На нашей территории очень распространены пучинистые грунты, такие, например, как суглинок или супесь. В ходе строительства это приносит дополнительные трудности и затраты, так как очень часто приходится фундамент опускать ниже глубины промерзания грунтов, чтобы исключить влияние силы морозного пучения на подошву фундамента.
Это приводит к дополнительным затратам, которые иногда составляют порядка 35-40 процентов от общей стоимости дома. Решением данной проблемы является устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента.
Объяснить такой выбор очень просто. Столбчатые фундаменты в меньшей мере боятся сил морозного пучения, так как сечение столба гораздо меньше, чем например ленты фундамента. Однако для столбчатого фундамента существует некий предел веса дома, который он сам способен выдержать и способен выдержать грунт под ним.
В зависимости от того, из какого материала изготавливается столбчатый фундамент, он может иметь столбы разной толщины, однако даже столбы с самой большой площадью опоры могут выдержать здание весом не боле 150 тонн. Конечно, можно увеличивать площадь опоры столба, но это приведёт опять-таки к повышению затрат на возведение такого фундамента.
Поэтому был разработан принципиально новый тип ленточного фундамента, который носит название мелкозаглубленного. Стоит отметить, что столбчатый фундамент также может быть мелкозаглубленным. Вернёмся к ленточному фундаменту. Ленточный мелкозаглубленный фундамент устраивается на глубину не ниже 50 сантиметров, что значительно сокращает затраты на его возведение, кроме того, эти затраты равны расходу материальных средств, которые нужны для устройства обычного столбчатого фундамента.
Но при этом ленточный фундамент имеет куда большую площадь опоры, что позволяет ставить на него дома больших размеров и большей массы. В среднем критической массой для ленточного фундамента в частном строительстве является вес в 750-800 тонн, что в пять с лишним раз больше, чем у столбчатого фундамента.
Итак, подведём итог. Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента является целесообразным в случае:
- Грунт под фундаментом пучинистый;
- Нужна большая площадь опоры, чтобы обеспечить большую несущую способность фундамента;
Теперь попробуем рассмотреть технологию возведения ленточного фундамента, которая состоит из нескольких последовательно выполняемых этапов.
Технология возведения ленточного фундамента
Стоит ли говорить, что возведение любых типов фундаментов является очень ответственным моментом, при котором требуется максимум внимательности и точности. Ведь именно от фундамента будет зависеть прочность дома, а также его долговечность и надёжность.
Если на первых этапах неправильно произвести расчёт фундаментов, то есть вероятность, что в скором времени фундамент даст просадку, или треснет. Ремонт фундамента очень трудоёмкий и тяжёлый процесс, который опять-таки потребует дополнительных вложений.
Вся технология возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента состоит из нескольких этапов:
- Этап подготовки;
- Этап разметки;
- Этап земляных работ;
- Этап устройства песчаной и щебёночной подушки;
- Этап устройства опалубки;
- Этап армирования;
- Этап заливки цементного рствора;
- Этап устройства гидроизоляции и производства обратной засыпки;
Подготовительный этап
На этом этапе нужно подготовить поверхность к проведению работ. Подготовка заключается в том, чтобы убрать с участка строительства всё лишнее, например, мусор, посторонние предметы, неплохо также будет скосить всю траву. Также в этап подготовки входи подвоз всех материалов и инструментов.
На подготовительном этапе выполняют расчёт фундаментов. В промышленном строительстве многоэтажных домов выполняют расчёты на различного рода деформации. При частном строительстве таких расчётов не требуется, да и произвести их не удастся по той простой причине, что для них нужны очень точные данные о грунтах, о самом фундаменте. Такие данные получают, как правило, только лабораторным путём.
При частном строительстве единственный расчёт, который следует провести – это расчёт фундаментов по несущей способности грунта. Он заключается в следующем:
- Сначала рассчитывается полный вес всего строения, включая и вес самого фундамента. При этом нужно заранее определиться с размерами фундамента;
- Рассчитывается площадь опоры фундамента;
- Вычисляется давление, которое оказывает всё строение на данную площадь опоры;
- Полученное значение сравнивается с удельным сопротивлением грунта или с несущей способностью грунта, то есть с тем давлением, которое грунт способен выдержать;
- Делаются соответствующие выводы и если необходимо, вносятся корректировки в размеры фундамента;
Стоит обратить внимание на качество грунта. Если он пучинистый, то это ещё полбеды, но если грунт очень слабый, то есть такой, который обладает очень низким удельным сопротивлением, то лучше его заменить. Это выполняется следующим образом.
Сначала отрывается котлован, глубиной равной глубине заложения фундамента, а потом завозится новый грунт. Грунтами с низким удельным сопротивлением считаются следующие:
- Илы:
- Торфяники;
Этап разметки
На этом этапе нужно отметить на местности, то есть на непосредственной строительной площадке, все размеры фундамента. Лучше всего это сделать с помощью колышков и длинной верёвки.
При разметке фундаментов мелкого заложения, как собственно и при разметке любых других фундаментов, особое внимание нужно обращать на ровность разметки. От неё зависит ровность самого фундамента.
Разметка включает в себя отметку на местности углов, которые обозначаются двумя колышками – внутренний угол и внешний. Так стоит сделать со всеми углами. После этого между колышками, которые соответствуют внешнему контуру фундамента, натягивают верёвку, и точно такую же верёвку натягивают между внутренними колышками.
Таким образом, получается как бы объёмный фундамент из колышков и верёвок. Дальше по этому фундаменту проводят земляные работы
Этап земляных работ
На этом этапе следует выкопать траншею под фундамент. Устройство фундаментов мелкого заложения подразумевает, что траншея будет иметь небольшую глубину. Приняв, что штык обычной штыковой лопаты равен около 20-30 сантиметров по высоте, копать следует на 2-2,5 штыка лопаты.
Что касается ширины траншеи, то она немного отличается от ширины ленты фундаментов. Если при устройстве нормально заглубленного фундамента можно смело копать столько, сколько надо, то при устройстве фундаментов мелкого заложения ширина должна быть больше сантиметров на 10-20 с каждой стороны.
Чуть ниже поймём почему именно так.
Итак, траншея должна быть ровной, с ровными стенками. При этом она сама должна идти по одной линии, не петлять, а иначе лента фундамента получится такой же, и выровнять её потом будет практически не возможно.
Этап устройства песчаной и щебёночной полушки
Этот этап применим только для всех фундаментов мелкого заложения, хотя иногда такие подушки устраивают и для нормально заглубленных фундаментов.
Смысл заключается в том, чтобы на дно вырытой траншеи засыпать непучинистый грунт. В его роли может выступать среднезернистый или крупнозернистый песок.
Толщина такой подушки равна 10-15 сантиметрам. Дальше на песчаную подушку насыпаем слой щебня. Этот слой начинается от края траншеи с внутренней стороны и заканчивается краем ленты фундамента, то есть не вторым, внешним, краем траншеи, а именно краем ленты фундамента.
Например, пусть лента фундамента составляет сорок сантиметров по ширине, а траншея выкопана с размером по ширине в 60 сантиметров. Это значит, что с каждой стороны оставлено по десять сантиметров.
Тогда слой щебня будет начинаться от внутреннего края траншеи, а заканчиваться не доходя до второго, внешнего края, десяти сантиметров. Кроме этого по толщине слой равен также 10-15 сантиметрам.
Однако, начиная от внутреннего края траншеи и заканчивая внутренним краем ленты фундамента, слой щебня уходит до самого верха, то есть до среза грунта.
Этот слой щебня насыпается только после того, как уже будет стоять лента фундамента, а опалубка будет полностью снята.
Этот слой щебня нужен для устройства дренажной системы. Дренажные ямы можно устраивать либо сбоку от фундаментной ленты, либо точно под ней.
Если дренажные ямы устраиваются под лентой, то до начала устройства песчаной подушки, в траншее нужно выкопать или пробурить глубокие ямы, глубиной около метра. Потом просто заполнить их до самого дна щебнем. Дальше уже наверх устраивается песчаная подушка.
Этап устройства опалубки
Опалубка может быть как промышленного производства, та и самодельной. Чаще всего опалубка промышленного производства встречается в двух видах:
- Из нержавеющей стали или оцинкованной стали:
- Пластиковая;
Опалубка своего собственного изготовления, как правило, изготавливается из досок, которые по толщине равны примерно 25-30 миллиметрам.
Для изготовления потребуется некоторый инструмент, например, молоток и гвозди.
Сначала доски нужно обработать рубанком хотя бы с одной стороны. Этой стороной они будут прилегать к цементному раствору.
После этого начинаем сбивать из досок деревянный ящик, который может иметь дно, а может и не иметь.
Дальше производим установку опалубки на своё место. Для фундаментов мелкого заложения установить опалубку достаточно просто – можно просто опустить её в траншею и выровнять по центру.
Что касается самой опалубки. При её изготовлении особое внимание нужно уделять швам между досками. Для того чтобы не образовывалось щелей, нужно доски выровнять с боков, чтобы потом они плотно прилегали друг к другу.
Сбивать доски между собой можно по средствам перемычек, которые ставятся снаружи опалубки. Перемычки представляют сбой вертикально расположенные деревянные рейки, на которые прибиваются горизонтальные доски стенок опалубки.
Этап армирования
Для укрепления фундаментов мелкого заложения и придания им большей эластичности, их армируют. Делают это при помощи обычной стальной арматуры с сечением в 10-12 миллиметров.
Для того чтобы армировать ленточный фундамент мелкого заложения нужно изготовить арматурный каркас. Он представляет собой сетку, которая состоит из двух и более арматурных поясов.
В свою очередь пояс представляет собой несколько арматурных прутьев, которые расположены параллельно друг другу в одной горизонтальной плоскости и при этом скреплены между собой перемычками, которые также выполнены из той же арматуры.
Такие пояса скрепляют между собой вертикальными стойками, которые представляют собой куски арматуры нужной длины. Как правило, расстояние между двумя поясами в арматурном каркасе не превышает сорока сантиметров, а шаг, с которым крепятся горизонтальные перемычки в одном поясе, равен 30-40 сантиметрам. Точно такой же шаг имеет крепление двух поясов.
Перемычки, как вертикальные, так и горизонтальные могут крепиться к арматурным прутьям сваркой или по средствам специальной проволоки.
После изготовления, арматурный каркас опускается в опалубку. При сварке каркаса следует учесть, что расстояние от крайнего прута и до стенки фундамента должно быть не меньше 5 сантиметров, а расстояние между двумя прутами арматуры должно быть не меньше 3 сантиметров.
Этап заливки бетона
После устройства опалубки и арматурного каркаса можно заливать бетон. Для этого нужно изготовить цементный или бетонный раствор и просто залить его в опалубку. Перед началом заливки всю опалубку нужно очень сильно смочить водой, чтобы потом древесина не впитывала влагу из цемента.
Если опалубка изготавливалась без дна, что лучше всего, то на дно нужно постелить какой либо гидроизоляционный материал.
При изготовлении цементного раствора в него не рекомендуется добавлять щебень или гравий, так как устраивался арматурный каркас. Если бы армирование не производилось, то, наоборот, в раствор нужно было бы добавлять гравий или щебень.
Этап гидроизоляции и обратной засыпки
После того, как фундамент залит, и он высох, можно снимать опалубку. Для фундаментов мелкого заложения, также как и для других, необходимым элементом является гидроизоляция.
После того, как сняли опалубку можно фундамент гидроизолировать с боков, например обмазочной гидроизоляцией, в качестве которой может выступать обычная смола. После этого с внутренней стороны фундамента засыпаем до самого верха слой щебня, который мы не досыпали на этапе устройства песчаной и щебневой подушек.
Дальше производится гидроизоляция верхней части фундамента. Наверх можно постелить, например, слой рубероида или толя.
После устройства гидроизоляции выполняют обратную засыпку. Обратную засыпку фундаментов мелкого заложения следует выполнять только тем же грунтом, который вынимали или же грунтом лучшего по своим пучинистым характеристикам.
Вывод
Итак, как видно, технология устройства фундаментов мелкого заложения немного отличается от общей технологии устройства ленточных фундаментов. Можно сказать, что устройство столбчатого фундамента мелкого заложения также будет отличаться от устройства столбчатого фундамента нормального заложения.
Также можно говорить, что и эта технология не универсальна. Бывает так, что та глубина заложения, которая взята здесь для примера, не приемлема на самом деле по каким либо причинам. Однако в общем плане устройство фундаментов мелкого заложения выглядит именно так.
Стоит также отметить, что эта технология возведения такого рода фундаментов широко используется в северных скандинавских странах, где глубина промерзания почвы гораздо больше, чем у нас. Там для того, чтобы снизить силы морозного пучения, устройство фундамента протекает с одновременным его утеплением.
