Экономичный и одновременно максимально надежный фундамент – мечта каждого начинающего застройщика. Но возможен ли такой вариант? Вполне. Прямое подтверждение этому – мелкозаглубленное ленточное основание. Обустройство такого фундамента не требует больших финансовых и временных затрат, но результат работы очень даже радует – вы получаете качественное и долговечное основание. Более того, соорудить его можно даже своими руками, без задействования профессиональных строителей. Чтобы вы в этом убедились, давайте рассмотрим каждый этап возведения мелкозаглубленного фундамента. А в дополнение советуем посмотреть и видео монтажа – оно позволит вам еще более детально разобраться в технологии укладки основания.
Отличительные черты мелкозаглубленного фундамента
Перед тем как приступить к разбору технологии укладки, обозначим главные особенности ленточного основания мелкозаглубленного типа:
- представляет собой рамку в виде монолитной ленты из железобетона, очерчивающей периметр будущего строения;
- обходится в два раза дешевле, нежели глубокозаглубленное основание;
- подходит для строительства одно- и двух- и трехэтажных зданий из дерева, бетона, камня и кирпича;
- может использоваться на непучинистых участках, а также на слабо-, средне и сильнопучинистом грунте;
Важно! В последних двух случаях нужно обеспечить качественный дренаж почвы.
- обустройство предполагает минимальный объем земельных работ;
- дает возможность соорудить в периметре строения небольшой подвал или погреб;
- для укладки не нужно использовать специальную технику.
Мелкозаглубленный фундамент нельзя обустраивать на замерзшей земле, поэтому все работы нужно завершить еще до прихода морозов. Укладка основания проводится в четыре этапа.
Этап 1: Подготовка траншей
Первым делом необходимо подготовить траншеи, в которые в последующем будет заливаться бетон.
Сначала выполните разметку площадки, на которой будет располагаться фундамент. Затем точно определите углы будущей конструкции – они должны быть максимально ровными. Далее переходите к созданию основы – выкопайте траншеи по периметру размеченной площадки. Оптимальная глубина фундамента – 50 см. Ширина каждой траншеи должна быть не менее 60-80 см.
Когда углубления будут выкопаны, нужно уплотнить почву – обустроить на ней специальную подушку. Если основу участка составляет пылеватый мелкий песок, грунт нужно предварительно накрыть геотекстилем – он предотвратит заиливание площадки и защитит подушку фундамента от сорняков, которые с большой долей вероятности будут прорастать в ней из-за высокой влажности.
Сама подушка должна достигать в высоту 30-50 см – этого будет достаточно, чтобы придать фундаменту необходимую прочность. Сначала засыпается песок слоем в 15-20 см. Его нужно тщательно смочить и утрамбовать. Затем засыпьте 15-20 см гравия. Снова смочите и утрамбуйте основание. Далее осуществляется гидроизоляция – укладываются листы рубероида.
Когда работа будет завершена, проверьте уровень полученной поверхности основания – он должен быть строго горизонтальным.
Этап 2: Обустройство опалубки
Следующий шаг – работа с опалубкой. Для ее сооружения вам понадобится большое количество досок. Учитывайте, что при заливке бетона на опалубку будут осуществляться серьезные механические воздействия, поэтому запаситесь прочной доской – ее толщина должна быть не меньше 5 см.
Доски нужно сбивать в виде щитов. Оптимальный шаг соединения – 80 см. Если шаг будет шире, конструкция не получится достаточно крепкой. Готовые деревянные щиты можно фиксировать на основание с помощью подпорок или опорных брусьев. Последние нужно устанавливать через каждые 60-70 см. Рекомендуемое сечение брусьев – 50х50 мм. Щиты нужно плотно фиксировать между установленными брусьями или подпорками. После монтажа опалубки укройте щиты плотным полиэтиленом или пергамином.
С внешней стороны конструкцию опалубки также желательно укрепить специальными подпорками, чтобы она не деформировалась в процессе последующих монтажных работ.
Этап 3: Армирование основы
Качественное армирование – залог целостности и долговечности всей конструкции мелкозаглубленного фундамента, поэтому данный шаг нельзя пропускать ни в коем случае.
Для начала соорудите армированный каркас. Для этого подготовьте металлические прутья 14-18 мм в диаметре. Их длина может быть любой, но специалисты рекомендуют использовать длинные изделия – 2-5 м. Помните: чем длиннее прутья, тем меньше соединений и тем крепче основа фундамента. Металлические изделия укладываются по всему периметру фундамента на подушку, тем самым формируя каркас.
Для обустройства армированного скелета обычно применяются прутья меньшего сечения – до 10 мм. Длина изделий должна быть немного шире траншеи. Вся арматура устанавливается строго перпендикулярно по отношению к элементам каркаса. Соединять их можно двумя способами: более надежный – электросварка, а более доступный – перевязка проволокой. Последняя должна быть очень гибкой, чтобы с ней легко работалось.
Совет. Для удобства монтажа арматурного скелета можно использовать обрезки пластиковых труб: напилите их на циркулярке, чтобы получились колечки по 5 см высотой, установите полученные изделия на основание и зафиксируйте на них армированную конструкцию.
Этап 4. Заливка бетона
Самый ответственный этап – непосредственная заливка фундамента. Его также можно разделить на несколько стадий:
- Подготовка смеси. Если вы укладываете фундамент собственноручно, наверняка и бетонную смесь решите готовить самостоятельно. Сложного в этом ничего нет. Главное – купить качественные расходные материалы: сам бетон, щебень и песок. Желательно, чтобы последний был крупной фракции – он лучше сцепляется. Смесь изготавливается из бетона, песка и воды в пропорции 1:3:1. После тщательного перемешивая к составу добавляются 5 частей щебня.
- Заливка смеси. Когда состав тщательно вымешан, можно заливать его в подготовленные траншеи. Чтобы при застывании фундамента не образовались воздушные камеры, бетон нужно уплотнить после укладки. Это можно делать как вручную – с помощью деревянной трамбовки, так и посредством специального вибропресса. Состав нужно заливать не за один прием, а по мере его утрамбовки. В процессе высыхания бетона регулярно проверяйте его уровень.
- После окончательного застывания фундамента засыпьте оставшиеся прослойки между траншеями фундамента землей и утрамбуйте ее.
Как видим, обустроить своими руками мелкозаглубленный ленточный фундамент действительно не составляет труда. Придерживайтесь общей технологии и следуйте правилам монтажа, которые уже давно вывели профессиональные строители, – соблюдение этих двух условий приведет вас к положительному результату, даже если вы впервые занимаетесь заливкой фундамента.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент: видео
Ленточный фундамент: фото
Когда баня планируется достаточно массивная, но грунт – сплошные мелкие и маловлажные пески, то наиболее рациональный вариант возведения нулевого уровня – это мелкозаглубленный ленточный фундамент, примерная глубина которого – 20, 40 и 60 см. В этой статье мы подробно рассмотрим этапы строительства такого варианта фундамента.
В чем недостатки обычного заглубленного фундамента?
Во-первых, под подошвой традиционного заглубленного фундамента не могут происходить процессы пучения почвы, а потому полностью отсутствуют нормальные перпендикулярные силы морозного пучения по направлению к поверхности почвы.
Во-вторых, как уже говорилось, немаловажна и неоправданная цена возведения такого фундамента для строительства 1-2-х этажной бани, а вот мелкозаглубленный фундамент – своими руками – позволяет сэкономить до 80% затрат.
В-третьих, кроме естественных сил пучения имеют немалое значение еще и касательные – которые иногда превышают норму. И чем больше площадь соприкосновения фундамента с грунтом, чем большее значение будут иметь эти силы. Ведь ленточные фундаменты мелкого заложения всегда имеют минимальную площадь соприкосновения, а потому касательные силы у них почти равны нулю. Тогда как у традиционных заглубленных они велики и даже могут поднять и фундамент, и целое здание. Вот почему заглубленные фундаменты без особых мероприятий по снижению таких сил никаких гарантий отсутствия пучения не дадут. К тому же в этом случае совершенно не используется несущая способность верхних слоев грунта, а потому решение – неэффективное.
Этапы строительства и их особенности
Этап I. Закладка подушки
Как только траншея выкопана, необходимо уплотнить грунт. В случае, когда строятся мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах, дедовский метод пропитки водой уже не оправдан – здесь однозначно нужна виброплита. Где грунт нормальный – она будет идти хорошо, а где смешанный – остановится, и ее невозможно будет даже толкнуть – вот в этом месте землю желательно заменить. А вот подушку на участке, где один мелкий и пылеватый песок, желательно защитить геотекстилем – чтобы не было заиления материнским грунтом. Он также защитит подушку от сорняков, которые могут прорасти в нее, и от проникновения в нее воды.
Устройство мелкозаглубленного фундамента таково, что ширина подушки у него должна быть на 30 см шире него самого. Сначала засыпается песок, на него – 10 см гравия и рубероид (желательно, на геотекстиль). Но, если необходимо утепление мелкозаглубленного фундамента, то лучше воспользоваться несъемной опалубкой и пенополистирола – она сейчас особо популярна среди банщиков.
Этап II. Строительство опалубки
Опалубку для мелкозаглубленного фундамента строить лучше из опорных стоек в виде досок 10х2 см и опорных стоек в виде брусков 50х50, которые стоят каждые 60 см. Обязательно нужно отделать опалубку пергамином.
Этап III. Армирование фундамента
Армировать такой фундамент лучше так: по 5 арматурных прутков в нижнем и верхнем поясе. Больше всего для этого подходит продольная арматура 12 мм и поперечная в 20 мм. Расстояние между продольной арматурой нужно оставлять около 15 см. Углы армируются в этом случае в перехлест и связываются проволокой.
Чтобы удобно было ставить арматуру, под нее можно сделать специальные подставки – из обрезков пластиковых труб. Их не сложно напилить на домашней циркулярке в виде колечек высотой 50 мм, после чего и расставить под арматуру.
Этап IV. Заливка бетона
Лучшая марка для мелкозаглубленного ленточного фундамента – это бетон В15 F100 П4 М200. Для самой заливки часто используют миксер и бетононасос – это существенно облегчит весь процесс.
Как не допустить досадных ошибок?
Строятся мелкозаглубленные фундаменты уже давно – и были оценены и строителями, и учеными. Есть и мелкозаглубленный плитный фундамент, и столбчатый – не только ленточный. А все их недостатки всегда диктовались совершенными ошибками в процессе возведения или проектирования.
Правильное использование гидроизоляционной ленты крайне важно при строительстве - если не соблюдать правила, то потребуется больше ресурсов для строительства
Итак, самая распространенная ошибка – чем выше лента у мелкозаглубленного фундамента, тем лучше. На самом деле такие кажущиеся плюсы легко могут обернуться неприятными минусами.
Во-первых, бездумное увеличение высоты ленты повлечет за собой значительное увеличение жесткости – и придется увеличить армирование. А это уже неоправданные затраты.
Полезные советы о том, как построить недорогую баню, можно найти в статье
Во-вторых, любая деревянная или – постройка достаточно гибкая, и в сочетании с таким же гибким правильным мелкозаглубленным фундаментом создает одну сбалансированную конструкцию, которой не страшна будет даже достаточно сильна деформация почвы из-за морозного пучения. А когда вместо ленты 40 см строится все 80 см, то в итоге получается жесткий фундамент, который под воздействием нагрузки здания с одной стороны и морозных сил пучения другой однажды просто треснет – потому что «стоит до последнего».
Вот почему, если 40 см для цоколя не хватает – его можно выполнить в виде кирпичной кладки, или еще одной монолитной ленты с разделением в виде гидроизоляции – именно она обеспечит скольжение двух лет при изгибе. Так лента получится и высокой, и без потери гибкости. Причем армировать дополнительную ленту уже можно в разы меньше, чем основную.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент стал популярным для строительства частных домов благодаря своей универсальности и возможности устройства без применения тяжелой техники и относительно за небольшие деньги. Как правильно построить мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками?
Когда применяется МЗЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ ) — это разновидность ленточного фундамента с глубиной заложения не больше 70 см. Этот вид основания получил распространение в индивидуальном строительстве благодаря нескольким существенным плюсам:
- относительно небольшой стоимости,
- малому объему земляных работ,
- отсутствию необходимости использовать тяжелую технику,
- применимости на разных типах грунта,
- небольшим затратам строительных материалов.
Возводить на нем можно дома до 3 этажей из бруса, бревна, каркасные, кирпичные с облегченной кладкой, из пенобетона.
Фундамент мелкого заложения подходит как для непучинистого, так и для пучинистого грунта. Нельзя делать его на биогенных почвах: торфе, сапропеле, а также на глине.
Виды МЗЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент может быть как монолитным, так и сборным. Монолитный фундамент представляет собой бетонную армированную ленту, которая располагается по периметру строения и под несущими стенами. В случае сборного фундамента эта лента делается из фундаментных блоков, скрепленных цементным раствором. Для создания сборного фундамент понадобится гораздо меньше времени, но срок службы у него меньше, чем у монолитного.
Комбинация свайного и ленточного фундамента — свайно-ленточный мелкозаглубленный фундамент. Лента в этом случае опирается на винтовые или буронабивные сваи, под ней делается песчаная или щебеночная подушка. Свайный фундамент делают на сложных грунтах или при перепадах высот на участке.
Порядок строительства
Перед тем как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент, необходимо провести геодезическую экспертизу, чтобы выяснить
- состав и качество грунта,
- глубину его промерзания,
- уровень грунтовых вод.
Эти параметры влияют на выбор типа фундамента и глубину его заложения. Однако, если вы хотите экономить на дорогостоящей экспертизе, для оценки качества грунта достаточно пробурить шурфы в нескольких местах на участке.
- Глинистый грунт можно скатать в шарик руками.
- Суглинок также можно скатать в шарик, но он будет с трещинами.
- Супесчаный грунт при этом частично рассыплется.
- Песчаный грунт скатать в шарик невозможно.
Площадку для строительства необходимо расчистить от мусора и растений, деревья выкорчевать, снять плодородный слой почвы.
Далее производят разметку — переносят размеры дома на площадку. Для этого понадобится веревка и колышки. В первую очередь отмечают фасадную стену дома, которая смотрит на улицу. Далее строят перпендикулярно ей две другие стены. Чтобы проверить, ровный ли получается прямоугольник, сравнивают его диагонали. По углам забивают маячки. На расстоянии примерно метра от этого контура устанавливают отмостку из досок, на которую натягивают веревки, показывающие размеры ленточного фундамента. Можно нанести размеры непосредственно на землю известковым раствором.
После этого копают траншею. Ее глубина равна толщине ленты плюс толщина песчаной подушки. Толщина подушки обычно составляет 20 см. Обычно траншею для мелкозаглубленного ленточного фундамента делают глубиной 0,5 м, шириной 0,6- 0,8 м.
Под тяжелые конструкции, такие как печь, крыльцо, лестница, копают котлованы.
Подушку делают из песка, щебня или их смеси, толщиной 30-50 см. Распространенный вариант также двухслойная подушка: 20 см щебня и 20 см песка. Если грунт на участке пылеватый, то перед засыпкой подушки нужно постелить в траншею геотекстиль.
Подушку насыпают слоями, уплотняя каждый слой. Если она двухслойная, сначала насыпают 10-15 см песка, утрамбовывают его. Чтобы облегчить эту задачу, песок смачивают. Далее насыпают гравий и тоже утрамбовывают. Поверхность подушки должна быть строго горизонтальной, это можно проконтролировать с помощью уровня. Сверху укладывают гидроизолирующий материал — рубероид.
Монолитный МЗЛФ
Далее собирают опалубку. Для нее используют доски или щитовые материалы, такие как фанера, ОСП и другие. Доска должна быть толщиной не менее 5 см. Доски сбивают в щиты. Опалубка должна быть на несколько сантиметров выше предполагаемого уровня бетона. Высота ленты над поверхностью земли должна быть меньше или равна глубине и равна 4 ширинам ленты.
Щиты фиксируют с помощью колышков, между собой соединяют саморезами или гвоздями. Элементы крепежа не должны торчать внутрь опалубки. Если они окажутся в бетоне, могут появиться трещины или даже отколоться кусок бетона. Также опалубку для мелкозаглубленного ленточного фундамента дополнительно укрепляют наклонными подпорками (подкосами), сделанными из бруса сечением не менее 5 см. Располагают подпорки с внешней стороны на расстоянии примерно 0,5 м. В опалубке необходимо просверлить отверстия для коммуникаций. В них вставляют трубы.
Изнутри опалубку выстилают полиэтиленом для гидроизоляции и уменьшения сцепления с бетоном. Можно использовать и несъемную опалубку из экструдированного пенополистирола.
Армирование
Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента обязательно включает армирование. Арматуру вяжут вязальной проволокой. Использование сварки для соединения прутков не рекомендуется, так как в этих местах наиболее вероятно начнется коррозия. Схемы армирования приведены на рисунке.
Минимальное количество прутков для каркаса мелкозаглубленного ленточного фундамента — 4 штуки. Продольная арматура должна быть класса AII или AIII , иметь ребристое сечение. Чем она длиннее, тем лучше — каждое соединение уменьшает прочность каркаса. Для поперечных частей используют более тонкую гладкую арматуру (6-8 мм). Для мелкозаглубленного фундамента достаточно двух армирующих поясов, всего 4 продольных прутка. От краев фундамента арматура должна отстоять на 5 см. Между вертикальными перемычками должно быть 30-40 см.
Особенно важно правильно сделать армирование углов. Для этого прутки сгибают таким образом, чтобы заход на другую стену был не менее 40 диаметров прутка. При этом возле углов расстояние между вертикальными перемычками должно быть в два раза меньше, чем в стене.
Заливка
Бетон лучше брать заводской, марки не меньше М200 (для деревянных домов) и М250 (для кирпичных). При самостоятельном изготовлении лучше перемешивать бетон не вручную, а в бетономешалке.
Желательно залить весь фундамент за один прием. Бетон заливают послойно, каждый слой выравнивают и утрамбовывают. Для этой цели лучше использовать вибротрамбовку. Последний слой выравнивают по нанесенной на опалубку отметке. Профессиональные строители, сделавшие уже не один десяток фундаментов, рекомендуют посыпать бетон сверху сухим цементом. Это нужно, чтобы верхний слой быстрее схватился. Застывает фундамент примерно месяц.
Противодействие пучению
Перед тем как сделать ленточный мелкозаглубленный фундамент на суглинке, нужно знать, что для такого грунта нужны меры против пучения:
- дренаж,
- гидроизоляция,
- утепление.
Дополнительно об утеплении фундамента смотрите на видео:
Важно! Очень желательно выполнить весь цикл работ (построить дом полностью) за один сезон, чтобы фундамент не оставался без нагрузки на зиму. В противном случае силы морозного пучения могут выдавить фундамент из земли, деформировать или сломать. Если нет возможности достроить дом до холодов, то землю вокруг фундамента необходимо закрыть любым теплоизолирующим материалом (соломой, опилками). Снег на участке убирать не нужно.
МЗЛФ на сваях
Фундамент на сваях делают на сложных грунтах. Для этого обычно используют винтовые или буронабивные сваи. Под ленту насыпают песчаную подушку. Она будет противостоять пучению грунта.
Буронабивные сваи делают прямо на участке. Для этого бурят скважины, помещают в них трубы, армирующий каркас и заливают бетоном. Глубина скважин должна быть ниже уровня промерзания грунта.
Арматуру свай необходимо связать с каркасом ленты. Для этого она должна подниматься над подошвой ленты не менее чем на 40 см. Если используются винтовые сваи, то в них просверливают отверстия, продевают в них арматуру и связывают с каркасом ленты.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент как монолитный, так и сборный, можно сделать самостоятельно. На нем можно строить дома из разного материала и разной этажности (до 3 этажей), применяется он на разных типах грунта.
Для условий России особую актуальность имеет определение наиболее надежной конструкции фундаментов в условиях, когда в основании залегают грунты, обладающие свойством морозного пучения.
При вспучивании грунта его объем может значительно увеличиться – на десятки сантиметров, причем усилия, с которыми силы морозного пучения будут воздействовать на конструкции фундаментов, могут достигать десятков тонн. От негативного действия пучинистых сил не спасает заглубление низа фундаментной подошвы на отметку, расположенную ниже глубины зимнего промерзания, так как воздействие происходит еще и по боковой поверхности.
Для предотвращения негативных последствий воздействия пучинистых сил была разработана специальная конструкция – мелкозаглубленный ленточный фундамент, или МзЛФ, который можно соорудить своими руками.
Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:
- глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
- под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
- фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.
Приводим для демонстрации ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:
Устройство МзЛФ
Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах можно соорудить своими руками, пользуясь указаниями типовой технологической карты ТТК «Устройство мелкозаглубленного ленточного железобетонного фундамента» .
Технология МзЛФ почти полностью соответствует технологии сооружения ленточного монолитного фундамента, описанной нами в статье « », и включает следующие операции:
- подготовительные работы — вертикальная планировка участка, разметка и закрепление осей здания, земляные работы по отрывке траншей под фундаменты;
- устройство подушки под МзЛФ;
- установку опалубки;
- армирование;
- бетонирование;
- ухаживание за уложенной в опалубку бетонной смесью;
- снятие опалубки.
Все эти операции подробно описаны в вышеуказанной статье, поэтому здесь более детально остановимся на пунктах, касающихся непосредственно МзЛФ.
Устройство подушки
Подушка, за счет которой устраняются пучинистые свойства грунта и компенсируются возможные неравномерные деформации основания, – главный элемент, отличающий МзЛФ от обычного ленточного фундамента. Толщина подушки определяется расчетом (см. раздел « «).
Материалом для устройства подушки могут служить следующие сыпучие материалы:
- крупный песок и песок средней крупности;
- песок гравелистый;
- щебень мелкий;
- доменный или котельный шлак;
- смесь крупного песка (не более 40 %) и гравия (не менее 60 %).
Перед устройством подушки дно траншеи зачищают, затем укладывают сыпучий материал послойно, с толщиной слоя, не превышающей 20 см. Каждый слой необходимо тщательно протрамбовать с помощью электротрамбовок, затем засыпается следующий слой и снова трамбуется. Плотность подушки после трамбовки должна составить не меньше 1,6 т/м³.
Если грунтовые воды находятся на высоком уровне и существует возможность замачивания верховодкой, предусматривают укладку подушки на слой геотекстиля, которым также укрывают конструкцию с обеих сторон и сверху. Это предотвращает заиливание сыпучего материала подушки.
Армирование фундамента
Армирование МзЛФ осуществляется пространственными каркасами, в которых рабочая арматура располагается в верхней и нижней частях сечения фундамента.
Покажем на примере, как производится армирование фундамента.
Условный фундамент сечением 400х400 мм заглубляется на 400 мм от поверхности грунта, при этом армируется пространственным каркасом КП-1. Защитный слой бетона от подошвы фундамента составляет 65 мм, от боковых поверхностей по 30 мм, от верхней плоскости – 30 мм.
Подушка из ПГС – смеси гравия и песка (40% крупного песка, 60% гравия), толщина подушки принимается по расчету, ширина подушки на 200 мм больше, чем ширина фундамента, то есть она выступает на 100 мм от боковых поверхностей МзЛФ.
Пространственный каркас собирается из шести продольных стержней рабочей арматуры диаметром 12 класса А3. В этом случае соединение каркасов по длине между собой следует производить внахлестку. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней, которые соединяются, и быть не менее 250 мм. Стержни следует соединять в разбежку, то есть в одно поперечное сечение не должно попадать более 50 % соединений.
Вместо арматуры класса А3 можно использовать арматуру класса А500С, которая стоит на 30% дешевле и позволяет производить соединения с помощью сварки, что упрощает арматурные работы. При соединении рабочих стержней при помощи сварки длина шва не должна превышать 10 диаметров, в данном случае – не меньше 120 мм.
Рабочие стержни соединяются в объемные каркасы посредством хомутов из гладкой арматуры класса А1, устанавливаемых с шагом 200 мм по длине.
В местах, где стены пересекаются или примыкают друг к другу и на углах во время эксплуатации здания происходит концентрация напряжений, поэтому эти места усиливают с помощью установки дополнительных стержней.
Усиление производят установкой дополнительных стержней того же рабочего диаметра 12 мм, что и рабочая арматура, в верхнем и нижнем уровнях каркаса. Дополнительные стержни, согнутые под прямым углом, прикрепляют к пересекающимся рабочим стержням каркасов с внешней стороны углового соединения с помощью вязальной проволоки. Дополнительные трапециевидные стержни устанавливают ближе к внутренней и приваривают к соединяемым стержням согласно ГОСТ 14098-91-С23-Рэ на сварочные работы.
Усиление Т-образного примыкания производится дополнительными трапециевидными стержнями, которые привариваются к основным стержням в двух уровнях соединяемых каркасов.
Усиление на пересечении стен осуществляется приваркой дополнительных трапециевидных стержней в двух уровнях пересекающихся каркасов.
В данном примере ширина стены равна ширине фундамента. Если ширина фундамента будет по расчету принята на 600 мм большей, чем ширина стены, то необходимо дополнительно армировать подошву плоскими сетками, рабочая арматура которых должна располагаться поперек подошвы. Диаметры рабочей арматуры принимаются в пределах 10-12 мм классом А3 или А500С, шаг 600 мм.
В качестве конструктивной арматуры для сеток используют гладкую арматуру класса А1 (А240) диаметром 6 мм, или из высокопрочной проволоки классом Вр-1 диаметром 4-5 мм, которую укладывают с шагом 300 мм по длине. Соединение рабочих и конструктивных стержней сетки производят с помощью вязальной проволоки на каждом пересечении.
Все работы по армированию следует выполнять с учетом требований нормативных документов: СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Правила производства работ и специальные мероприятия
Помимо основного решения – устройства МзЛФ с компенсирующей подушкой, необходимо придерживаться определенных правил производства работ и предусмотреть дополнительные мероприятия, которые будут способствовать уменьшению негативного воздействия пучинистых сил.
Правила производства работ следующие:
- все работы по устройству МзЛФ следует производить преимущественно в летнее время. Не допускается сооружать фундаменты на замерзших грунтах основания;
- для предотвращения замачивания грунтов основания необходимо выполнить вертикальную планировку участка с обеспечением уклона на каждом склоне величиной не меньше 0,03 для отвода поверхностных вод после атмосферных осадков от места застройки и выемок под фундамент;
- если участок находится в пониженном месте, то нужно защитить его от опасности затопления поверхностными водами с соседних, повышенных участков с помощью устройства водоотводных канав;
- процесс сооружения фундаментов – от подготовительных работ до устройства отмостки – должен быть произведен в самое короткое время, для чего к земляным работам можно приступать только после выполнения всех подготовительных работ и на участок доставлены все материалы, необходимые для строительства;
- на участке необходимо максимально сохранить растительный покров почвы, который служит природным утеплителем грунтов;
- после устройства МзЛФ пазухи траншей нужно засыпать непучинистым грунтом или тем же материалом, который использовался для сооружения противопучинной подушки – песком, щебнем или ПГС – смесью песка и гравия с послойным уплотнением. Это предотвратит воздействие пучинистых сил на вертикальные поверхности фундамента;
- нельзя оставлять фундамент после устройства ненагруженным на зимний период, то есть необходимо сразу же возвести стены здания на полную проектную высоту и перекрыть.
Для того чтобы минимизировать возможное негативное воздействие пучинистых сил, предусматривают дополнительные мероприятия:
- при близком к фундаментам уровне подземных вод устраивают пристенный дренаж по периметру здания с укладкой дренажных труб и отводом по уклону в пониженное место;
- эффективно дополнительное утепление основания под подошвой фундамента, которое устраивается путем укладки утеплителя под отмосткой. В качестве утеплителя лучше всего использовать экструдированный пенополистирол – ЭППС, специально предназначенный для использования в подземных конструкциях. О свойствах ЭППС и его применении мы писали в статье « » ;
- отмостку из бетона рекомендуется заармировать сеткой из высокопрочной проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм с ячейкой 150х150 мм. Через каждые 6 м по длине отмостки и на углах нужно устроить деформационные швы с помощью вставки деревянной доски. Кроме того, для более эффективного отвода поверхностных вод по краю отмостки нужно сделать водоотводные канавки с уклоном, предусматривающим сброс в пониженное место;
- места вокруг строения, с которых был снят плодородный слой почвы, после окончания строительных работ следует незамедлительно покрыть дерном и желательно посадить кустарники. Это будет способствовать утеплению грунта и задержанию снежного покрова зимой, который также уменьшает глубину промерзания грунта.
Расчет МзЛФ
Ширину малозаглубленного фундамента и толщину противопучинной подушки необходимо принимать по расчету.
Рассмотрим на примере, как производится расчет МзЛФ. Возьмем вариант для малоэтажного строительства – одноэтажный жилой дом из бруса с двумя крайними и одной средней несущей стеной с размерами в осях 8х8 м, средняя стена расположена посредине, то есть с шагом 4 м. Для деревянных легких домов проблема пучинистости грунтов особенно актуальна.
Исходные данные:
- конструкция наружных стен – стена из массивного бруса толщиной 150 мм;
- средняя стена – массивный брус толщиной 150 мм;
- высота этажа 3 м;
- покрытие – с деревянными несущими балками;
- цоколь высотой 600 мм из монолитного бетона;
- грунты – суглинки полутвердые, сильнопучинистые, так как участок расположен в низине.
Вначале определяем нагрузку на 1 погонный метр фундамента для двух расчетных сечений: 1 – крайних стен, несущих покрытие, 2 – по средней стене, куда опираются балки покрытия с двух сторон. Для самонесущих стен расчет делать не будем, примем ширину фундамента конструктивно.
- q1 = Pc х hc + Pbr х he + Pper х L/2
Pc – удельный вес цоколя на 1 м2 = 1,5 т/м² (по таблице А);
hc – высота цоколя, равная 0,6 м;
Pbr – удельный вес стен из бруса на 1 м² = 0,12 т/м² (по таблице А);
he – высота этажа (3 м);
Pper = вес деревянного покрытия 0,223 т/м² (с учетом веса снега по таблице А);
L – пролет несущих стен (4 м).
Получаем: q1 = 0,6 х 1,5 + 0,12 х 3 + 0,223 х 4/2 = 1,72 т/м
Для средней стены:
- q2 = Pc х hc + Pbr х hе + 2 х Pper х L/2
Pbr – удельный вес средней стены из бруса, принимаем по таблице А = 0,12 т/м²;
Pc – вес цоколя в средней части = 1,5 т/м².
Получаем:
q2 = 1,5 х 0,6 + 0,12 х 3 + 2 х 0,223 х 4/2 = 0,9 + 0,36 + 0,892 = 2,15 т/м.п.
Таблица А
Определяем ширину подушки фундамента по формуле:
b – ширина фундамента;
q – нагрузка на 1 м. п. ленточного фундамента;
R – расчетное сопротивление грунтового основания, которое принимаем по таблице Б, в нашем случае для суглинка полутвердого R = 22,8 т/м².
Таблица Б
Получаем для двух сечений:
- b1 = q1 / R = 1,72 / 22,8 = 0,07 м
- b2 = q2 / R = 2,15 / 22,8 = 0,09 м
В результате принимаем ширину фундамента из конструктивных соображений для всех стен = 0,3 м .
Можно также рассчитывать ширину фундамента по расчетному сопротивлению противопучинной подушки, когда величина R будет меньше, чем величина Rп, где Rп – расчетное сопротивление грунта противопучинной подушки, которое зависит от вида сыпучего материала:
- 14 т/м² – для песка средней крупности;
- 16 т/м² – для крупного песка;
- 21 т/м² – для песчано-гравийной смеси.
В нашем примере в любом случае из-за небольших нагрузок принимается ширина фундамента из конструктивных соображений.
Определяем толщину подушки, для чего используются две формулы:
Из условий сопротивления подстилающего грунта:
t = 2,5 х bх [ (1 – 1,2 х Rх b) / q ]
где: R – прочность подстилающего грунта (суглинок тугопластичный R = 22,8 т/м²), определяем по приведенной здесь таблице Б.
другая формула:
t = (A – C x D x q) / 1 – (0,4 х C x D x q/b)
А – коэффициент, определяем по таблице В, величина А для отапливаемых сооружений на сильнопучинистых грунтах = 0,5;
С – коэффициент, который равен 0,1 – для отапливаемых зданий, 0,06 – для неотапливаемых зданий;
D – коэффициент, который определяем по таблице Г, среднее значение для отапливаемых зданий между шириной 0,2 и 0,4 м = 1,70 + 1,29 / 2 = 1,49
Таблица В
Примечание: значения над чертой коэффициента А приведены для наиболее оптимальной глубины заложения подошвы фундамента 0,3 м, под наклонной чертой – для фундаментов, лежащих на поверхности, то есть незаглубленных.
Рассчитываем толщину подушки, исходя из условий сопротивления подстилающего слоя грунта для несущих стен:
t = 2,5 х 0,3 х [ 1 – (1,2 х 22,8 х 0,3) / 2,15) ] = 0,75 х (1 – 3,81) = — 2,10 м
Получилась отрицательная величина, в этом случае толщина подушки принимается равной нулю.
Производим расчет по второй формуле:
t = (A – CxDxq) / [ 1 – (0,4 х C xD xq/b)] = (0,5 – 0,1 х 1,49 х 2,15) / [ 1 – (0,5 х 0,1 х 1,49 х 2,15/0,3)] = (0,5 – 0,32) /(1 — 0,53) = 0,17 / 0,47 = 0,36 м
Толщина подушки принимается по большему из значений, полученных при расчете по двум формулам.
В результате принимаем подушку из конструктивных соображений толщиной 400 мм.
Таблица Г
Примечание: то же, что и для таблицы В.
Для быстрого расчета предназначен расположенный здесь калькулятор МзЛФ.
Мнение эксперта
Проявление сил морозного пучения возможно только в условиях залегания на площадке строительства грунтов глинистых или песчаных, исключая скальные и крупнооблочные грунты, гравелистые и крупные пески при следующих условиях – достаточной глубине зимнего промерзания, которая должна составлять не менее 0,5 м, близком присутствии подземных вод от подошвы фундамента и других возможностей увлажнения или замачивания грунтов.
Принимая решение об использовании МзЛФ, следует внимательно проанализировать все условия. Конструкцию фундамента – ширину подушки, армирование, толщину противопучинной подушки необходимо точно рассчитать.
В частном малоэтажном строительстве мелкозаглубленный ленточный фундамент применяют как наиболее экономичное и притом надежное строительное решение. Этот тип фундамента совмещает целый ряд преимуществ, присущих заглубленным и незаглубленным основаниям, поэтому его применение распространено довольно широко.
Чем отличается мелкозаглубленный фундамент?
Для выполнения фундамента заглубленной конструкции необходим котлован глубиной ниже уровня промерзания грунта. В районах с суровой зимой эта глубина превышает полтора метра, поэтому без тяжелой техники на участке не обойтись. Мелкозаглубленный ленточный фундамент представляет собой основание, выполненное по периметру всех несущих стен, при этом глубина конструкции обычно не превышает полметра.
К достоинствам мелкозаглубленного фундамента можно отнести:
- Простоту выполнения и невысокую стоимость работ;
- Возможность возведения фундамента без применения строительной техники;
- Прочность, достаточную для постройки небольших домов, бань или каркасных строений;
- Возможность утепления полуподвального помещения;
- Широкий выбор материалов и технологий для его устройства: он может быть монолитным, выполненным с помощью заливки бетоном, а также сложенным из бетонных блоков или кирпича.
Из недостатков следует отметить его недостаточную прочность для зданий, построенных на пучинистых грунтах. Эта проблема может быть решена устройством песчаной отсыпки и дренажа, что позволит снизить нагрузки со стороны грунта.
Мелкозаглубленный фундамент нельзя выполнять на промерзшем грунте, а также оставлять ненагруженным на зиму, поэтому сроки работ по заливке фундамента и строительству стен довольно сжаты и составляют в средней полосе 4-5 месяцев.
Материалы для выполнения мелкозаглубленного фундамента
Наиболее простой и быстрый способ выполнения мелкозаглубленного фундамента – заливка монолитного основания из бетона. Однако, возможны и варианты: фундамент может быть выполнен из бетонных блоков или .
Для монолитного фундамента используют бетон марки не ниже 200, а также арматуру из металлического прутка D12-D16. Заливка производится либо сразу, либо горизонтальными слоями, вертикальных стыков в фундаменте быть не должно – это приведет к его разрушению.
Если бетон готовят самостоятельно, и большие объемы приготовить сразу невозможно, можно выполнить мелкозаглубленный фундамент из бетонных блоков, выполненных своими руками.
Технология выполнения монолитного мелкозаглубленного фундамента
- Снимают с участка плодородный слой грунта и производят разметку с помощью колышков и капроновой бечевки. Тщательно вымеряют углы, сверяют расстояния между стенами с проектом. По разметке выкапывают траншею глубиной до 70 см. При этом начинать необходимо с самого низкого угла участка, и выравнивать горизонтальную плоскость траншеи по нему. Стенки траншеи должны быть строго вертикальны. Если грунт сыпучий, можно установить подпорки.
- На дно траншеи укладывают геотекстиль – строительную ткань, пропускающую воду, но предотвращающую попадание в песок частиц почвы. Геотекстиль укладывают таким образом, чтобы его края были выше планируемой песчаной подсыпки.
- Дно траншеи с уложенным геотекстилем засыпают крупным песком. Засыпку производят послойно, при этом каждый слой проливают водой и утрамбовывают. Высота песчаной подсыпки зависит от типа грунта. На песчаных почвах достаточно 20 см песка, на насыщенных глинистых его слой должен составлять полметра.
- Поверх траншеи устанавливают опалубку из досок, продолжающую стенки траншеи. Доски скрепляют гвоздями или саморезами, при этом нужно избегать торчащих внутрь опалубки концов гвоздей, иначе опалубку потом будет сложно разобрать. На опалубке с внутренней стороны делают разметку уровня заливки бетона. При выполнении разметки используют строительный уровень.
- В подготовленную опалубку укладывают арматурные стержни. Металлический пруток режут по размеру стен в продольном и поперечном сечении, и с помощью вязки проволокой крепят их в арматурную решетку. Все углы и стыки стен должны быть перевязаны с помощью перпендикулярных стержней арматуры – это сохранит их прочность на разрыв при подвижках грунта. Если высота фундамента больше 30 см, необходимо несколько слоев арматуры. Сварку при креплении прутка использовать нельзя по нескольким причинам: в месте сварки возникает коррозионно-неустойчивый участок, кроме того, закаленный пруток в процессе сварки теряет свою прочность на растяжение и при эксплуатации может лопнуть. Как результат – трещина в фундаменте, постепенно передающаяся на стену здания.
- Приступают к заливке опалубки бетоном. Заливают первый слой и равномерно распределяют бетон по опалубке, пробивая его в нескольких местах прутком для удаления воздушных пустот. Каждую последующую порцию бетона необходимо заливать до схватывания предыдущей, поэтому заливку лучше выполнять большой бригадой. Самый последний слой выравнивается по разметке, заглаживается с помощью правила и посыпается сухим цементом с помощью сита – эта мера приводит к более прочному схватыванию верхней части фундамента и предотвращает появление трещин при его высыхании.
- Созревание бетона продолжается 28 дней и зависит от погодных условий. При этом строительство легких строений можно начинать уже через пару недель, для строительства кирпичного дома придется выждать весь срок созревания.
Технология выполнения мелкозаглубленного фундамента из бетонных блоков
Данная технология позволяет выполнить мелкозаглубленный фундамент поэтапно, что актуально при постройке фундамента своими руками. Бетонные блоки при этом можно выполнить самостоятельно.
- Форму для блоков выполняют из фанеры в виде прямоугольного каркаса со стенками, но без дна, при этом целесообразнее делать ее на 4-6 блоков, разделяя конструкцию съемными перегородками. Все детали пропитывают машинным маслом – это облегчает выемку готовых блоков. Дном служит ровная поверхность, накрытая полиэтиленом.
- Смешивают бетон: берут 1 часть цемента, 4 части песка вперемешку со щебнем, керамзитом или другим наполнителем. При желании можно добавить фиброволокно. Полученная сухая смесь заливается водой и смешивается, полученный бетон должен быть достаточно густой, но свободно укладываться в форму.
- Заполняют форму наполовину и укладывают нарезанную арматурную сетку. Заполняют форму полностью, выравнивая поверхность бетона. Можно сделать блоки и пустотелыми, если вставить в форму стеклянные бутылки.
Изделия сушат в течение 2-3 дней при плюсовой температуре, после чего вынимают из формы и досушивают еще 2 недели.
Укладка фундамента в целом не отличается от монолитного, разница лишь в том, что опалубку над поверхностью грунта не выполняют, заливают монолитное основание из бетона в земле, армируя его прутком, а наземный слой выкладывают из бетонных блоков в несколько рядов, используя для кладки обычный цементный раствор.
