Пошаговое руководство по строительству фундамента на склоне

Для строительства фундамента на косогоре необходимо учитывать уклон местности. Сначала проведите планировку участка и определите уровень, на котором будет располагаться фундамент. Для этого целесообразно использовать технику выемки и наполнения, чтобы создать ровную основанию.

Далее важно выбрать тип фундамента, который подходит для косого рельефа – это может быть ростверковый или свайный фундамент, который обеспечит необходимую устойчивость. Обязательно проведите дренажные работы для отведения воды, чтобы избежать erosion и разрушения фундамента в будущем.

Мелкозаглубленный фундамент на участке с уклоном

Величина заглубления столбчатых, ленточных и плитных фундаментов на естественном основании под тяжелыми сооружениями может доходить до 2,5 м. При большем заглублении эти фундаменты экономически невыгодны и тогда переходят на свайные. При возведении загородных домов строители, «идя навстречу пожеланиям заказчиков», более чем на 1,9 м фундаменты не заглубляют.

В «тяжелых» домах заглубленные фундаменты надежны и несмотря на высокую стоимость в принципе их можно применять. Из множества малоэтажных загородных домов, построенных на пучинистых грунтах, 90. 95% относятся к категории «легких», потому что вес их меньше, чем касательные силы пучения, действующие по заглубленной боковой поверхности фундаментов.

Для обеспечения устойчивости и, следовательно, надежности подобных фундаментов в пучинистых грунтах необходимо «устройство защиты сезоннопромерзающего грунта вблизи фундамента от избыточного увлажнения, покрытие поверхности фундамента. консистентной смазкой, полимерной пленкой, засоление грунтов. и др.» (Пособие к СНиП 2.02.01-83, п.2.151). Эти мероприятия достаточно трудоемкие и не всегда надежные.

Возможно также замена пучинистого грунта на непучинистый, устройство дренажа вокруг дома с целью понижения уровня грунтовых вод и степени пучинистости грунтов, устройство утепления вокруг фундаментов для уменьшения глубины промерзания. Такие фундаменты получаются дорогими по расходу бетона и общей стоимости работ.

Надежность фундаментов можно также обеспечить, если сделать их мелкозаглубленными. Мелкозаглубленные фундаменты в 1,5-2,0 раза дешевле заглубленных и не требуют применения перечисленных выше мероприятий. Мелкозаглубленные фундаменты находят все большее применение в практике строительства. За последние 15 лет на них по всей России построены тысячи домов.

В непучинистых и слабопучинистых грунтах под деревянные дома можно устраивать столбчатые, ленточные, плитные, сборные и монолитные фундаменты. Под кирпичные дома рекомендуется применять столбчатые фундаменты только в непучинистых грунтах. В средне- и сильнопучинистых грунтах под легкими домами можно устраивать монолитные железобетонные ленточные и плитные фундаменты.

Последние рекомендуется применять на слабых грунтах (торфяных, заболоченных, неслежавшихся отсыпных и т. п.), а также при высоком уровне грунтовых вод для дома с цокольным этажом. В пучинистых грунтах под малоэтажными домами наибольшее применение получили мелкозаглубленные ленточные фундаменты.

Поэтому в дальнейшем заглубленные фундаменты под малоэтажными легкими домами мы рассматривать не будем из-за нецелесообразности их применения. Рациональная глубина заложения мелкозаглубленных фундаментов зависит от величины нагрузок от дома и степени пучинистости грунтов.

Как показывают расчеты, устойчивость таких фундаментов в пучинистых грунтах под легкими домами обеспечивается при заглублении их подошвы до 0,2. 0,5 м от поверхности грунта с учетом соответствующей ширины траншей и котлованов. Под столбчатые фундаменты, камины, печки, крыльца отрывают отдельные котлованы. Там, где траншеи проходят рядом, нет смысла оставлять между ними небольшие участки грунта, поэтому в этих местах тоже отрывают котлованы.

Влияние уклона на параметры мелкозаглубленного фундамента

Чтобы показать, как влияет уклон строительной площадки на конструкцию фундамента и технологию работ, необходимо рассмотреть, из каких частей складывается высота фундамента — цоколя как единой конструкции. В общем случае эта высота включает( рис. 1 ): — величину заглубления фундамента; — высоту планировки; — высоту отмостки у цоколя; — расстояние от отмостки до верхнего обреза цоколя.

Рис.1. Основные параметры мелкозаглубленного фундамента: а — ширина цоколя; в — ширина подошвы фундамента; d — ширина траншеи (котлована); hт — глубина траншеи; hф — глубина заложения фундамента; hп — толщина противопучинистой подушки; hр — толщина плодородного слоя грунта

Вертикальную планировку и отмостку устраивают для отведения ливневых и паводковых вод от дома. Их общая высота у цоколя должна быть не менее 20 см (10см — толщина отмостки и 10 см — высота вертикальной планировки под отмосткой). Отмостка шириной 0,8. 1,0 м должна иметь уклон 5%. Далее грунт планируют с уклоном 2. 3% от отмостки.

Чем больше высота планировки вокруг дома, тем более благоприятный гидрологический режим создается вокруг дома. Изготовление планировки и отмостки для загородного дома по важности и очередности стоит на втором месте после устройства крыши. Но даже когда крыша еще не готова, планировка и отмостка должны быть сделаны (пусть временно) до периода дождей второй половины осени.

Оценим необходимую высоту цоколя на примере природно-климатических условий Московской области. Среднестатистическая высота снегового покрова в Подмосковье составляет 0,5 м. При цоколе, меньшем по высоте, в деревянных домах нижние венцы сруба окажутся в неблагоприятных условиях, отсыреют и начнут подгнивать.

Весной, в марте при положительных температурах воздуха мокрый снег будет интенсивно увлажнять дерево, а ночью мороз превратит эту воду в лед. В таком же положении окажется кирпичная кладка и штукатурка стен. Можно считать, что материал стен при минимальной высоте цоколя от отмостки в 0,6 м, а от поверхности грунта — 0,8 м, не будет подвергаться подобному воздействию.

Следовательно, общая высота мелкозаглубленного фундамента с учетом заглубленной части 0,2. 0,5 м составит 1,0. 1,3 м. По желанию застройщика высоту цоколя можно увеличить.

В средне- и сильнопучинистых грунтах мелкозаглубленный фундамент в виде монолитной железобетонной ленты обеспечит необходимую жесткость поперечного сечения для воспринятия изгибающих моментов при неравномерных деформациях пучения. Высота цокольного пространства в 0,8 м позволит выполнить необходимые сантехнические работы.

Сначала фундаменты и основания рассчитывают исходя из получения оптимальных размеров при условии обеспечения их устойчивости и экономичности. На втором этапе проектирования учитываются перепады высот на строительной площадке, полученные при геодезической съемке. При необходимости отдельные параметры запроектированных фундаментов и основания уточняют.

Ширину цоколя определяют из условия размещения на нем надфундаментных конструкций. Ширину подошвы фундаментов при известных нагрузках от дома определяют по условию допустимого давления на противопучинную подушку и на грунт в ее основании. При определении глубины выработок учитывают толщину плодородного слоя грунта, которая может достигать в Подмосковье 40 см.

Плодородный слой при устройстве фундаментов полностью удаляют (за исключением районов Черноземья, поскольку там мощность плодородного слоя может достигать 1,0 м и более). Обычно глубину заложения всех фундаментов дома и дно выработок выполняют на одном уровне, а планировку — горизонтально. Чтобы наглядно показать влияние уклона строительной площадки на параметры фундамента, примем его заглубление равным 0,3 м. Можно было бы принять иное заглубление (0,4; 0,5 м или любое другое), логика принятия последующих решений от этого не меняется. Толщину плодородного слоя зададим равной 0,4 м.

Фундаменты на площадках с малым уклоном

Если перепад высот поверхности грунта между крайними фундаментами постройки меньше принятого проектного их заглубления, то общий уклон строительной площадки можно назвать малым. Иногда застройщики, чтобы сократить расходы на геодезические работы, и строители низкой квалификации, чтобы не утруждать себя замерами, считают участок горизонтальным в пределах строительной площадки.

В действительности же травяной покров и неровности могут скрывать небольшой уклон в 10. 20 см. При разработке траншей и котлованов эта несущественная вроде разница может выявиться. Если на нее и далее не обращают внимания, то после закладки фундамента окажется, что в нижней части площадки высота цоколя от грунта, например, будет 80 см, а в возвышенной части — только 60 см.

После вертикальной планировки и устройства отмостки вокруг дома высота цоколя от отмостки с одной из сторон может быть всего в 40 см, чего явно недостаточно для Московской области. Даже продухи, устроенные в цоколе по проекту, могут оказаться ниже отмостки. В этом случае приходится увеличивать высоту цоколя.

В результате объемы выкопанного грунта, засыпанного песка и уложенного бетона могут получиться больше, чем предусматривалось. Только после подсчета затрат станет ясно, что на лишних работах потеряли больше, чем сэкономили на геодезической съемке. Поэтому перед разработкой грунта необходима геодезическая съемка строительной площадки в пределах габаритов дома, если она не была выполнена раньше во время инженерно-геологических изысканий. Начинать копать траншеи и котлованы следует в наиболее высокой части строительной площадки и все выемки делать на одном уровне ( рис. 2а ).

Рис.2. Схемы устройства фундаментов на участках с уклоном: а — при малом уклоне; б — при среднем уклоне; в — при большом уклоне; φ — угол внутреннего трения грунта

Заглубление и высота фундаментов не меняется, но если граница плодородного слоя грунта в какой-либо части строительной площадки находится глубже, то потребуется увеличить глубину траншеи (котлована) до полного его удаления. Для определения глубины в самой высокой точке застройки используют простое выражение: hт = hпв + hр, где: hт — глубина траншеи, hпв — величина перепада высот площадки, hр — толщина растительного слоя.

Например, нам известен перепад высот площадки hпв — 15 см и толщина растительного слоя hр — 40 см. Тогда hт = hпв + hр = 15+40 = 55 см. Учитывая, что заглубление подошвы фундамента мы приняли в 30 см, то в этой траншее противопучинная подушка будет толщиной 25 см.

Если строительная площадка находится на склоне ниже, чем примыкающая к ней территория, то во время разработки траншей площадку с нагорной стороны надо защищать временным лотком, водосборной канавкой или земляным валом, чтобы ливневые воды не попали в траншеи. После изготовления фундаментов и снятия опалубки производят обратную засыпку и выравнивание поверхности грунта площадки так, чтобы вертикальная планировка и отмостка вокруг дома находились в горизонтальной плоскости. После изготовления отмостки с нагорной стороны и по боковым фасадам дома устраивают капитальные ливнестоковые лотки.

Фундаменты на площадках со средним уклоном

Если перепад высот поверхности грунта между крайними частями фундамента равен их расчетному заглублению или несколько превышает его (не более чем на 0,2 м), то уклон можно назвать средним. В этом случае принимать самую высокую поверхность площадки при разработке грунта за базовую было бы не верно, так как подошвы фундаментов в пониженной части площадки оказываются на поверхности или выше поверхности грунта.

При разработке грунта на площадке со средним уклоном базовой является самая низкая поверхность в пределах застройки. Часто на площадках уклон идет по диагонали и тогда базовой является самая низкая поверхность на пересечении осей дома. В принципе фундаменты «легкого» дома можно было бы установить на подсыпке.

Однако сыпучая противопучинная подушка при уплотнении может расползаться. Потребуется дополнительный расход песка прb пониженном качестве уплотнения. Надежным решением является устройство фундамента в пониженном месте в уровне поверхности грунта ( рис. 2б ). В этом случае уплотняемая подушка ограничивается стенками траншей (котлованов) и этим обеспечивается качество ее уплотнения. Траншеи в низкой части площадки откапывают на глубину заложения запроектированной противопучинистой подушки, но не меньше глубины залегания плодородного слоя грунта ( рис. 3 ).

Рис.3. К определению глубины траншей (котлованов) с учетом толщины плодородного слоя грунта: 1 — плодородный слой грунта; 2 — вертикальная отсыпка; 3 — расчетная глубина выемки; 4 — практическая глубина выемки

Все остальные выработки делают на одном уровне. Если разность высот площадки равна принятому заглублению фундаментов, то высоту их не меняют, а необходимое заглубление в нижней части площадки обеспечивают последующей отсыпкой грунта. Если перепад высот больше заглубления фундаментов, то заглубление следует принять равным величине этого перепада.

При этом размеры подошвы фундаментов, учитывая большее заглубление, могут быть уменьшены. В нашем примере, при фактической разности высот 0,5 м вместо достаточного заглубления в 0,3 м вынужденно увеличиваем его до 0,5 м. В этом случае высота фундамента окажется — 1,3 м и толщина подушки под ним — 0,4 м. Ширину траншей следует уточнить расчетом исходя из условия обеспечения устойчивости фундаментов.

Вертикальную отсыпку грунта производят сразу же после изготовления фундаментов. В пределах траншей для этого используют непучинистый грунт, который хорошо уплотняют. За пределами траншей это делают любым грунтом, в том числе и ранее извлеченным из выработок. При рассмотренном варианте устройства основания и фундаментов обеспечиваются минимальные объемы земляных работ и расхода бетона, а фундаменты получаются надежными и экономичными. Если вокруг дома планировку и отмостку выполнить с уклоном в сторону естественного понижения участка, то несколько сократятся объемы земляных работ, но по ряду причин устойчивость фундаментов понизится, а стоимость их возрастет.

Рис.4. Схема промерзания основания под фундаментами при наличии уклона: df- расчетная глубина промерзания; d’f; d"f — глубина промерзания под подошвами фундаментов

Как видно из схемы ( рис. 4 ), при одинаковой глубине промерзания грунта в верхней и нижней частях строительной площадки промерзание под фундаментами окажется разным. В пучинистых грунтах это создаст условия для возникновения неодинаковых деформаций пучения под различными частями дома, чего следует избегать.

Расход бетона увеличивается за счет заглубления фундаментов в нижней части площадки. В нашем примере высота фундаментов возрастает до 1,6 м. Для обеспечения их устойчивости при действии касательных сил пучения приходится увеличивать ширину траншей, что в свою очередь, вызовет необходимость вывоза разработанного грунта. Так что и здесь экономии не получается — уложить грунт дешевле, чем вывезти. Сохранение уклона целесообразно лишь при строительстве домов с цокольным этажом, особенно при устройстве под домом гаража.

Строительные площадки с большим уклоном

Уклон площадки условно считают большим, если перепад высот между крайними частями мелкозаглубленного фундамента намного больше его рациональной глубины заложения (до 1,0 м и более). В этом случае наиболее экономичным решением будет ступенчатое заложение фундаментов ( см. рис.

2в ). Такое решение имеет свои преимущества и недостатки, усложняет и удорожает производство работ и поэтому целесообразно только при больших уклонах. В нижней части строительной площадки фундаменты устраивают в уровне поверхности грунта, в верхней части — с заглублением по расчету. Переход с одного уровня на другой осуществляют одним или несколькими уступами.

Длина каждого из уступов должна быть не менее чем в два раза больше его высоты ( рис. 5 ), а высота — не более 60 см (см. Справочник проектировщика — «Основания, фундаменты и подземные сооружения», п. 5.4.).

Рис.5. Схема обеспечения устойчивости уступа: L — расстояние между выемками; Δh — высота уступа

В нашем примере при разнице в высотах 1,0 м и глубине заложения фундаментов 0,3 м высота уступа получится равной 0,7 м, что больше рекомендуемой. Чтобы выполнить требования норм, примем заглубление всех фундаментов равным 0,4 м. Высоту фундаментов верхнего уровня в нашем примере увеличиваем до 1,2 м. На нижнем уровне высоту увеличиваем на разницу между перепадом высот и заглублением: 1,2 + (1,0-0,4) = 1,8 м. Место перехода фундамента с одного уровня на другой для каждого дома зависит от расположения внутренних его частей в плане и величины уклона участка.

Так как на фундаменты нижнего уровня расход бетона значительно увеличивается, следует проектировать дом так, чтобы максимально использовать фундаменты верхнего уровня, вплоть до их устройства на поверхности с последующей отсыпкой грунта. Уклон отсыпаемого грунта, образующего призму перехода уровней, должен соответствовать углу внутреннего трения в материале отсыпки.

С внешней стороны дома переход удобно выполнить ступеньками. Вокруг фундаментов обратную засыпку производят непучинистым грунтом, за пределами траншей — любым грунтом, в том числе вынутым ранее. Мероприятия по отведению от дома ливневых и паводковых вод (планировка, отмостка, лотки) необходимы те же, о которых мы рассказали раньше.

В зависимости от геологических условий площадки строительства и примыкающей нагорной территории иногда требуется устройство дренажа. Устроенные фундаменты могут стать препятствием естественному перемещению грунтовых вод вниз по склону, что приведет к накоплению влаги и отрицательным последствиям для дома. В зависимости от характера напластования грунтов и величины уклона может потребоваться устройство дренажной завесы с нагорной стороны или дренажной системы вокруг дома на глубину нижнего уровня выработок под фундаменты. Дренажную систему при разработке траншей и котлованов делают до отсыпки противопучинной подушки. Контактный тел: 353-55-75

Фундамент на участке с уклоном

Необходимость строительства дома на участке с уклоном — не такое уж редкое явление. Участок с уклоном может быть приобретен из-за более низкой стоимости; иногда может просто не иметься выбора. Встречаются и любители таких участков, поскольку перепады рельефа — это широкое поле для архитектурного творчества; можно спроектировать и построить оригинальный интересный дом с открывающимся с высоты видом. Словом, неровный участок — это не препятствие для строительства, но нужно отдавать себе отчет, что строительство на нем будет иметь свою специфику; в чем-то оно будет сложнее, и скорее всего, потребует привлечения специалистов.

Одна из самых важных задач, которые решаются при проектировании оснований и фундаментов — это выбор типа фундамента и определение его основных размеров, формы, конструкции и глубины заложения. Сложность в данном случае состоит в том, что прочность грунтов в сотни раз меньше прочности строительных материалов, а деформативность — в тысячи раз больше. Если неправильно оценить физико-механические свойства оснований, можно столкнуться впоследствии с неравномерной осадкой фундамента, которая приведет к нарушению эксплуатационной пригодности сооружения и даже к полному его разрушению.

Анализ участка под застройку

Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений производится с учетом следующих факторов:

1. результаты инженерных изысканий;
2. модель местности;
3. характеристики сооружения (назначение, конструктивные и технологические особенности, условия эксплуатации);
4. нагрузка на фундамент;
5. прогноз влияния строящегося здания на сооружения окружающей застройки;
6. санитарно-эпидемиологические и экологические требования;
7. технические условия.

Требования к фундаментам регулируются СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». Он определяет фундамент как часть сооружения, служащую для передачи нагрузки от конструкции на основание.

Основанием называют толщу грунтов, воспринимающих нагрузку от веса сооружения. Поэтому характеристики грунта — это первое, что принимают во внимание. Они должны быть изучены еще до разработки проекта.

В соответствии с ГОСТ 25100–82, грунты оснований бывают скальными и нескальными:

1. Скальные основания — это массивные горные породы, характеризующиеся жесткими связями между частицами. Они залегают обычно в виде сплошного либо трещиноватого массива и имеют значительную прочность при сжатии.
2. Нескальные основания называют также грунтовыми. Они представляют собой толщу несвязанных либо связанных горных пород, у которых связи между отдельными частицами в несколько раз меньше прочности самих частиц. К нескальным основаниям относятся крупнообломочные, песчаные пылевато-глинистые грунты. Они классифицируются на семь групп в зависимости от прочности.

Надежность основания является очень важным параметром при выборе типа фундамента, но она не является абсолютной величиной, а зависит нагрузки, которую будет передавать конструкция. К примеру, для деревянного легкого одноэтажного дома практически любое основание может считаться надежным, в отличие от тяжелого многоэтажного дома из кирпича или монолитного бетона.

Перед началом проектных работ оценивают физические и механические характеристики грунтов оснований. Их плотность, рыхлость, коэффициент пористости, степень влажности, показатель текучести, склонность к просадке и другие, чтобы оценить их надежность для строительства в каждом конкретном случае.

Поэтому перед тем как приступить к проектированию дома, обязательно проводят изыскания, целью которых является исследование рельефа, свойств и характеристик грунтов оснований, а также гидрогеологических условий. Необходимо выяснить глубину залегания грунтовых вод, колебания уровня (самая низкая и самая высокая отметка), условия этих колебаний, возможность образования агрессивных сред.

Грунтовые воды могут располагаться:

1. на глубине 1,5–2,5 м от поверхности (верховодка);
2. ниже верховодки на слое водонепроницаемых пород (безнапорные грунтовые воды);
3. между двумя водонепроницаемыми пластами на глубине десятков метров (артезианские).

В целом, надежными считаются скальные грунты.

К слабым относятся грунты, которые теряют прочность при приложении внешних нагрузок, характерных для производства строительных работ — сильно сжимаемые, насыщенные водой. Это пылевато-глинистые, заторфованные грунты, илы, рыхлые пески.

Для строительства критичной может быть верховодка, которая располагается очень близко к поверхности, особенно, если грунты способны насыщаться влагой (глины, суглинки). Вода способна подниматься по системе капилляров на высоту до 2 м. Если расстояние между уровнем грунтовых вод и глубиной промерзания грунта менее 2 м, а грунт способен к насыщению водой, капиллярного подъема воды будет достаточно для доставки ее к фронту промерзания, что вызовет пучение грунта.

Сырой участок в целом не очень благоприятен для строительства:

1. слишком высокая влажность вредна для здоровья людей;
2. на влажном участке сложно развести сад и огород;
3. в доме может появляться плесень;
4. грунтовая влага будет портить фундамент, а если он имеет швы, возможны протечки;
5. металлические детали фундамента будут подвергаться коррозии;
6. намокание фундамента повысит его теплопроводность, из-за чего дом будет более холодным.

Поэтому на влажных участках устраивают дренаж. Пучинистые грунты удаляют и заменяют песком.

Решение для слабых грунтов — свайный фундамент либо фундамент глубокого заложения, а также искусственное улучшение грунтов оснований:

1. дренирование;
2. армирование грунта;
3. уплотнение вибрацией или взрывами, вытрамбовывание котлована;
4. закрепление (цементация, битумизация, глинизация, силикатизация, что превращает грунт в скальную породу).

Проектирование фундаментов

В соответствии с СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», при проектировании сооружений, расположенных на откосах или вблизи откосов, необходимо провести проверку оснований по несущей способности. Основным критерием проверки является наличие сопоставимого технического опыта.

При выборе проектного решения необходимо найти компромисс между надежностью и экономичностью фундамента. Чрезмерная надежность приводит к неоправданному увеличению расхода материалов и повышению стоимости строительства, поэтому при выборе решения используют методику расчета по предельным состояниям.

Предельные состояния подразделяют на две основные группы:

1. состояния, при которых сооружение и основание приходят к полной непригодности к эксплуатации;
2. состояния, которые затрудняют нормальную эксплуатацию сооружения и снижают его долговечность.

Выбирается такое решение, при котором предельные состояния никогда не будут достигнуты.

Вот почему в сложных случаях, например, при строительстве на ненадежных грунтах или при значительных перепадах рельефа, необходимо поручить разработку проекта специалистам.

Что такое уклон участка

Абсолютно ровные участки встречаются крайне редко. В основном, присутствует тот или иной уклон:

1. участок с уклоном до 3 % считается равнинным;
2. до 8 % — с малым уклоном;
3. до 20 % — со средним уклоном;
4. свыше 20 % — с крутым уклоном.

Типы фундаментов

Существует четыре основных типа фундаментов:

1. плитные, которые представляют собой сплошную плиту;
2. ленточные в виде пояса или «ленты», проходящей под всеми несущими стенами здания на всю их длину;
3. столбчатые в виде отдельных опор, которые располагаются под колоннами, стенами (на определенном расстоянии) и пересечениями стен;
4. свайные в виде отдельных, сильно заглубленных опор, соединенных ростверком.

Выбор фундамента для участка с уклоном

Фундамент на равнинном участке не требует специальных решений.

Если участок имеет малый уклон, в целом, проектирование фундамента не отличается от такового для равнинного участка. Может потребоваться небольшая подсыпка грунта со стороны уклона, а также обустройство контруклона с противоположной стороны здания для отвода воды.

Если участок имеет средний или крутой уклон, требуется специальное решение. Однозначно можно говорить о том, что подходящим для строительства на участках с уклоном является свайный фундамент. На сваях можно строить дома даже на участках со значительными перепадами рельефа и сложными грунтами (глинистыми, болотистыми, вечномерзлотными).

Сваи могут быть изготовленными заводским методом либо буронабивными, которые заливаются непосредственно на строительной площадке. Также популярно строительство на винтовых сваях.

Все варианты свайного фундамента на склоне выполняют специализирующиеся на таких типах работ организации; своими руками их не делают.

Особенности проектирования фундамента на склоне

Зданием на участке с уклоном считается конструкция, для которой перепад уровня поверхности грунта составляет 1 м и более (то есть, фундамент дома с одной стороны заглублен больше, чем с другой, и разница равна или превышает 1 м).

Важно!

Подошва фундамента должна опираться на горизонтальную площадку. Решение расположить подошву фундамента под углом к горизонтали, параллельно уклону — это грубая ошибка, которая приведет к скольжению фундамента.

Сложность проектирования фундаментов на неровном участке заключается в том, что слои грунтов оснований обычно располагаются параллельно друг другу (и поверхности).

Это значит, что разные участки фундамента могут опираться на разные слои грунтов оснований, которые, скорее всего, будут иметь различные физико-механические характеристики.

Даже если ниже плодородного слоя расположен толстый однородный массив грунта, разные уровни заглубления фундамента будут вызывать различное сопротивление. Это вызовет неравномерную осадку и, как следствие — растрескивание фундамента и стен здания.

На глинистых и суглинистых грунтах, которые переходят в текучее состояние при намокании, устройство фундамента на склоне может также быть проблематичным, если не учитывать особенности участка. Верховодка с более высоких уровней будет стекать по уклону вниз, вызывая подмокание и разуплотнение грунтов оснований с той стороны здания, которая заглублена сильнее. Это приведет к более сильной осадке этой части фундамента, крену и образованию трещин (характерный признак — раскрытие трещин кверху).

В этом случае со стороны склона необходимо предусмотреть контруклон и отсечную гидроизоляцию из профилированной мембраны на расстоянии примерно 1 м от стенки фундамента, чтобы перенаправить стекающую воду. Цоколь здания должен располагаться выше уровня контруклона. В этом случае рекомендуется сделать вертикальную разуклонку участка; отмостка может быть ступенчатой.

Каскадный (ступенчатый) фундамент

Задача фундамента — равномерное распределение нагрузки от сооружения на грунты оснований. В случае строительства на уклоне более 10–12 % выполнить это требование типовые фундаменты не могут. Поэтому для такого участка выбирают каскадные фундаменты.

При проектировании ступенчатого фундамента важно, чтобы каждый его уровень (ступень) имел одинаковую нагрузку (то есть, работал с однородным грунтом). Поэтому особенно важно иметь данные о строении грунтов оснований на участке, знать, как располагаются слои, и какие характеристики они имеют.

Каскадный фундамент на склоне может быть ленточным, а также комбинированным:

1. свайным, с обвязкой мелкозаглубленной каскадной лентой;
2. ленточным, усиленными столбчатыми опорами.

Для просадочных грунтов, то есть, теряющих несущую способность при намокании или дополнительной нагрузке, рекомендуется выбирать варианты со сваями или усилением столбчатыми опорами. На надежном грунте на участке с уклоном может быть достаточно ступенчатого ленточного фундамента.

Как сделать ступенчатый фундамент на склоне своими руками

При выборе параметров ступеней учитывают, что ширина каждой площадки должна превышать 1 м (обычно 3–4 м), а высота ступеней должна быть меньше или равна половине ширины (обычно 30–40 см). Для комбинированных фундаментов уровни заглубления свай или столбчатых опор зависят от характеристик грунта; их рассчитывает специалист, поскольку они заглубляются не на одинаковую величину (чтобы обеспечить одинаковое сопротивление основания).

Земляные работы заключаются в изготовлении котлована. В данном случае это будут траншеи, по ширине учитывающие ширину ленты плюс толщина опалубки и утеплителя. Глубина определяется проектом плюс порядка 20–40 см на подушку. Сначала удаляют плодородный слой почвы и растительные остатки, затем изготавливают котлован.

Вынутый грунт применяют для устройства отбортовки по периметру траншей, чтобы защитить их на случай дождя. При глубине более 1 м устраивают откосы во избежание осыпания стенок.

Дно уплотняют трамбовкой и расстилают геотекстиль, который будет препятствовать вымыванию песка из подушки. Подушка выполняется из слоев песчано-гравийной смеси с трамбовкой каждого слоя. Ее толщина — от 20 см.

Песчаная подушка — оптимальный выбор для фундамента из блоков. Для монолитного фундамента вместо нее по возможности лучше устроить подбетонку. Ее выполняют из бетона класса по прочности В 7,5. Толщина подбетонки должна составлять более 10 см. Укладывают ее на слой песка или щебня.

Выбор материала для фундамента

Этот параметр во многом зависит от возможностей строителей. Сборные фундаменты из блоков чаще применяются в условиях городской застройки. Их изготовление требует применения специальной техники для разгрузки, подъема и установки блоков.

В частном строительстве при отсутствии специальной техники сборный фундамент чаще выполняют из кирпича, однако наиболее популярны ленточные фундаменты из монолитного железобетона, потому что их можно сделать своими руками.

Монолитные фундаменты имеют преимущества по сравнению со сборными:

1. более высокую прочность и долговечность;
2. отсутствие швов, в которые может поступать вода;
3. возможность изготовить фундамент любой формы.

К недостаткам монолитных конструкций можно отнести необходимость их армирования, монтажа, а затем демонтажа опалубки, а также ожидание, пока бетон наберет прочность.

Применение специальных добавок, ускоряющих твердение бетона, позволяет решить проблему простоев. Ускоритель твердения CemFix, который имеет жидкую форму, добавляют прямо в раствор при замесе, что обеспечивает более высокую раннюю (на 20–40 %) и проектную (на 15–20 %) прочность бетона, а также защиту арматуры от коррозии, снижение расхода цемента на 5–10 % и повышение водонепроницаемости готового изделий.

Монтаж опалубки

Ленточный фундамент на плотном грунте можно заливать без опалубки. Если грунт недостаточно плотный, опалубку изготавливают из щитов, толстой фанеры, досок либо применяют инвентарную опалубку.

Армирование

Для ленточного фундамента обязательно выполняют армирование. Оно необходимо для обеспечения сопротивления фундамента растягивающим и изгибающим усилиям.

Арматурный каркас состоит из рабочих и конструктивных элементов. Рабочие элементы воспринимают нагрузку, а конструктивные — обеспечивают сохранение формы каркаса.

Арматурный каркас выполняется из металлической арматуры периодического профиля. Рабочие элементы — из стержней диаметром от 12 мм. Они располагаются горизонтально у подошвы и обреза фундамента; расстояние между элементами не более 200 мм.

Поскольку конструкция фундамента ступенчатая, предусматривают разрывы армирования с выпуском до 1 м. Ступени укрепляют Z-образными элементами (диаметр от 12 мм).

Конструктивной арматурой в данном случае являются горизонтально расположенные элементы между подошвой и обрезом и вертикальные элементы. Между ними расстояние может быть около 350 мм.

Предусматривается защитный слой бетона вокруг арматуры не менее 20 мм толщиной.

Разработку конструкции каркаса желательно доверить специалисту, так как сделать фундамент на склоне полностью своими силами не всегда возможно.

Бетонные работы

Бетонную смесь заливают в опалубку и уплотняют ее при помощи виброобработки.

Затем бетону необходимо обеспечить оптимальные условия твердения — 18–22° С и высокую влажность. С этой целью его укрывают пленкой; в первые 1–3 дня 1–2 раза в день проливают водой и снова укрывают пленкой. Позже можно оставить бетон твердеть без мероприятий по уходу.

Для достижения расчетной прочности требуется 28 суток; при более низких температурах срок набора прочности увеличивается.

Состав бетонной смеси

Классическая бетонная смесь для фундамента включает цемент, крупные и мелкие заполнители, а Воду. Смесь можно заказать на раствором узле, но если есть бетономешалка, лучше готовить ее прямо на строительной площадке самостоятельно. В этом случае можно сократить расходы и более четко планировать рабочий процесс

Выбор класса бетона по прочности зависит от того, какой строится дом. Для легких построек (баня, одноэтажный бревенчатый дом) достаточно бетона класса по прочности В 15; для двухэтажного дома из дерева или газобетона подходит бетон класса по прочности В 20; фундаменты для многоэтажных домов изготавливают из бетона класса по прочности от В 22,5 до В 45. Для фундамента частного дома в два этажа достаточно бетона класса по прочности В 22,5–В 25.

Рассмотрим пропорции бетонной смеси класса В 20:

1. портландцемент высокой прочности ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016–ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 — от 310 кг;
2. песок средних фракций (до 2,5 мм) — 860 кг;
3. гравий, щебень, гранитный отсев — 1040 кг;
4. вода — 165 л.

Полученная бетонная смесь будет иметь следующие характеристики:

1. подвижность П3–П4;
2. водостойкость W6;
3. морозостойкость F150.

На характеристики бетонной смеси можно влиять, используя различные добавки.

К примеру, компания CEMMIX выпускает целую линейку добавок, которые позволяют получить материал с заданными характеристиками.

Бетонная смесь для фундамента должна иметь высокую прочность и хорошую подвижность, чтобы плотно заполнять опалубку с учетом наличия арматурного каркаса, поэтому рекомендуем применять добавку CemBase — предназначенный для фундаментов суперпластификатор, который позволяет повысить подвижность и удобокладываемость бетонной смеси без добавления лишней воды. Раствор в работе становится более удобным, поскольку исключается расслаивание и повышается его живучесть.

Бетон становится более прочным, плотным по структуре и водонепроницаемым; при твердении бетона снижаются усадочные явления, исключается растрескивание. Приятным бонусом является способность добавки снижать количество от цемента в смеси без потери прочности, что при изготовлении массивных конструкций дает неплохую экономию.

Намокание фундамента ведет к снижению его теплоизолирующих характеристик и к протечкам. Добавка-гидрофобизатор CemAqua позволяет получить водонепроницаемый бетон, что для фундамента, эксплуатирующегося в условиях постоянного контакта с грунтовой влагой, особенно важно.

Фибра уже не первый десяток лет применяется для повышения прочности и ударной вязкости бетона. Существуют конструкции, выполненные без металлического каркаса, армированные только фиброй, но для разработки таких конструкций необходимо привлечение специалистов.