерзания грунта, поэтому он оказывает сдавливающее воздействие на него (плюс обратное при замерзании зимой). При расчете конструкции, включая подошву, нужно учитывать особенности распределения весовой нагрузки от здания. Вариант основания лучше подходит для каркасных, брусовых, бревенчатых домов или сооружений другого типа.

Особенности:

1. Рекомендуется избегать установки столбчатого фундамента на склонах, водонасыщенных и пучинистых грунтах.
2. Конструктивно он не предполагает устройства заглубленных помещений вроде подвала или цокольных этажей.
3. Минимальная глубина каждого столба должна составлять 40-50 см, чтобы оно качественно цеплялось за грунт.

Плюсом к высоте столбов обычно добавляют минимум 30-50 см, чтобы перекрытие поднималось над поверхностью для монтажа гидро-, теплоизоляции. Это в итоге сказывается на общем давлении под подошвой фундамента. Частично оно компенсируется тем, что нижняя платформа выполняется на 20-25 см шире самой стойки. Точный расчет ведется исходя из весовой нагрузки, характеристики грунта и количества столбов.

Последовательность расчета подошвы фундамента:

1. Высчитать опорную площадь столба >
2. квадратная стойка – перемножение сторон сечения;
3. круглая конструкция – применение формулы 3,14 * радиус в квадрате.
4. Выяснить несущую способность грунта по таблице. Например, суглинки средней твердости (пластичности) выдерживают нагрузку в 2,5 кг/кв. см.

Получается, что один столб квадратного сечения 40 см в суглинках можно нагружать не более 4 000 кг. Зная общий вес строительных конструкций здания, легко рассчитать общее количество стержней и их расположение (этот расчет обычно проводится на этапе проектирования). Плюс стоит учесть, например, вес снежного покрова, эксплуатационные нагрузки вроде предметов интерьера, людей, промышленного оборудования, ветровую нагрузку.

Диаметр самого столба допускается меньше подошвы. Это экономит стройматериалы и позволяет добиться расчетной нагрузочной способности фундамента. Отчасти на габариты подошвы влияют правила расстановки столбов – под всеми углами, в местах примыкания и пересечения перегородок между собой и с несущей стеной, на прямых участках ростверка не далее двух метров друг от друга. Поэтому расчет ведется обязательно с учетом проекта будущего здания.

Ленточный фундамент с подошвой

Подошва фундамента мелкого заложения ленточного типа рассчитывается аналогичным образом. Работа условно разбивается на несколько этапов – определить общую весовую нагрузку здания, выбрать характеристики основания (глубину залегания, ширину ленты), скорректировать цифры с учетом параметров грунта на участке. Выгоднее отталкиваться от проекта и типового назначения здания, чтобы точно определить совокупный вес стройматериалов.

Суммируется масса стен, перекрытий, стропильной системы, кровли, отделочных материалов на фасаде, внутри помещения. Существуют таблицы усредненных нагрузок от различных типов узлов, например, деревянные перекрытия по балкам из древесины плотностью 300 кг/куб. м давит на грунт с силой 150 кгс/кв. м. Плюс желательно закладывать запас на вес людей, предметов интерьера или промышленное оборудование (зависит от назначения здания).

Пример расчета подушки фундамента:

1. Определить глубину заложения с учетом высоты цоколя и ширину ленты. Общая длина уже известна, она составляет сумму длин стен, под которыми будет закладываться основание).
2. Глубина зависит от вида грунта и геологии. Например, на супеси не менее 3/4 от расчетного уровня промерзания, но не менее 0,7 м.
3. Ширину лучше выбирать исходя из вида стенового материала, расстояния между стенами. Например, бутобетон обычно заливается шириной 40-60 см, монолитный бетон – 20-50 см. При наличии линз слабого грунта желательно увеличивать этот показатель.
4. Отметку подошвы под фундамент выбрать ниже на 20-30 см уровня подвала или цокольного этажа, если таковые предполагается строить. Рассчитать ширину по формуле:

При отсутствии проектной документации рекомендуется ориентироваться на свод правил СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Там указаны средние значения уровня промерзания грунта по регионам. По другим характеристикам отталкиваются от СП 22.13330.2016. Рассчитывать же вес придется самостоятельно исходя из типа стройматериалов, объема, весовых характеристик, переменной составляющей вроде средней толщины снежного покрова зимой.

Плитный фундамент

Заметно отличается от других типов оснований – монолитный железобетонный, армированный как ЖБ-плита, но залитый по месту. Такие фундаменты имеют самый низкий показатель давления на грунт из-за большой площади. Обычно она соответствует размерам здания, которое будет строиться поверх основания. Единственный недостаток монолита заключается в сложности строительства подвала (цоколя), отчасти проблема решается подъемом первого этажа над поверхностью.

Особенности:

1. Расположение внутренних стен, перегородок размечается уже по готовой плите, изначально достаточно установить внешние границы фундамента.
2. Крыльцо, террасу, другие помещения, вынесенные за пределы периметра также желательно размещать на едином основании.
3. Глубина котлована по монолитный фундамент зависит от типа грунта, так, в плотных слоях достаточно убрать почву на 50 см.

Если на участке доминируют слабые грунты вроде супеси, рекомендуется делать котлован метр или даже глубже, вплоть до прочного слоя. Перед армированием подошвы фундамента дно обязательно выравнивается по горизонтали. Это исключает в дальнейшем перекос по давлению, риски смещения основания под собственным весом. Все ямы и неровности желательно засыпать песком, который не дает усадку, послужит дополнительным дренажом.

Песок же используется в качестве «подушки», необходимой для компенсации пучения грунта при замерзании-оттаивании во время смены времен года. Если котлован получился глубоким, засыпать его следует послойно и качественно трамбовать каждый слой. Водопроводные и канализационные трубы обычно укладываются в песок заранее, чтобы впоследствии не рыть траншеи. Последним из слоев перед заливкой фундаментного бетона становится геотекстиль.

Толщина плиты под основание:

1. Двухэтажные дома из кирпича и бетона с тяжелыми перекрытиями – 30 см с обязательным двухрядным армированием, формированием объемного каркаса.
2. Двухэтажные легкие дома, каркасные, из пено-, газобетона – 25 см, армирование в два ряда в виде объемной конструкции.
3. Легкие постройки вроде веранды, гаража – 15 см, допускается армирование сеткой всего в один ряд, по центру плиты.

При расчете давления на грунт, помимо веса конструкций зданий, важно учитывать увеличенную массу самого основания. Это большой объем бетонной массы, арматурная сетка из металлических стержней. Нагрузка на почву от такого фундамента значительно превышает любые другие варианты оснований. Зато монолитная плита равномерно распределяет общий вес на площадь, занимаемую зданием и позволяет строиться рядом с прудом, на речном берегу и т.д.

Подошва свайного фундамента

При выборе в качестве фундаментного основания свай придется разбираться в массе особенностей. Например, подошва здесь будет располагаться поверх стержней, наподобие ленточного фундамента вокруг каждой точки заглубления. Бетонная масса армирующим каркасом соединяется с металлом сваи и представляет собой монолитный узел, который удерживается за счет нижней части стержня, ввинченного в плотные слои грунта.

Особенности:

1. Свайный фундамент подходит для строительных участков со сложными геологическими условиями. Например, когда на нем просадочные, насыпные или пучинистые грунты.
2. Такой тип основания практически не дает осадки, крена даже при неравномерных нагрузках со стороны здания, главное, заранее правильно рассчитать диаметр и количество свай.
3. Строители часто комбинируют ленточный и свайный фундаменты, это позволяет снизить затраты на бетон по сравнению с плитным и заодно обеспечить прочность, долговечность.

Компоновка основания из свай зависит от строящегося объекта. Так, под многоэтажные здания или тяжелые сооружения принято ставить «свайные поля», когда стержни монтируются по сплошной линии с повторением контура постройки. Если речь идет об индивидуальном строительстве, будет достаточно организовать «свайные ленты», расположенные под несущими стенами. В любом случае они объединяются в единую конструкцию ростверками из швеллеров.

При небольшом заглублении такого основания появляется возможность заливки поверх «обычной» ленты. Осадка такого фундамента будет незначительной даже при небольшом превышении весовой нагрузки, рассчитанной для ленточной конструкции. То же относится к заливке ростверка бетоном над поверхностью грунта, при помощи заранее установленной опалубки. Такие приемы позволяют организовать мелко заглубленный цокольный этаж, подвал даже на подтапливаемых участках.

Высота подошвы свайного фундамента независимо от выбора конструкции обычно составляет 20-30 см. Этого достаточно, чтобы равномерно распределить вес от несущих стен, столбов, строящихся поверх установленных свай. По диаметру отталкиваются от размера стержней. Так, 76 мм свая легко выдержит массу до 1000 кг, 89 мм – до 2000 кг, 108 мм – до 2500 кг. Выбор зависит от расположения свай под периметром будущего здания, расчетной весовой нагрузки.

В каких случаях производятся работы с подошвой фундамента

Подушка под фундамент – это искусственное основание. Оно требует затрат на закупку материала, аренду спецтехники, оплату дополнительной работы по изъятию части грунта. Поэтому «просто так» ее никто не строит, проект всегда содержит обоснование, которое объясняет необходимость организации подошвы. Например, предусматривается утепление, гидроизоляция или утепление за счет конкретных материалов.

Усиление

Заливка подошвы фундамента увеличивает площадь соприкосновения основания с грунтом на 30-60 см в ширину. Это повышает его нагрузочную способность, снижает риски осадки, уменьшает вероятность потери несущей способности, если произошло подтопление участка, промывание «русла» под зданием из-за талой, дождевой воды. Также уменьшается склонность фундаментного основания к крену по причине ветровых нагрузок, оползней и других горизонтальных нагрузок.

Утепление

Если в доме будет сделано теплое подвальное помещение основание закладывается значительно выше глубины промерзания, по всей площади подошвы фундаменты закладывается теплоизолятор. Например, керамзит или иные стройматериалы с подобными свойствами. Это обеспечивает более качественную энергоэффективность здания, исключает промерзание фундаментных блоков в мороз (также будет полезным утепление по внешней стороне основания).

Гидроизоляция

Подушка из песка или песчано-гравийной смеси отчасти выполняет функции дренажа – отводит грунтовые, дождевые воды немного в сторону от основания. В результате при промерзании земля будет меньше выдавливать конструкцию из-за расширения при образовании льда. Глинистый грунт иногда увеличивается в объеме до 9%, поэтому засыпка песком и/или щебнем, гравием спасает от деформации фундамента, остальных элементов здания.

Независимо от типа основания, свайного, столбчатого, ленточного или плитного, подошва заметно увеличивает прочность конструкции. Если не экономить и сделать достаточно толстую песчаную или песчано-гравийную подушку, она будет хорошо отводить воду, выполнять роль амортизатора при пучении. Главное, придерживаться расчетов, приведенных в проектной документации, чтобы подушка «работала» в соответствии с заданными функциями.