Ширина подошвы фундамента с подвалом рассчитывается, исходя из нагрузки на основание, условий грунта и глубины залегания подвала. Основным ориентиром служит удельное давление на грунт, которое не должно превышать допустимые значения для конкретных типов почвы. Обычно ширину фундаментов определяют с учетом массы здания, а также дополнительного веса, связанного с эксплуатацией подвала.
После определения нагрузки следует учитывать коэффициенты безопасности, особенно в сложных геологических условиях. Конструктивные рекомендации обычно предполагают, что ширина фундамента должна быть не менее 40 см, но точное значение лучше уточнить у специалиста на основе проведенных геологических изысканий.
Как рассчитать ширину подошвы фундамента с подвалом
Определение ширины подошвы фундамента (с учетом подвала)
Определение размеров подошвы фундамента под наружные стены
Пол в подвале бетонный толщиной 0,1 м и плотностью , расстояние от подошвы фундамента до низа конструкции пола в подвале 0,4 м.
С учетом подвала — находим площадь подошвы фундамента:
где — коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3 СниП2.02.01-83;
— коэффициент, принимаемый равным: k1=1, если прочностные характеристики грунта () определены непосредственными испытаниями, и k1=1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1;
, , — коэффициенты, принимаемые по табл. 4;
— коэффициент, принимаемый равным при
— ширина подошвы фундамента, м;
— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м 3 (тс/м 3 );
— то же, залегающих выше подошвы;
— расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м 2 );
— глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
— толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
— толщина конструкции пола подвала, м;
— расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м 3 (тс/м 3 );
— глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B 20 м и глубиной свыше 2 м принимается , при ширине подвала ).
По ГОСТ 13580-85 "Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия" принимаем фундаментную плиту марки ФЛ10.24 с параметрами:
Нагрузка от 1 м фундаментной плиты:
По ГОСТ 13580-85 принимаем фундаментный блок марки 4ФБС 24.5.6-т с данными и ФБС 12.5.3-т с данными .
Вес грунта на уступах фундамента:
Необходимо соблюдение условия:
условие не соблюдается.
Принимаем фундаментную плиту марки ФЛ12.24. с параметрами:
Нагрузка от 1 м фундаментной плиты:
Вес грунта на уступах фундамента:
Необходимо соблюдение условия:
окончательно принимаем фундаментную плиту марки ФЛ12.24
Определение размеров подошвы фундамента внутренних несущих стен
Находим площадь подошвы фундамента:
По ГОСТ 13580-85 "Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия" принимаем фундаментную плиту марки ФЛ10.24 с параметрами:
Нагрузка от 1 м фундаментной плиты:
По ГОСТ 13580-85 принимаем фундаментный блок марки 4ФБС 24.4.6-т с данными и ФБС 12.4.3-т с данными .
Вес грунта на уступах фундамента:
Необходимо соблюдение условия:
условие не соблюдается.
принимаем фундаментную плиту марки ФЛ12.24 с параметрами:
Нагрузка от 1 м фундаментной плиты:
Вес грунта на уступах фундамента:
Необходимо соблюдение условия:
окончательно принимаем фундаментную плиту марки ФЛ12.24
Компоновка фундамента
Принимаем под наружные стены фундаментную плиту ФЛ16.24 с параметрами:
Принимаем четыре фундаментных блока марки 4ФБС 24.5.6-т с данными и один фундаментный блок ФБС 12.5.3-т с данными:
Принимаем под внутренние несущие стены фундаментную плиту марки ФЛ12.24 с параметрами:
Принимаем фундаментный блок марки 4ФБС 24.4.6-т с данными:
и ФБС 12.4.3-т с данными:
Устройство гидроизоляции
Так как уровень грунтовых вод расположен на уровне отметки пола подвала, то возможно проникновение влаги в помещение подвала.
В этом случае наружную поверхность стен подвала обмазывают за 2 раза битумом или гидроизоляционной мастикой или прокладывают рулонную гидроизоляцию в стене на уровне пола в подвале и в уровне спланированной поверхности земли между стеной подвала и кирпичной кладкой. Последнее выполняют для исключения проникновения сырости в помещения первого этажа за счет капилярного переноса влаги в стенах.
При сильновлажных грунтах пол подвала и внутреннюю часть стен выполняют из керамической плитки или штукатурят стены подвала цементным раствором, а пол устраивают из бетона.
Как правильно построить фундамент дома с подвалом: расчеты и технологии строительства
Решение устроить подвал в частном доме должно быть взвешенным и продуманным. С одной стороны, в цокольном этаже удобно размещать хозяйственно-бытовые и технические помещения, мастерскую или бильярдную. Часто под домом оборудуют гараж для автомобиля, сауну, баню, тренажерный зал. С другой стороны, требуются тщательный расчет, немалые финансовые вложения в строительство подземного помещения, надежная защита от протечек.
Строительство фундамента для дома с подвалом включает этапы:
- Подготовительные работы – очистку, выравнивание площадки, срезание и перенос плодородного слоя почвы в отвал на компостирование, перемещение коммуникаций, закупку и складирование материалов.
- Разметку плана дома на местности, разбивку осей, установку обносок.
- Земляные работы – выкапывание котлована, транспортировку земли, обратную отсыпку.
- Строительные работы – устройство основания под подвал, возведение стенок, монтаж перекрытия.
- Устройство дренажа.
- Гидроизоляцию.
- Утепление, пароизоляцию.
- Прокладку коммуникаций, устройство вентиляции.
- Внутреннюю отделку, установку лестницы.
- Наружную облицовку, отмостку.
Строительство подвала под домом приравнивается по трудоемкости и стоимости к возведению фундамента с надземным этажом. Он может располагаться под всем сооружением или его частью.
Земляные работы и водоотведение
После разметки фундамента приступают к рытью котлована. Чаще всего это делают механизированным способом – экскаватором, фронтальным погрузчиком. Вручную копать и вывозить большой объем земли очень трудоемко.
Земляные работы и последующее устройство фундамента нужно проводить, по возможности, без временного разрыва, чтобы избежать поступления поверхностных вод в яму. Дождь или таянье снега приводят к размоканию грунтов, размыву стенок котлована, заливанию уже установленного арматурного каркаса. По периметру формируют неразрывный бортик из земли высотой 30-50 см, чтобы дождевая вода не стекала с окружающего участка.
Если есть возможность, выкапывают водоотводной канал длиной 6-7 м и приемочный объем, бурят поглотительные скважины. Это поможет избежать намокания основания.
Котлован выкапывают на глубину отметки пола подвала (-1,2 или -1,5 м) плюс толщина песчаной или песчано-гравийной подушки и бетонного армированного основания. Нивелиром проверяют горизонтальность дна.
После выкопки его утрамбовывают, засыпают слоем песка и гравия толщиной 20-25 см, увлажняют, уплотняют.
При необходимости устраивают подпорные стенки, чтобы исключить обрушение грунта.
Дренаж
Наружная дренажная система предназначена, чтобы отводить воду еще на подходе к фундаменту. Особенно это важно, если почва на участке глинистая, рядом расположены водоемы, дом стоит на склоне, или низ основания заглублен ниже уровня земли на 1,3 метра.
В результате бокового воздействия при недостаточной толщине стенки и ширине фундамента возможны деформации, сдвиг и наклон подошвы, проседание грунта под опорной частью. Это приведет к потере устойчивости конструкцией, ее разрушению.
Расчет фундамента дома с подвалом подробно расписан в “Пособии по проектированию зданий и сооружений”, в котором на примерах дан алгоритм определения оптимальных размеров, схемы армирования конструкций цокольного этажа. Если не проводились геологические исследования, расчетное сопротивление грунта принимают с большим запасом. Соответственно, элементы будут иметь не только значительный резерв по прочности, но и перерасход по материалам. Рациональное решение – когда опорная часть шире стенки фундамента.
Строительные работы
В частном строительстве наибольшее распространение получили ленточные и плитные фундаменты с подвалом. Стены возводят из монолитного бетона или сборных элементов – кирпича, блоков.
Строительные работы включают:
- Устройство армированной монолитной плиты или ленты.
- Возведение стен.
- Монтаж перекрытия из деревянных балок или железобетонных панелей.
Плиту армируют одним или двумя рядами сеток, ленту – каркасами по расчету. Применяют бетон марки не ниже М200. Монолитные стенки усиливают вертикальными стальными стержнями, в блочных или кирпичных через каждые 300-400 мм по высоте прокладывают горизонтально проволоку или арматуру. В углах и стыках устанавливают Г- и П-образные металлические элементы для восприятия разнонаправленных напряжений.
Железобетонные плиты опирают на 2 противоположные стены на глубину 70-120 мм. Деревянные балки перекрытия монтируют в “гнезда” или встык с помощью накладных элементов. От гниения древесину обрабатывают антисептиками.
Для устройства небольших погребов подходят свайные и ленточные фундаменты. В этом случае подземное помещение располагают под домом на некотором расстоянии от опор, чтобы ослабление толщи грунта и нагрузка от стенок не привели к перекосу или заваливанию оснований.
Гидроизоляция
Защита от попадания влаги – важнейшая часть работ при строительстве цокольного этажа. Стыки стен и плиты герметизируют расширяющимися лентами и специальными растворами.
Теплоизоляцию можно выполнить снаружи и внутри помещения. Для наружного утепления применяют неподверженные действию влаги материалы:
- экструдированный пенополистирол в плитах;
- пенопласт;
- термопанели;
- штукатурная смесь с вермикулитом или пенополистиролом;
- напыляемый пенополиуретан.
К наружному утеплению фундамента относится устройство отмостки. Она препятствует затеканию воды в пристеночное пространство, проникновению холода сквозь слой грунта.
Изнутри цокольный этаж утепляют, если нет возможности провести эту операцию снаружи. Тепло сохранится в помещении, но стены не будут защищены от холода. Проникшая в поры и капилляры вода при понижении температуры замерзает, вызывая постепенное разрушение материала.
Для внутренней теплоизоляции используют те же материалы, что и для наружной, с последующей декоративной отделкой.
Вентиляция подвала
В цокольном этаже присутствует постоянная влажность. К тому же на поверхность выходит почвенный радон и скапливается в нижнем уровне помещения. Он тяжелее воздуха, поэтому простым проветриванием через продухи или фрамуги его достаточно сложно удалить.
Строительство фундамента с подвалом требует расчета, объективно учитывающего условия работы конструкции, тщательного выполнения гидроизоляции и утепления. Возведение цокольного уровня приравнивается по стоимости к строительству основания и надземного этажа.
