Тип фундаментов мелкозаглубленного фундамента



Мелкозаглубленный фундамент

Мелкозаглубленный фундамент по своим свойствам, материалоемкости и трудозатратам выглядит очень привлекательно, при этом по надежности не уступает иным видам фундаментов.

Малозаглубленный теплоизолированный фундамент – фундамент на естественном основании, подошва которого находится в слое сезонного промерзания, а сам фундамент защищен от выпучивания с помощью плит экструдированного пенополистирола и устройства в его основании подушки из непучинистого грунта, которым также засыпаются пазухи котлованов.

При расчете стоимости здания, значительная доля финансовых средств закладывается на устройство фундамента. Обычно для двух-трехэтажного коттеджа стоимость нулевого цикла составляет 15-20% от стоимости каркаса всей постройки, а в сочетании с подвалом или с цокольным этажом — до 30%. При этом нередки случаи, когда мощные, дорогие фундаменты монтируются под легкими конструкциями. На них можно кирпичную пятиэтажку разместить, а стоит двухэтажный «каркасник».

При легких стенах из бруса, каркасного дома, одноэтажного дома из газосиликатных блоков нагрузка на фундамент минимальна, несущая способность глубокого фундамента будет использоваться лишь на 10-20%, то есть 80-90% материалов и средств, вкладываемых в работы нулевого цикла, будут расходоваться впустую.

Поэтому для немассивных домов напрашивается другое решение проблемы: заложить незаглубленный или мелкозаглубленный фундамент прямо в промерзающий слой грунта, но выше чем УГВ (уровень грунтовых вод). В отдельных случаях применяемая конструкция представляет собой жесткую раму, которая каждый год в зимне-весенний период «плавает» вместе с относительно легким домом. Мелкозаглубленный фундамент – это недорого и надежно, однако, прежде чем приступить к его монтажу, надо все хорошенько рассчитать, и прежде всего, учесть условия, в которых такому фундаменту придется существовать.

Грунт для мелкозаглубленного фундамента

При устройстве фундамента важно учитывать пучинистые свойства грунта , передаваемое на него давление, жесткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб.

Если грунты сильно пучинистые, то часть такого грунта заменяется на непучинистый. Под фундаментами устраивается так называемая противопучинная подушка. Ее наличие позволяет резко сократить величину сил морозного пучения по подошве фундамента и полностью исключить касательные силы морозного пучения. За счет устройства подушки можно погасить часть деформаций от действия сил морозного пучения упругостью слоя подсыпки – если произойдет пучение (подъем) здания, то оно будет незначительным и, как правило, более равномерным. Кроме того, само устройство противопучинистой подушки создает благоприятные условия для миграции воды из-под здания к периферии, где промерзание обычно идет быстрее, то есть уменьшить влажность грунта под зданием.

Таким образом, фундамент, взаимодействуя с пучинистым основанием, зимой поднимается на регулируемую высоту, а весной всегда приходит в исходное положение. Нет условий для образования остаточных деформаций. И с этой стороны обеспечивается надежность мелкозаглубленных фундаментов.

При устройстве подушки непучинистый материал — песок крупный, средней крупности или смесь песка (40%) и щебня (60%) отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется ручными трамбовками или площадочными вибраторами.

Песчаную подушку следует устраивать в теплое время года. Возможное смешивание материала подушки со снегом и мерзлыми включениями
грунта в зимнее время может вызвать дополнительные осадки фундаментов после оттаивания грунта в весенний период.

Нагрузки на основание в разных частях здания могут существенно различаться. Поэтому в легких домах повышаются требования к пространственной жесткости фундаментов. Чем выше степень пучинистости грунтов, тем большие требования предъявляются к пространственной жесткости и прочности фундаментов, усиливается армирование.

Стены дома, крыша и прочие надфундаментные нагрузки рассматриваются не только как источник нагрузок на фундаменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием.

Наибольшее пучение грунта у отапливаемых зданий происходит под его углами, так как именно здесь меньше всего сказывается влияние тепла, выделяемого зданием, а у неотапливаемого, как правило, оно происходит в середине здания. Поэтому здание в целом должно обладать достаточной жестокостью, чтобы не деформироваться под влиянием возможного неравномерного подъема пучащегося грунта и последующей осадки (просадки) при оттаивании.

Очевидно, что придание жесткости коробке здания потребует некоторого усложнения ее конструкции и связанного с этим увеличения стоимости. Однако это удорожание компенсируется отказом от традиционных заглубленных фундаментов и земляных работ.

Таким образом, малозаглубленный фундамент полностью приспособлен для восприятия сил пучения и отвечает требованиям надежности.

Устройство мелкозаглубленного фундамента

Богатый опыт в области устройства мелкозаглубленных фундаментов имеют Скандинавские страны, США, Канада. В США в 2001 г. был принят стандарт ASTM 32-01 «Проектирование и строительство морозозащищенных фундаментов мелкого заложения» для проектирования и строительства отапливаемых и неотапливаемых зданий. Этот стандарт основан на применении экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующего слоя, препятствующего проникновению холода в морозочувствительную почву. Особенно примечателен опыт Скандинавских стран, где морозозащищенные фундаменты мелкого заложения делают уже более 45 лет.

Схема устройства морозозащищенных фундаментов:

Мелкозаглубленные фундаменты схожи с обычными фундаментами, за исключением расположения теплоизоляции и глубины заложения. Подошва фундамента расположена на глубине около 30-40 см ниже уровня земли. Они имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы фундамента до уровня выше отметки земли. При устройстве фундаментов в более холодных климатических условиях «крылья» теплоизоляции располагаются горизонтально на уровне подошвы фундамента.

Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения:

В зависимости от климатических условий и вида фундамента выбираются параметры теплоизоляционного слоя: толщина, ширина вдоль стен, ширина на углах здания и протяженность. Чем холоднее климат, тем шире простирается теплоизоляция, и тем она толще. Таким образом, используя тепловые потоки от эксплуатируемого здания, путем изменения толщины и ширины теплоизоляции можно вывести границу промерзания грунта за пределы подошвы фундамента.

Поскольку теплоизоляционный материал используется ниже отметки земли, для этих целей в качестве теплоизоляции применяется экструзионный пенополистирол. Если принято решение использовать обычный пенополистирол, то его рекомендуется помещать в полиэтиленовые мешки для защиты от увлажнения.

Утеплять грунт по периметру здания можно как в процессе возведения нового дома, так и в процессе эксплуатации существующих построек.

Грунт вокруг дома выкапывают на глубину 0,5-0,6 м. Размеры выемки должны обеспечить укладку теплоизоляционного материала шириной не менее 1,2 м. После этого на дно траншеи насыпают слой промытого песка толщиной не менее 200 мм, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола.

Не следует забывать, что потери тепла через наружные углы здания значительно превышают потери через гладь стены, поэтому в зоне углов необходимо предусмотреть два слоя утеплителя. Для этого на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают дополнительный слой теплоизоляции.

Затем утеплитель засыпают песком или гравием толщиной не менее 300 мм до поверхности грунта. Такое утепление будет препятствовать промерзанию грунта и появлению сил морозного пучения.

Случается, что участки находятся в низинах и весной (а иногда и осенью) при повышении уровня грунтовых вод подсыпка оказывается окруженной водой, насыщенной частицами пылевато-глинистого грунта. Мигрируя вместе с водой, эти частицы проникают в подсыпку и засоряют ее, постепенно превращая непучинистый грунт в пучинистый. В результате после нескольких лет эксплуатации фундамент вновь оказывается стоящим на грунте, деформирующемся при замерзании. Предотвратить заиливание подсыпки позволяет использование специальных фильтрующих материалов (геотекстиль), хорошо пропускающих воду, но препятствующих проникновению мельчайших пылевато-глинистых частиц в песчаную подушку.

При изготовлении наиболее популярных марок бетона для фундамента М150 и М200 применяются следующие пропорции бетона для фундамента. Для получения М150, который подходит для оснований сараев и помещений для домашней птицы и живности – на 1 часть цемента берут 3,5 части песка и 5-6 частей щебня или гравия. Бетон М200 получается при смешивании 1 части цемента, 2,8 песка и 4,8 частей щебенки. Все эти цифры усредненные, но их следует придерживаться. Количество воды не должно превышать 0,65-0,7 частей от количества цемента.

Источник

Чем хорош мелкозаглубленный фундамент?

Для строительства малоэтажных строений человек ищет наиболее экономичный вариант основания. Такой, как мелкозаглубленный фундамент. Он позволяет снизить расходы на бетонировании до 50%, при этом не потерять процент своей прочности и надежности.

Статья расскажет, что такое мелкозаглубленный фундамент, какой вид лучше выбрать, какими особенностями обладает.

Даем определение: что это такое?

Это железобетонный замкнутый контур, который обустраивается под несущей конструкцией здания для равномерного распределения нагрузки по всему периметру. Бывает монолитным и сборным. Его глубина котлована составляет не более двух метров.

Основание такого типа имеет следующие преимущества:

• сравнительно низкую стоимость;
• простую технологию монтажа;
• пригодность использования на большинстве видов почв;
• долговечность;
• экономичный расход материалов;
• устойчивость к деформациям грунта.

Но имеет и недостатки. Основание разрушается при сильном пучении грунта, близком расположении подземных вод. Также он требует дополнительного армирования для увеличения прочности всей конструкции.

Применение для малоэтажных зданий

Мелкозаглубленный фундамент полезен в строительстве малоэтажных строений из камня или блоков. Следующие параметры помогут понять, можно ли использовать МФ в конкретном случае:

1. Грунт. Он должен обладать минимальным пучением, иначе в скором времени конструкция разрушится. Если наблюдается средняя пучинистость, то бетон дополнительно усиливается арматурой. Монтаж МФ запрещен на сильно пучинистом грунте.
2. Глубина промерзания почвы. Глубина закладки фундамента составляет до 2 м. Промерзающая зона должна быть выше основания на 30-35 см. Песчано-щебневая подушка в данном случае не учитывается.
3. Особенности грунта. Он должен обладать достаточно несущей способностью и не относится к зонам подтопления. Фундамент нуждается в нижней и боковой опоре. Если почва регулярно подвергается воздействию грунтовых вод, то основание быстро деформируется. Определить особенности грунта помогут специалисты из соответствующей области.

Если участок соответствует вышеизложенным критериям, то в качестве основы можно выбрать мелкозаглубленный фундамент.

Классификация

Существует четыре типа МЗФ. Каждый из них подходит для определенных условий, обладает своими уникальными особенностями.

Ленточный

Первый вид — ленточный. МЗФЛ считается самым популярным. Область применения — от легких каркасных сооружений до тяжелых каменных домов. Обустройство фундамента на всех типах почв допустимо только в том случае, если предполагается создание дренажной и теплоизоляционной системы.

Внешний вид ленточного фундамента напоминает непрерывную бетонную полосу с внутренним армированным каркасом. Такие конструктивные особенности помогают ему равномерно распределить вес будущего строения, передавая его подошве.

Такое основание разделяется еще на несколько видов:

• монолитная заливка с поясами из арматуры;
• сборно-монолитная с армированием по всей длине;
• блочная со сплошным двойным армированием.

Ленточный МЗФ имеет несколько преимуществ:

• сокращение расходов на материалах — на 40-50 %;
• низкая стоимость работ — нет необходимости рыть глубокий котлован, возводить высокую опалубку, привлекать опытных строителей.

Важно помнить, что при создании подвального помещения необходимо доводить глубину закладки фундамента до размеров этого строения.

Столбчатый

Второй вид — столбчатый. Его внешний вид напоминает вкопанные колонны по всему периметру будущих стен. Опоры располагаются по углам, пересечениям и в местах повышенной нагрузки.

Между опорами устанавливается неглубокий ростверк, который соединяет их между собой и позволяет равномерно распределить нагрузку.

Этот вид МЗФ применяется на сильнопучинистых почвах, но которые включают в себя большое количество торфа, супеси или глины. Главные преимущества — низкая цена и быстрота монтажа. Поэтому он очень часто используется в возведении частных домов и хозяйственных построек.

Цельная плита

Третий вид — цельная плита. Представляет собой заливку армированной бетонной плиты по всей площади сооружения. Толщина составляет до 30 см. Особенности данного МЗФ мало чем отличаются от ленточного.

Однако различие заключается в способности равномерно распределять нагрузку по всей площади основания. Иначе говоря, сооружение «плавает» на грунте, как на понтоне.

Основное преимущество — снижение затрат на бетоне до 30%. При этом расходы сокращаются и на подготовке котлована, опалубки более чем на половину, если сравнить со схемой обустройства аналогичных заглубленных вариантов.

Цельномонолитный

Четвертый вид — цельномонолитный. Он объединяет все части силового каркаса в единую армированную конструкцию. По внешнему виду ничем не отличается от цельной плиты, но обеспечивает возможность обустройства цокольного этажа.

При этом достигается равномерное распределение нагрузки здания по всей площади подошвы. Но такой МЗФ нельзя применять для строительства на участках с большими наклонами и с наличием скального грунта.

Такое основание имеет и некоторые сложности. Цельномонолитный фундамент требует правильного расчета его размеров. Его возведение подразумевает большие материальные, трудовые и временные затраты. Но они оправдываются получением высокопрочного и надежного сооружения.

Свод правил (СП)

При обустройстве мелкозаглубленного фундамента обязательно учитываются:

• особенности грунта;
• предполагаемая нагрузка на него;
• перепад высоты;
• глубина промерзания почвы.

Все требования указаны в специальной документации (регламентирование СНиП и ГОСТ). Поэтому опытные строители рекомендуют обратиться за помощью к специалистам, которые знаю все тонкости монтажа МЗФ.

Глубина заложения

Отдельно стоит рассмотреть требования к глубине заложения фундамента. Для всех типов оснований высота зависит от следующих факторов:

1. Глубина промерзания грунта или климатические условия местности. Здесь подошва должна быть ниже слоя промерзающей почвы. Иногда предпринимаются специальные меры для исключения морозного пучения грунта.
2. Наличие в доме подвала. Если решено обустроить подвальное помещение, то потребуется соорудить высокий цоколь. Он сможет обеспечить необходимую высоту МЗФ.
3. Уровень грунтовых вод. Подземные воды располагаются на достаточно большой глубине. Основные проблемы могут возникнуть при проектировании системы. Важно, чтобы они находились на 50 см ниже подошвы основания.

Важно понимать, что невозможно расположить фундаменты неглубокого заложения с полным соблюдением требований по глубине опирания. Поэтому требуются дополнительные меры. Они указаны специалистами при проектировании основания.

В большинстве регионах допустима величина в 0.5 м. Но дополнительно требуется выполнить утепление, теплую отмостку и песчаную подушку.

Конструкция

Основание такого типа включает в себя следующие части:

• обрез — верхний упор строительной конструкции;
• подошва — нижняя поверхность, которая передает нагрузки на грунт;
• ширина — наименьший размер подошвы;
• длина — наибольший размер подошвы;
• высота фундаментной основы — расстояние между краем подошвы и обрезом;
• уровень закладки — промежуток между нижней частью подошвы и поверхностью грунта;
• подколонник — верхняя часть в столбчатом МЗФ.

Устройство

Схема фундамента мелкого заложения следующая:

• песчано-гравийная подушка;
• армирование
• бетонная лента, блоки или плита;
• слой гидроизоляции;
• вертикальная или обмазочная гидроизоляция;
• утеплитель
• декор, облицовка цоколя;
• отмостка.

Мелкозаглубленное основание для кирпичного дома и есть ли отличия от других видов фундамента?

Фундаменты для кирпичного дома и жилых строений из других видов материала в принципе не отличаются по требованиям и устройству. Единственный нюанс — требуется укладка цокольного участка, поскольку практически в каждом частном доме обустраивается подвальное помещение.

У кирпичных домов есть два отрицательных качества:

1. Усадка. Кирпич работает на сжатие, поэтому хорошо выдерживает вертикальные нагрузки. Но нагрузки на изгиб и растяжение он не выдерживает. Поэтому при неравномерной усадке фундамента или частичном выпучивании кирпичные стены начинают разрушаться. Рекомендуется в качестве основы выбрать цельную плиту. Она равномерно распределит нагрузку, предотвратит смещение грунта с последующим износом стен.
2. Большой вес. Часто кирпичные постройки включают в расчет фундаментной конструкции. Специалисты производят расчет веса каждой отдельной стены, находят объем, а затем получают данные о плотности кирпичной кладки. Нагрузку кирпичного дома может выдержать только мощный фундамент. Им то и является основание из цельной плиты или цельномонолитный.

Если частные дома из легких строительных материалов могут спокойно существовать на ленточном и столбчато-свайном фундаменте, то для каменных лучше подбирать более серьезные основания.

Со всеми нагрузками и особенностями грунта может справиться цельномонолитное основание.

Полезное видео

Что такое мелкозаглубленный фундамент (ленточный), расскажет видео:

Заключение

Фундаменты мелкого заложения — это уникальные типы основания, имеющие свои особенности и преимущества. Они сокращают временные и финансовые расходы более чем на половину, если сравнить с затратами на обустройстве других видов фундаментов.

Но при выборе МЗФ следует учесть все советы и рекомендации, чтобы возводимое строение и подошва прослужили как можно дольше. Идеальный подход к таким работам — обращение к соответствующим специалистам.

Источник