Нужен ли дренаж под ленточный фундамент

Дренаж под ленточный фундамент необходим в тех случаях, когда уровень грунтовых вод высок или существует риск затопления участка. Наличие дренажа помогает избежать накопления влаги вокруг фундамента, что может привести к его деформации и разрушению.

Кроме того, дренаж способствует снижению давления воды на фундамент, тем самым продлевая срок службы строения. Важно учитывать условия местности и тип почвы при принятии решения о необходимости устройства дренажной системы.

Дренаж мелкозаглубленного ленточного фундамента

При строительстве домов используются различные виды фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Выбор конкретного решения зависит от множества факторов – этажности и материала строения, уровня залегания грунтовых вод, характера грунтов и т.д. В частном строительстве широкое применение находит технология возведения ленточного фундамента мелкого заложения (мелкозаглубленного ленточного фундамента, МЗЛФ). При этом основным фактором, оказывающим влияние на принятие такого решения, является возможность самостоятельно выполнить все работы связанные с строительством.

Что такое мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленные ленточные фундаменты представляют собой монолитную бетонную полосу (с армирование или без), расположенную под всеми несущими конструкциями здания (по периметру и внутренними). Термин «мелкозаглубленный» означает, что вся конструкция располагается выше уровня промерзания грунтов. Такое расположение фундамента определяет его главную особенность – конструкция под действием сил морозного пучения перемещается вместе со всем зданием. Если обеспечивается равномерность такого перемещения, фундамент не испытывает дополнительных деформационных нагрузок, не разрушается и обеспечивает высокую надежность строения. Таким образом, использование фундаментов мелкого заложения возможно на пучинистых грунтах, где они нивелируют действие сил морозного пучения.

Где применяются фундаменты мелкого заложения

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

Расчёт фундамента имеет целью определение основных характеристик конструкции: • глубины залегания; • ширины основания; • толщины подушки и др. При расчете необходимо учитывать следующие данные: • вес конструкции, который зависит от этажности здания, толщины стен, используемых материалов; • характер грунта; • глубину его промерзания.

Глубина заложения фундамента

На практике специалисты строители нередко применяют эмпирическое соотношение, которое гарантирует свободное движение фундамента вместе с морозным пучением грунта. По нему глубина заложения выбирается на 20% меньше, чем уровень промерзания для данной местности. Для более точного определения этого параметра следует воспользоваться СНиП II-Б.1-62. В нём регламентируется минимальная глубина на которую заливается мелкозаглубленный ленточный фундамент в зависимости от характера и глубины промерзания грунта. Так глубина МЗЛФ может составлять от 0.5 м для непучнистых грунтов при промерзании до 2 м, и пучнистых – до 1 м. Минимальная глубина в 1 м используется на непучинистых грунтах промерзающих глубже 3 м, и пучинистых с глубиной промерзания 1.5 – 2.5 м.

Ширина фундамента

Этот параметр определяет надежность конструкции и ее способность передавать давление от здания окружающим слоям грунта. Зависит он от нагрузки на фундамент и характера грунта определяется по соотношению D = Q / R. Здесь Q расчетная общая нагрузка (в т/м), а R – коэффициент сопротивления грунтов. Последний параметр зависит от текучести и пористости материалов и приводится в справочной литературе, СНиП, на специализированных интернет-ресурсах. Самостоятельно определить все расчетные показатели достаточно сложно, поэтому для определения параметров фундамента лучше воспользоваться практическими таблицами, составленными для отапливаемых и неотапливаемых зданий из различных материалов и грунта различного характера и степени пучнистости. Найти их можно как в строительных справочниках, так и на интернет-сайтах, посвященных вопросам частного строительства. К примеру, рекомендуемая толщина подошвы фундамента для отапливаемых кирпичных зданий с железобетонными перекрытиями на среднепучинистых песчаных почвах будет составлять 0.6 м, а на сильнопучинистых глинистых – 1.4 м. Этот же показатель для бревенчатых домов составит 0.4м в обоих случаях, а для неотапливаемых деревянных строений – 0.3 м.

Толщина подушки

В обязательном порядке при строительстве мелкозаглубленного ленточного фундамента (исключение составляют только непучнистые песчаные грунты) предусматривается его размещение на подушке из материала с высокой фильтрующей способностью – песка или песчано-гравийной смеси. Это позволит устранить касательные воздействия на подошву при морозном пучении грунта и, соответственно, снизить величину деформаций и опасность разрушения конструкций.

Расчётная толщина подушки определяется из соотношения T = 2.5 * D (1 – 1.2 * R * D / Q) В формуле используется те же величины расчетной нагрузки и характеристики грунта, что и в предыдущей. Уже упоминавшиеся практические таблицы использовать гораздо удобнее. В них приводятся как толщина подушки, так и ее рекомендуемый состав.

Для рассмотренных выше примеров толщина подушки будет составлять 0.3, 0.5, 0.4 и 0.3 м соответственно, а в качестве материала может быть выбран крупнозернистый песок и песчано-гравийная смесь с соотношением компонентов 60/40.

Другие характеристики фундамента

В процессе расчета также определяются необходимость и способ армирования, характеристики арматуры, требуемая прочность бетона и вид бетонной смеси. Расчеты всех этих показателей достаточно сложны и приводятся в соответствующих специализированных источниках. На практике при строительстве ленточного мелкозаглубленного фундамента рекомендуется использовать бетон марки не ниже М200.

Армирование, в соответствии с требованиями СНиП производится по контуру (в толще бетон не армируется) с укладкой 2-3 арматурных стержней диаметром 10 – 14 мм в слое и 2 слоев по сечению фундамента. Расстояние от арматурного стержня до внешней границы бетонной конструкции должно составлять не менее 50 мм. Особое внимание уделяется углам и местам соединений конструкций, поскольку они испытывают максимальные нагрузки. В этих местах применяют П-образное или Г-образное усиление армирующего контура.

Вязка арматурного каркаса рекомендуется производить проволокой, поскольку использование сварных соединений повышает общую жесткость конструкции. Это может привести к образованию трещин фундамента. Кроме того, точечное температурное воздействие снижает коррозионную устойчивость армирующего материала.

Технология изготовления мелкозаглубленного ленточного фундамента

Строительство МЗЛФ – задача не сложная, с которой возможно справиться собственными силами без привлечения специализированных строительных организаций. Первоначально на месте монтажа проводится тщательная разметка.

На подготовительном этапе следует позаботиться о том, чтобы на площадке присутствовали все необходимые инструменты и материалы (за исключением бетонной смеси – ее готовят или завозят непосредственно к основному этапу работ). Строительство фундамента включает следующие работы: • Рытье траншей.

Глубина траншей определяется глубиной заложения фундамента и толщиной подушки при глубине фундамента 300 мм, а толщина подушки 200 мм траншеи отрываются на глубину 500 мм). Ширина траншеи выполняется с запасом по отношению к ширине основания. Оставшиеся пазухи в дальнейшем будут засыпаны фильтрующим грунтом для устранения касательных воздействий при морозном пучении грунта.

Стенки траншеи выполняются с откосом. • Укладка геотекстиля. Подготовленные траншеи следует выстелить геотекстилем. Это предотвратит заиливание материала подушки и пазух частицами грунта при эксплуатации задания. • Укладка подушки. Засыпку подушки проводят послойно.

При использовании только песка его тщательно смачивают водой и трамбуют (рекомендуется укладывать слои толщиной до 100 мм). Если в подушка фундамента будет закладываться песок и гравий, материалы желательно не смешивать, а укладывать слоями, начиная со слоя песка.

Чем качественнее произведена утрамбовка подушки, тем надежнее она будет осуществлять защиту фундаментные конструкции от пучения грунтов при замерзании.

• Установка опалубки.

Опалубку изготавливают (сбивают щиты из досок) на месте или приобретают готовые щиты в строительных магазинах. В обязательном порядке предусматривает подпорки через каждые 500-600 мм. Внутренняя поверхность опалубки (особенно при использовании деревянных конструкций) гидроизолируют.

На этом же этапе следует позаботиться о формировании мест, где будут выводится канализационные магистрали, трубы водоснабжения, дренажный трубопровод (если предусмотрена внутренняя дренажная система) и т.д. • Заливка и утрамбовка первого слоя бетона толщиной не менее 50 мм. Это необходимо сделать перед укладкой армирующего каркаса.

• Укладка арматуры. • Заливка бетона. Желательно применение погружных вибраторов для уплотнения и удаления пузырьков воздуха. При их отсутствии заливку производят послойно с трамбовкой слоев ручным инструментом. Готовую конструкцию оставляют для усадки.

Бетон накрывают и периодически (1 раз в сутки) увлажняют, чтобы избежать пересушивания. Через 3-4 суток опалубку снимают и оставляют конструкцию на 14-20 дней для набора прочности. После снятия опалубки проводят работы по вертикальной гидроизоляции фундамента, засыпают пазухи песком или песчанно-гравийной смесью. На этом же этапе монтируется, при необходимости, дренажная обводка.

Как производится монтаж дренажа мелкозаглубленного ленточного фундамента

Ленточный фундамент обладает рядом важных достоинств, позволяющих строить здания практически любого размера на грунтах разной степени сложности.

Все альтернативные типы основания занимают свою нишу и применяются в соответствующих условиях, но по общему числу и количеству вариантов конструкции с ленточными фундаментами конкурировать не могут.

Единственной проблемой является вода, которая оказывает разрушающее действие на материал и конструкцию в целом.

Способов решения вопроса немного, все они сводятся к созданию качественной и эффективной дренажной системы.

Что такое дренаж

Почвенные воды представляют собой сложную сбалансированную систему, любое вмешательство в которую вызывает изменения и требует аккуратности и осторожности. Для строительства ленточного фундамента необходимо вырыть траншею, которая рассекает водные горизонты и становится местом постоянного притока воды.

Ситуацию осложняют дождевые и талые воды, проникающие в слои засыпки с поверхности. Если не принять действенные меры, можно получить массу проблем в виде затопленных подвалов, заболачивания территории возле дома и прочих нежелательных последствий.

Дренаж — это система коммуникаций, предназначенная для удаления или отвода воды из грунтовых слоев, непосредственно контактирующих с бетонной лентой. В состав комплекса входят трубопроводы, каналы (дрены), лотки и прочие элементы способствующие удалению влаги или регулированию ее количества на установленном уровне.

Излишки влаги частично впитываются в нижние слои грунта, остальное отводится в пониженные участки рельефа или сбрасывается в водоемы.

Нужен ли дренаж ленточному фундаменту

Необходимость дренажа присутствует практически всегда. Отсутствие или большая глубина залегания грунтовых вод не отменяют периодического появления дождевой воды, сезонного таяния снегов. Чаще всего роль дренажной системы играет слой песчаной подсыпки (подушка), расположенная непосредственно под лентой.

Она пропускает влагу лучше, чем окружающие слои грунта, являющиеся стенками траншеи. Влага проходит сквозь подушку, не задерживаясь и не нанося урон материалу основания. Опускаясь на дно траншеи, вода понемногу впитывается в грунт.

При отсутствии постоянного притока из водоносных пластов такого дренажа бывает вполне достаточно. Однако, если на участке имеются активные водоносные слои, необходимо компенсировать их приток и организовать отвод поступающей влаги.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Специалисты рекомендуют создавать дренажную систему в любом случае, поскольку со временем дно и стенки траншеи заиливаются. Они перестают впитывать воду и образуют своего рода накопитель, откуда влага не может выйти самостоятельно. Это создает серьезную опасность для постройки и грозит ее разрушением, поэтому относиться к созданию дренажной системы надо со всей ответственностью.

Какие силы разрушают фундамент

Влага, соприкасающаяся с бетонной лентой, вызывает ряд разрушительных процессов:

Размывание песчаной подушки, следствием которого становятся оседания и нарушения целостности фундамента.
Вода впитывается в бетон и разрушает его изнутри в зимнее время.
При понижении температуры влага, находящаяся в окружающих ленту грунтовых слоях, замерзает, расширяется и начинает давить на подошву или стенки фундамента (морозное пучение грунта).

Чаще всего, эти факторы воздействуют одновременно, что увеличивает опасность для фундамента и всего дома. Понемногу выходят из строя гидроизоляция, отслаивается утеплитель, усугубляя процессы разрушения и меняя микроклимат в доме в худшую сторону.

Ситуация опасная, поскольку все процессы протекают медленно и скрытно, результаты становятся заметны только при появлении разрушений, трещин и других признаков выхода фундамента из строя.

Виды дренажа

Существуют различные виды конструкции дренажных систем.

По способу монтажа различают:

Открытый (поверхностный) тип. Отвод влаги производится путем организации системы дренажных канавок, расположенных на дневной поверхности грунта. Вариант удобен тем, что постоянно имеется возможность обслуживания, чистки и изменения устройства системы. Недостатком является высокий уровень размещения, позволяющий отводить только поверхностные водные потоки, минуя подземные горизонты.
Закрытый (глубинный) дренаж. Закрытая система представляет собой комплекс трубопроводов, транспортирующих стоки к точке сброса. Закрытый дренаж позволяет удалять излишки влаги из подземных источников, но для обслуживания или очистки приходится раскапывать трубы, что доступно только в теплое время года, требует времени и существенных трудозатрат.

Кроме того, по способу проникновения воды внутрь трубопроводов бывают системы:

Совершенная. Система расположена ниже уровня поступления, вода попадает сверху или сбоку. Дренажные траншеи засыпаются сверху.
Несовершенная. Трубопроводы установлены выше уровня притока, влага поступает со всех сторон — снизу, сверху и сбоку через отверстия в трубе. Засыпка производится также со всех сторон, т.е. труба расположена на определенной высоте над подошвой дренажной канавки.

Различают также системы с различными функциональными особенностями:

Кольцевая. Охватывает постройку кольцом трубопроводов, отсекая ее от поступающей извне влаги. Если приток идет с одной стороны. возможно образование разомкнутого кольца со сбором воды в месте ее появления. Может создаваться после постройки дома, или параллельно с ней.
Пристенная. Система монтируется во время постройки, так как трубопроводы монтируются до засыпки пазух. Обеспечивают защиту от затопления подвалов и цокольных помещений.
Пластовая. Самая сложная система, используемая на участках с активным притоком воды или с наличием глинистых слоев, затрудняющих естественную фильтрацию. Песчано-гравийная подушка под бетонной лентой — один из упрощенных вариантов создания пластовой дренажной системы.

Применение подходящего варианта конструкции позволяет удалить излишки влаги, компенсировать приток или отсечь постройку от водоносных горизонтов. Для этого используются специальные приемы, например, засыпка глиной, не пропускающей влагу к стенам фундамента и направляющей воду к дренажным трубам.

ВАЖНО!

Выбор того или иного типа дренажа рекомендуется доверить специалистам. Это комплексная задача, требующая наличия профессиональной подготовки и опыта, попытки решить проблему самостоятельно приносят ожидаемый результат далеко не всегда.

Определения уклона

Уклон дренажных труб регламентируется СНиП и определяется минимальной скоростью перемещения сточных вод.

Трубы разного диаметра позволяют получить свои значения угла наклона:

При диаметре труб 150 мм допускается уклон 8 мм на 1 м длины.
При диаметре 200 мм — 7 мм.
На отдельных участках допускается занижение до 5 мм на 1 м длины.

При этом, существует и верхний предел уклона. Для труб диаметром 150 мм он составляет 150 мм. Для безрасчетных участков при диаметре труб 40-50 мм можно делать уклон до 30 мм/м, а для труб от 85 до 100 мм допускается делать уклон не более 20 мм/м.

Для лотков необходимо обеспечивать уклон, способствующий самоочистке воды (отстаиванию грязи, песка, мелких частиц). Это позволит снизить степень загрязнения трубопроводов, избежать появления пробок и заторов в отводах дренажных колодцев.

Подготовка траншеи

Траншеи для дренажной системы имеют глубину, соответствующую уровню размещения труб. Для того, чтобы имелась возможность организовать нужный уклон, глубина делается с небольшим запасом.

Направление и конфигурация траншей определяется выбранным типом дренажной системы, а ширина обычно делается такой, чтобы свободно могла быть помещены трубы со слоем наполнителя и изолятором.

Обычно копают на ширину 30-40 см, чтобы было удобнее и не осыпались стенки.

Создание фильтрационного слоя

Дренажные трубы имеют гофрированную форму с продольными рядами отверстий для сбора воды. Для того, чтобы исключить засорение труб песком и мелкими частицами, надо окружить трубы слоем фильтрации.

Наиболее распространенный вариант — слой мелкого щебня, окружающий трубу на 10 см по окружности, завернутый в слой геотекстиля. Получается двойной фильтр — сам геотекстиль задерживает песок и органику, а слой щебня служит дополнительным фильтром, производящим вторичную очистку.

Как производится монтаж

Порядок действий:

Выкапывается углубление, в котором размещается емкость для сбора воды. Это может быть пластиковый резервуар с отверстиями в днище или бетонные кольца. Расстояние от дома не менее 3-5 м. Глубина погружения должна значительно превышать глубину заложения фундамента, но не следует доводить ее до уровня грунтовых вод. Если дом большой, можно использовать два коллектора, или больше. Удобнее всего устанавливать их по углам. Боковые части емкости должны иметь отверстия для присоединения дренажных трубопроводов.
Рядом с лентой укладываются дренажные трубы. Если система создается во время строительства, дренаж устанавливается в той же траншее, что и сама лента. Если система делается позже, придется откапывать фундамент и укладывать трубопроводы рядом. Концы труб заводятся в коллектор или последовательно соединяются друг с другом, опоясывая фундамент по внешней стороне.
В некоторых местах, где возможно появление проблем — соединениях или переходах — следует заложить специальные колодцы (смотровые). Они позволят выполнить ремонт, прочистить трубы и т.п.
На дно траншеи насыпают слой песка (около 10 см ), затем слой геотекстиля. На него укладывают трубопроводы и придают им нужный уклон, для чего под верхний край можно подсыпать гравий или просто подложить камень.
Поверх труб насыпается слой щебня с песком. Концы полотна геотекстиля поднимаются и заворачиваются, образуя вокруг трубы слой засыпки, укутанные полотном геотекстиля как скорлупой.
Траншея окончательно засыпается грунтом.