Виды фундаментов

Столбчатые фундаменты являются самыми дешевыми. Их устанавливают на пучинистых или глиняных грунтах с повышенным содержанием влаги при относительно легких основных конструкций дома. Это могут быть деревянные стулья (цветное фото 21), каменные или бетонные столбы (цветное фото 23), установленные по периметру дома на определенном расстоянии друг от друга рис.27. По расходу материалов и трудовым затратам столбчатые фундаменты в 1,5 - 2 раза дешевле ленточных. При глубоком заложении фундаментов экономия может достигнуть 3-5 раз. Поэтому на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод при сооружении относительно легких зданий этот вид фундаментов наиболее предпочтителен.

Но следует учитывать, что столбчатые фундаменты обладают и целым рядом недостатков. Так, в горизонтально - подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию. Поэтому для погашения бокового сдвига требуется сооружение жесткого железобетонного ростверка. На слабонесущих фунтах, при тяжелой конструкции стен от возведения столбчатых фундаментов следует воздержаться. Еще один недостаток столбчатых фундаментов выражается в том, что при столбчатых фундаментах могут возникнуть сложности при возведении цоколя дома. Если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам по себе, то в ленточных фундаментах требуется сооружение за-бирки (стенки между грунтом и стеной), что часто становится проблематичным. Рассмотрим же основные виды столбчатых фундаментов.

ДЕРЕВЯННЫЕ СТУЛЬЯ

Деревянные стулья в качестве фундамента под легкие деревянные дома применяют с давних времен. Их большей частью устанавливают при строительстве срубов и каркасных домов. Для этой цели рекомендуется брать комлевую древесину лиственницы или дуба. Учитывая стойкость древесины дуба к загниванию, она предпочтительна для устройства столбчатых фундаментов. Перед установкой древесину антисептируют или обжигают, обмазывают битумом или обворачивают несколькими слоями толя или рубероида. Устанавливают деревянные стулья в предварительно подготовленные ямы, но не прямо на грунт, а на специальные подкладки из бетонных, каменных пластин или деревянных брусьев рис.28. Этим достигают увеличения площади передачи давления от стен дома на грунт и повышают устойчивость фундамента. Когда в качестве подушки для деревянных стульев применяют монолитный бетон, то установку столбов лучше делать на свежий бетон. Погружая деревянный столб на 10 - 12 см в бетон достигают жесткой фиксации, и устойчивость фундамента повышается. Если опорой столба служит деревянный брус, то его лучше изготовить в виде крестовины и закрепить к столбу при помощи металлических скоб. Фундамент в виде деревянных стульев из дуба или лиственницы правильно защищенный от гниения может служить десятки лет.

КАМЕННЫЕ СТОЛБЫ

Каменные столбы в качестве фундамента дома применяют при высоком уровне грунтовых вод. Вместо камня можно применять железобетонные сваи или другие бетонные конструкции (цветное фото 26). Для каменных столбов годится гранитный или бутовый камень, кирпич - железняк. Обычный красный кирпич, а тем более силикатный, для этой цели не годятся, так как они подвержены воздействию влаги и могут разрушиться. Если все же приходится сооружать фундамент из обычного красного кирпича, то его нужно тщательно изолировать. Примерная схема столбчатого фундамента из кирпича показана на цветном фото 27 и 28. Обычно столбчатые фундаменты, выложенные из бутового камня, делают размером 60 х 60 см, а из бутобетона - не менее 40 х 40 см. Можно в качестве столба применить самодельную железобетонную сваю, которую делают в опалубке, предварительно заложив арматурный каркас из проволоки диаметром 5-6 мм. Если толщина арматуры превышает указанную толщину, то прочность столбов только выиграет. Для прочной фиксации столбчатого фундамента с лагами пола можно предусмотреть закладной анкерный стержень (цветное фото 29). Арматурный каркас защитит столбчатый фундамент от разрушения при нецентровых нагрузках. Каменные (бетонные) столбы устанавливают в ямы на предварительно уплотненное основание и заранее подготовленную бетонную подушку. Пространство между грунтом и фундаментом засыпают песком с послойным увлажнением и уплотнением трамбовками.

БУРОНАБИВНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Буронабивные фундаменты обычно делают методом бетонирования, заливая бетон в предварительно пробуренные скважины (цветное фото 30, 31, 32). Прочность бетона усиливают арматурным каркасом, как и в предыдущем случае. Опалубкой для буронабивного фундамента служит сам грунт, если его пробурить диаметром 200-250 мм на глубину 90-150 мм в зависимости от состояния фунтов. Определяют глубину заложения столбчатого фундамента уровнем промерзания грунта в данном регионе. Эти данные можно взять в любой проектной организации, занимающейся проектированием зданий. Если же под буро-набивной фундамент приходится грунт раскапывать, то можно в качестве опалубки использовать металлические или асбоцементные трубы соответствующего диаметра. Для того чтобы исключить выталкивание буронабивного фундамента вспучивающимся при морозах грунтом, его оголовник (на 500 - 600 мм ниже уровня земли) изолируют от грунта чехлом из оцинкованной кровельной стали или несколькими слоями поливинлхлоридной пленки. В этом случае вспучивающийся грунт скользит по чехлу или поднимает его, а фундамент остается неподвижный. Это самый надежный метод строительства фундаментов на вспучивающихся грунтах, гарантирующий целостность фундамента, а следовательно, и стен дома.

Количество столбчатых фундаментов под дом зависит от его площади и веса строительных конструкций здания. При этом ориентируются на несущую способность не фундаментов, а грунта, на который они опираются. К примеру, если диаметр столбчатого фундамента равен 250 мм, то опирается он на грунт площадью 490 мм. При несущей способности грунта 2 кг/см2 каждый фундамент сможет нести около тонны веса конструкций здания дома. Зная приблизительный расход материалов на строительство дома, легко можно посчитать количество столбчатых фундаментов, необходимых для его строительства.

При незначительном весе здания можно предусмотреть малозаглубленные или даже незаглубленные фундаменты (рис. 29). Незаглубленные фундаменты устраиваются из монолитных или сборно-монолитных плит, которые укладываются на подушки (подсыпки) из непучинистых грунтов: крупный или средней крупности песок, котельный шлак, мелкий щебень. Фундаменты мелкого заложения следует выполнять в виде железобетонных лент с двойным армированием (поверху и понизу) на песчаной подушке. Железобетонные ленты могут быть монолитными или сборно-монолитными из сборных железобетонных элементов (плит). Практика показывает, что монолитные железобетонные ленты обойдутся почти вдвое дешевле, чем сборные ленты. Чтобы прочность и плотность ленты не снижались, при бетонировании железобетонной ленты на дно опалубки укладывается слой толя, чтобы цементное молоко бетонной смеси не уходило в песок. При строительстве любого здания при расчете фундаментов необходимо кроме веса строительных конструкций учитывать и вес снежного покрова. По принятым нормативам нагрузки от снежного покрова меняются в зависимости от региона, в котором происходит строительство. Так, для средней полосы России нормативная снеговая нагрузка считается 100 кг/м2, в южных регионах эту нагрузку считают вдвое меньше (50 кг/м2), а на севере - до 190 кг/м².

ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве зданий с тяжелыми (кирпичными, каменными) стенами и перекрытиями, а так же в тех случаях, когда под домом сооружают подвал или теплое подполье. Возможно и целесообразно возведение ленточных фундаментов при их мелком их заложении на сухих непучинистых грунтах, даже для легких зданий.

Глубина заложения фундамента должна быть не менее 1 м (глубина постоянна и не зависит от климатических условий). Если грунт глинистый или пучинистый, то ленточный фундамент лучше выполнить по песчаной подушке. В этом случае глубина заложения фундамента должна быть более 1 м. Ленточные фундаменты (рис. 30), заложенные по песчаной подушке, просты в исполнении, не требуют больших материальных затрат и довольно эффективны при высоком уровне грунтовых вод.

Ленточные фундаменты в этих условиях становятся как бы заглубленным цоколем и по расходу материалов и трудозатратам приближаются к столбчатым фундаментам.

На пучинистых глубокопромерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов трудновыполнимо и экономически неоправдано. Здесь целесообразнее всего заложить сплошной фундамент, сняв дерн и сделав сплошную заливку бетонной подушки (цветное фото 22). Ленточные фундаменты заканчивается ниже уровня земли на 10 см или выше его на 15 - 20 см, а после этого возводят цоколь - стену ограждающую снаружи подпольное пространство строения. Возводят их из сборных железобетонных блоков, бута, камня, кирпича и т. д. Основные формы фундаментов представлены на рис. 31. Они могут иметь прямоугольную, трапецеидальную, ступенчатую форму. При больших нагрузках на фундаменты их делают с уширением в нижней части - на подушках. Особенно следует отметить фундаменты трапецеидальной формы с уширением в нижней части. Такие фундаменты играют свою положительную роль при морозных пучениях грунта. Грунт, вспучиваясь, скользит по фундаменту, что значительно снижает разрушающие усилия. Поэтому на пучинистых грунтах фундаменты трапецеидальной формы или с уклоном наружной стороны предпочтительнее. Учитывая, что со стороны подполья груЕгг промерзает незначительно, внутреннюю сторону фундамента можно выполнять без уклона.

Ширина фундаментов одноквартирных домов, как правило, не имеет особого значения и регламентируется толщиной стен, хотя с нею в значительной степени связаны объемы вложенных материалов и денежные затраты. По конструкции ленточные фундаменты могут быть песчаные, песчано - гравийные, бутовые, бу-тобетонные и сборные (из железобетонных блоков).

ПЕСЧАНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ И ПЕСЧАНО - ГРАВИЙНЫЕ

Песчаные фундаменты чаще всего устраивают для одноэтажных одноквартирных домов. Это самый простой и относительно дешевый вид фундаментов. Для их устройства по всему периметру дома роют траншею на необходимую глубину, которую засыпают песком (цветное фото 33). Песок укладывают небольшими (15 - 20 см) слоями с увлажнением и послойным трамбованием. Ширину песчаной засыпки выбирают в зависимости от несущей способности грунта, но не менее ширины стены плюс 10 см.

Заканчивается фундамент ниже уровня земли на 10 - 15 см, после чего возводят его цокольную часть. Несущая способность фундамента повысится, если его проливать цементным, цементно - глиняным или цементно - известковым раствором.

Песчано - гравийные фундаменты выполняют точно так же, но при этом песок смешивают с гравийным щебнем в пропорции примерно, 1:1. Вместо гравийного щебня часто применяют кирпичный бой, булыжники небольшие камни из твердых гравийных пород и т. д.

БУТОВЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Бутовые фундаменты устраивают по песчаному основанию, после тщательного его уплотнения. Для бутовых фундаментов подбирают небольшие (10 -15 см) камни, булыжники, кирпичный бой, укладывают их слоями и проливают жидким раствором до полного заполнения всех пустот. В качестве раствора могут применяться глиняные, цементные или цементно - известковые смеси марки не менее М -10 - 25. Такие фундаменты обычно устраивают под одноэтажные дома или дома с мансардой. Бутовые фундаменты с заполнителем на цементной основе часто называют бутобетонными. При больших размерах бутового камня фундамент сооружают методом бутовой кладки.

БУТОБЕТОННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Бутобетонные фундаменты более надежны и могут применяться для двухэтажных домов и коттеджей с подвальной частью под всем домом или какой - либо его частью. Для сооружения таких фундаментов готовят бутобетон, заполнителем в котором может быть гравийный щебень, кирпичный бой и т. д. (см. рис. 32). Опалубкой для такого фундамента обычно служит сам грунт, а для подвальной части дома сооружают внутреннюю опалубку из досок или листового металла. Бутобетон укладывают послойно с тщательным уплотнением вибраторами или трамбовками. Нагружать такой фундамент (устанавливать цокольную часть) можно только после схватывания бетона, но не ранее чем через двое - трое суток. На слабых грунтах для бутобетонных фундаментов применяют бетон марки не менее М - 50. Такие фундаменты уже называют монолитными (цветное фото 34). На просадочных грунтах монолитные фундаменты усиливают арматурными стержнями или каркасом. Для этого в опалубку закладывают арматурные стержни диаметром 12 - 14 мм, которые связывают между собой поперечными распределительными стержнями (рис. 33). Продольные и распределительные стержни соединяют между собой мягкой вязальной проволокой или при помощи электродуговой сварки. Марка бетона в этом случае должна быть не менее М - 300. Такой монолитный фундамент, усиленный арматурным каркасом, способен выдержать нагрузки, приходящиеся на него в процессе осадок грунта и будет служить надежным основанием дома. В процессе уплотнения грунта фундамент будет "садиться" вместе с ним и на эксплуатационные качества дома это не отразится. При местных просадках монолитный фундамент способен выдержать большие нагрузки и (при правильном изготовлении) не подвержен растрескиванию. Примерный состав бетона и раствора, применяемых при сооружении фундаментов, отражены в таблице 23.

ЛЕНТОЧНО - СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ "ТИСЭ"

О сути данной технологии, предусматривающей строительство дома от фундамента и до отделки, мы расскажем в разделе "Стены дома". В данном же разделе рассмотрим вопрос сооружения надежных фундаментов на пучинистых грунтах с минимальными затратами и максимальной эффективностью и надежностью. Заключается эта технология в том, что по всему периметру дома устанавливают лен-точно - столбчатые фундаменты. Делается это так. После расчета, разбивки фундамента, снятия растительного слоя и выполнения обноски (о чем мы говорили ниже) по всему периметру бурят скважины. Для этого технология "ТИСЭ" предусматривает специальный бур, конструкция которого защищена патентом России (рис. 34). Бур выполнен в виде раздвижной штанги, с одной стороны которой расположена перекладина с двумя рукоятками на концах, а с другой - накопитель грунта с двумя режущими кромками, оснащенными резцами. Бур весит всего 7,5 кг, поэтому обращаться с ним легко и просто.

Над накопителем грунта расположен откидной плуг, оснащенный резцами, облегчающими бурение в жестких грунтах. Конструкция плуга такова, что при необходимости он может принимать горизонтальное положение под собственным весом и стопориться в этом положении. Начинают бурение со снятым плугом. Вначале (вращая бур по часовой стрелке) до необходимой отметки бурят цилиндрическую часть скважины, диаметр которой составляет 250 мм. Для того чтобы можно было контролировать глубину бурения, на раздвинутой штанге делают соответствующие отметки. Глубина бурения определяется геологическими изысканиями и обычно лежит в пределах 10-15 см ниже расчетной точки промерзания грунта. Для облегчения бурения в жестких грунтах в скважину добавляют воду. По мере заглубления бура, накопитель периодически освобождается от грунта. После того, как будет выполнена цилиндрическая часть скважины, бур вынимают, устанавливают плуг, закрепляя его съемной осью. Бур снова опускают в скважину и вращают против часовой стрелки. Опускаясь под собственным весом, плуг выбирает полусферическую полость.

Марка бетона и раствора Состав по объему Цемент + песок + щебень Цемент М 200 Цемент М 400 Марки бетона: М50 1+3+5 1+4+7 М75 1+2,5+4,5 1+3,5+6 М100 1+2+4 1+3+5 Марки раствора: М10 1+6 _ М25 1+4 1+6 М50 1+3 1+4

Согласно технологии "ТИСЭ" не допускается подсыпка в скважины песчаной подушки, так как это может привести к неравномерным осадкам при уплотнении подушки. На грунтах с небольшой несущей способностью усиление можно выполнить подливкой цементным молоком. После этого скважины армируют арматурными стержнями, сварив их в каркас. При установке каркаса следует принять меры, недопускающие его сдвиг, что может привести к контакту арматуры с грунтом.

Перед заполнением скважин бетоном нужно вынести в натуру отметки нижней кромки ленточного фундамента (ростверка). Для этого можно воспользоваться нивелиром или строительным гидравлическим уровнем. Бетон укладывают слоями, уплотняя штыкованием. Заполнив сферическую полость, в скважину (по всему диаметру цилиндрической части) опускают толевую рубашку, совместив ее верхнюю кромку с указателем уровня нижней части ростверка. Рубашку можно свернуть из толя, рубероида или плотной поливинилхлоридной пленки. После этого послойно заполняют бетоном всю цилиндрическую часть скважины. Примерный рас-Лад бетона на одну скважину составляет 0,12 м:!. Марку и состав бетона выбирают из расчета прочностных характеристик. Методика сооружения бу-ронабивных фундаментов по технологии "ТИСЭ" представлена на рис. 35.

После схватывания бетона приступают к формированию ленточного ростверка. Следует учитывать, что особенностью столбчато-ленточного фундамента, уста* 80% новленного на пучинистых грунтах, является обязательное наличие зазора между ниж- 60% ней частью ростверка и грунтом. Это необходимо выполнять для того, чтобы, вспучи- 40% ваясь, грунт не поднимал ростверк. Величина зазора зависит от вида грунта, коэффи- 20% циент пучения которых может колебаться в предела от 0,04 до 0,12. Ширина ростверка зависит от ширины стен, а высоту обычно О выбирают в пределах 40 - 50 см. Для заливки ростверка строят опалубку в виде короба. Днищем опалубки может служить и насыпной грунт, который при распалубке удаляется. Для снижения потерь влаги из бетона стенки и днище опалубки нужно уложить слоем рубероида, толя и поливинилхлоридной пленки. Несущая способность ростверка зависит от качества бетона и правильного армирования. В качестве арматуры могут служить металлические стержни, сваренные (связанные) в жесткий каркас. В любом случае суммарное сечение арматурных стержней для одной ленты не должно быть меньше 8 см2, по 4 см2 для нижней и верхней плоскости. При формировании ростверка следует жестко связывать между собой арматуру буронабивного и ленточного фундаментов, что предотвратит горизонтальные сдвиги. Для этого еще на стадии армирования скважин следует выводить свободные концы арматурных стержней на высоту ростверка. Перед бетонированием ростверка следует заложить вставки для создания вентиляции подпольного пространства, прохода сантехнических коммуникаций (водопровод, канализация и т. д.). Вставки можно сделать в виде асбоцементных или полиэтиленовых труб или деревянного короба.

Процесс бетонирования ростверка желательно поддерживать непрерывным. Но в любом случае перерывы между укладкой бетона не должны превышать одни сутки. Бетон тщательно уплотняют, ведя постоянный контроль за состоянием опалубки. При закладывании бетона следует следить, чтобы арматурный каркас находился на относе от стенок опалубки на расстоянии не менее 5 см. Кроме того, бетон полностью должен заполнить все полости и ячейки арматурного каркаса. Поэтому бетон укладывают слоями не более 15 см, желательно с наклоном до 30° к горизонту.

Методика возведения фундаментов по технологии "ТИСЭ" позволяет возводить дома высотой до трех этажей с. соответствующим расчетом их несущей способности.

К недостаткам ленточпо - столбчатых фундаментов можно отнести тот факт, что они не рассчитаны на возможность установки подвальных помещений. Если возникает потребность в устройстве подвала, то его следует строить отдельно и таким образом, чтобы стена между подвалом и столбчатым фундаментом могла выдержать боковое давление фунта.

ФУНДАМЕНТЫ ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Сборные фундаменты сооружают из стандартных железобетонных блоков, которые изготавливаются в заводских условиях (цветное фото 36). В связи с большим весом сборных железобетонных блоков для сооружения фундамента требуются грузоподъемные механизмы. Блоки устанавливают на уплотненное песчаное основание или бетонные подушки и связывают между собой цементным раствором. Для заполнения вставок, размер которых меньше стандартных размеров блока обычно используют доборные вставки и, имеющие длину, равную одной трети основного блока. Возможен вариант заполнения небольших вставок монолитными участками.

Фундаменты из сборных блоков обычно сооружают в домах с подвальной частью или цокольным этажом. В этой части дома можно предусмотреть гараж, баню, котельную или домашнюю мастерскую. Для этого под всей подвальной частью дома вырывают котлован, ровняют его основание и устраивают по периметру песчаную подушку, на которую рядами устанавливают фундаментные блоки. Швы между блоками тщательно заполняют цементным раствором, а весь фундамент с наружной части покрывают гидроизоляцией. Для заполнения вертикальных швов в стандартных фундаментных блоках предусмотрены специальные выемки, расположенные по всей высоте. Блоки желательно устанавливать с перевязкой швов, как это обычно делают в кирпичной кладке.

При заложении фундаментов следует своевременно позаботиться о технологических отверстиях для последующей прокладки сантехнических коммуникаций (водопровод, канализация) и силового электрического кабеля при проектировании кабельной подводки. Для этого в теле фундамента устанавливают стальные, керамические, асбестоце-ментные или пластмассовые трубы соответствующего диаметра. При отсутствии труб необходимого диаметра гильзы можно изготовить из кровельной стали или деревянных досок. Места закладки технологических проходов следует тщательно сверить с проектом, так как переделки впоследствии очень трудоемки и нарушают целостность фундамента. Технологические проемы временно закрывают просмоленной паклей, ветошью или другими материалами, а после прокладки инженерных сетей чеканят просмоленной наклей до полной герметичности.

Если предполагается устройство фундамента рядом с уже существующим зданием (рис. 37), то глубина заложения такого фундамента принимается на отметках фундамента построенного здания. Разность в осадке двух фундаментов должна быть минимальной. Для этих целей предусматривается деформационный шов, иначе говоря, фундамент одного дома выполняется отдельно от другого. Если существует необходимость закладки нового фундамента на более низких отметках, чем уже существующий, то в этом случае необходимо принять меры по защите фундаментов от неравномерных осадок. Во избежании проблемы следует использовать шпунтовое ограждение, подпорные стенки или выполнить заглубление имеющегося фундамента до отметки нового фундамента. Последний вариант является очень трудоемким. Переход подошвы фундаментов от высокой к низким отметкам следует проводить уступами. Высота уступов составляет 0,5 - 0,7 м, а длина 1 -1,2 м каждый. Увеличение высоты уступа возможно только в очень плотных грунтах: уступ увеличивается до 1 м.

ЦОКОЛЬ ДОМА

Цокольной частью дома называют фундамент, сооруженный выше уровня планировки земли. По существу цоколь - это стена, ограждающая подпольное пространство. Основные, наиболее часто встречающиеся виды цоколей показаны на рис. 38. Цокольная часть фундамента несет значительную архитектурную и функциональную нагрузку, поэтому ее конструкции и виду следует уделить большое внимание. Особенно тщательно следует подбирать материалы, из которых предполагается строить цокольную часть. Высота цокольной части зависит от проекта дома, но в любом случае она не должна быть меньше 40 см. Дома с низким цоколем приземисты, как бы выходят из земли и имеют некрасивый вид. И наоборот, дом с тщательно отделанным высоким цоколем выглядит красиво, надежно и самое главное- атмосферная влага меньше воздействует на стены дома.

Высота цокольной части фундамента должна учитывать и возможную подсыпку вокруг дома, которая хорошо защитит фундамент от дождевых и паводковых вод.

Цоколь принимает на себя все нагрузки от конструкций дома и передает их на фундамент. Поэтому к его прочности предъявляются повышенные требования. Материалы, применяемые для сооружения цоколя, должны быть долговечны, так как ремонт этой части дома обычно трудоемок и требует больших затрат. Для сооружения цоколя часто применяют гранитный камень или бетон или стандартные фундаментные блоки. Иногда для сооружения цоколя используют кирпич (цветное фото 81), но только красный, так как силикатный кирпич не устойчив во влажной среде и разрушается под воздействием влаги. Цоколь из естественного камня сооружают, тщательно ровняя его наружную сторону. Если в цокольной части размещают какие-либо помещения (подвал, гараж и тому подобные вспомогательные помещения), то равнять следует обе стороны цоколя. После расшивки швов такой фундамент имеет достаточно красивый вид и не требует наружной отделки.

Последнее обстоятельство положительно сказывается на эксплуатационных качествах фундамента, так как штукатурка цоколя или его облицовка керамическими плитками (как отделывают монолитные и сборные фундаменты) имеет красивый вид только в первые годы.   Установка и настройка мини АТС Panasonic