Меню

Виды конструкций фундаментов мелкого заложения



Виды и конструкции фундаментов мелкого заложения

К мелкозаглубленным фундаментам относятся опорные конструкции с высотой в пределах 70 см, располагаемые выше зоны промерзания почвы под частными домами и хозяйственными постройками с низкими и средними весовыми нагрузками. В сравнении с другими типами при их заложении уходит меньше средств и трудозатрат, работы проводят на участках с любым типом грунтов и УГВ за исключением органических и подтапливаемых.

Особенности таких фундаментов, плюсы и минусы

Эта группа представлена основаниями ленточного, столбчатого и плитного типа, с объединенными в единый жесткий каркас элементами. В совокупности со снижением влияния сил морозного пучения на подошву это позволяет правильно воспринимать подвижки почвы и весовые нагрузки. МЗЛФ имеют высоту ленты не более четверти от ее ширины, плиты или столбчатые опоры закладываются на 50-70 см. Для обеспечения требуемого запаса прочности параметры конструкций рассчитываются исходя из особенностей участка и веса здания, в итоге несущиеся способности почвы должны превышать ожидаемую нагрузку на 30 % как минимум.

Условная схема включает:

  • Подошву – нижнюю часть, передающую и распределяющую весовые нагрузку на грунт.
  • Обрез – верхнюю, принимающую. Это может быть монолитная плита, край ленты или ростверк.
  • Боковые стороны – все вертикальные части.

По форме сечения все ФМЗ разделяются на прямоугольные, ступенчатые и трапециевидные, последние имеют оптимальные для мелкого заложения характеристики. Максимально допустимый угол для бетонных конструкций составляет 45°, бутовых – 30, превышать его не рекомендуется. В зависимости от способа возведения эти основания разделяются на сборные (собранные из ФБС или камня) и монолитные (заливаемые из М200-М300 и усиленные арматурой).

Причиной востребованности фундаментов мелкого заложения при строительстве частных домов является устойчивость к линейным и касательным деформациям, неизбежным при морозном пучении грунта. Уменьшение общего объема приводит к снижению затрат на земляные работы и бетонирование, ФМЗ обходится владельцу в разы меньше остальных разновидностей. Также к его преимуществам относят простоту возведения, практически все этапы без проблем выполняются своими силами.

Недостатками технологии является ограничение воспринимаемых весовых нагрузок, она не подходит для частных домов свыше 2 этажей или построек из тяжелых стройматериалов. Рекомендуемая глубина заложения в несущий грунт составляет 10-15 см, крайне желательно, чтобы она была меньше УГВ. Все плюсы ФМЗ будут неактуальны при наличии под подошвой почвы с высоким содержанием органики, например, торфа. Но главный их минус связан с не с ограничениями, а с риском промерзания полов зимой, при выборе этого типа основания принимается ряд мер по их теплоизоляции, в противном случае затраты на обогрев дома возрастают в разы. Частичное утепление не помогает и приводит к обледенению углов и аналогичных труднодоступных зон.

Мелкое заложение считается оптимальным при возведении легких малоэтажных домов (деревянных, каркасных, газобетонных или из крупнощелевого кирпича), при отсутствии или малых размерах подвала и при низком залегании УГВ. Рекомендуемый тип ФМЗ выбирают из таблиц исходя из нагрузки на фундамент и параметров грунта (для жителей Московской области проще всего воспользоваться данными ТСН МФ-97 МО), к наиболее востребованным вариантам относят ленточную и столбчатую разновидности.

Технология строительства МЗЛФ на пучинистом грунте по шагам

Работы начинаются с оценки состояния участка, при невозможности проведения анализа специалистами следует выкопать траншеи на 15 см глубже УГВ, характерного для этой местности (при отсутствии данных – минимум на 2 м), в разных точках и проследить уровень поднятия в них влаги. Далее пошагово проводятся:

Читайте также:  Ппр устройство оснований фундаментов

1. Определение глубины заложения фундамента и расчет конструкций.

2. Подготовка площадки, разметка внешних и внутренних углов.

3. Земляные работы: копка траншеи или котлована с тщательным разравниванием и трамбовкой дна. Их глубина зависит от несущих способностей почвы и варьируется от 30 до 120 см. С учетом ведения строительства на пучинистых грунтах на этом этапе рекомендуется закрепить боковые стенки деревянными досками или вертикальными щитами, при расположении УГВ выше днища котлована их закрывают шпунтовыми опорами.

4. Обустройство подушки с целью выравнивания основания и отвода влаги от подошвы. На глинистых и устойчивых грунтах достаточно засыпки и трамбовки песка, при ухудшении несущих способностей к нему добавляют гравий, на песчаниках заливается прослойка тощего бетона толщиной в 10-15 см. Вне зависимости от вида используемых материалов этот слой нуждается в уплотнении с применением вибрационного оборудования и тщательной проверке уровня, верхняя граница подбирается из учета заложения глубины ленточного фундамента ниже нулевой отметки на 10-15 см.

5. Установка опалубок, при необходимости – закрытие их щелей рулонной гидроизоляцией или герметиком.

6. Сборка армирующего каркаса из рифленых прутьев толщиной не менее 12 мм, с соединением стыков с помощью хомутов или вязальной проволокой (не сваркой). Слабым местом являются углы, на этих участках рекомендуется провести дополнительное армирование. С целью увеличения прочности конструкции желательно прокладывать вдоль будущих стен цельные стержни, а не отдельные куски.

7. Бетонирование – послойное заполнение опалубки подвижным раствором с маркой не ниже М200 с уплотнением каждых 15-20 см. По окончании заливки верхний край ленты разглаживается и выравнивается, система закрывается пленкой, к снятию опалубочных щитов приступают после возникновения щели между ними и боковой стороной основания (но не ранее чем через неделю).

Приведенный алгоритм действий является стандартным и подходит для возведения плитного мелкозаглубленного фундамента (меняется лишь форма котлована и схема армирования), но при высоком риске морозного пучения в него вносят изменения. Хорошие результаты достигаются при закладке несъемной опалубки из пенополистирола или утеплении конструкций после заливки.

При опасении подтапливания или поднятия УГВ принимаются меры по защите подушки от вымывания песка – по периметру котлована чуть глубже будущей основы закладываются водоотводные трубы, закрытые от заиливания геотекстилем. С целью снижения рисков промерзания вокруг дома размещается утепленная отмостка шириной в 50 см.

Нюансы строительства фундамента и возможные ошибки

В отличие от фундаментов глубокого заложения эта разновидность менее защищена от промерзания и перегрузок, малейшие ошибки приводят к перекосу стен. Дли их исключения на всех этапах работ используются качественные материалы, главным требованием является создание единой и жесткой системы даже при возведении сборного типа. Закладка подвала возможна только при выборе ленточного варианта, для усиления надежности стен его размеры имеют пределы, внесение в план подземного этажа невозможно. При составлении проекта также следует помнить, что высота надземной части ограничена, неоправданное увеличение смещает баланс, опора становится неустойчивой.

К нарушениям технологии при закладке ФМЗ и грубым ошибкам относят:

1. Определение неправильного типа конструкции и ее глубины заложения. Параметры регламентированы СНиП 2.02.01-83, выбирать ширину и высоту опор без проведения расчета не рекомендуется.

2. Отсутствие подушки или засыпка ее из некачественного песка. Мелкие частицы быстро вымываются водой, что приводит к смещению опорной подошвы. Игнорирование этого этапа чревато скорым разрушением бетона при прямом контакте с грунтом.

3. Возведение и зимовку фундамента в ненагруженном и незакрытом состоянии. При ограниченных сроках строительства или его приостановке по любым причинам вокруг ленты или столбов размещают теплоизоляционные материалы: опилки, шлак, керамзит, гранулы или листы пенопласта. Особенно это актуально при заложении оснований на сложных и пучинистых грунтах.

Читайте также:  Фундамент для веранды бани своими руками

4. Начало работ на еще промерзших участках или при наличии в котловане воды. Оптимальным моментом считается конец весны, засыпку песка проводят после полного оттаивания и просыхания почвы.

5. Использование арматуры низкого качества с диаметром меньше 12 мм и соединение соседних прутьев сваркой, а не обвязкой. В усилении металлом нуждаются не только ленты или плиты, но и столбчатые опоры, прутья закладываются между блоками или водостойким кирпичом.

6. Отсутствие дренажной системы при ведении работ на пучинистых почвах.

7. Заливку бетона с перерывами, образование стыковочных швов приводит к резкому снижению прочности конструкций.

8. Использование растворов низкого качества (менее М200) или его замес на основе просроченного вяжущего.

Средняя стоимость строительства ФМЗ

При обращении к профессионалам в стандартный перечень услуг по закладке МЗЛФ включают разметку площадки, земляные и подготовительные работы, монтаж опалубки, армирование и заливку качественного бетона с маркой прочности от М200 и выше, его выравнивание и уплотнение, снятие щитов и обратную засыпку. Итоговые затраты зависят от геологических условий участка и габаритов конструкции, ориентировочная стоимость 1 п.м. ленточного фундамента варьируется от 3000 до 4500 рублей. Из них до 30-35 % составляют затраты на оплату услуг, остальное уходит на покупку материалов.

Плитные основания обходятся владельцу не менее 3200 рублей/м 2 , утепленные по шведской технологии – от 7000. Стоимость монтажа столбчатых опор при глубине в пределах 50-70 см – 2200 за штуку, итоговые затраты зависят от способа и материала обвязки ростверка и достигают 2500 за 1 п.м.

Источник

Виды фундаментов мелкого заложения

К фундаментам мелкого заложения относят фундаменты с глубиной заложения до 4 м. Деление фундаментов по глубине заложения связано собственно с размером глубины заложения фундамента и с условиями работы грунтового основания под нагрузкой и способами производства работ при их устройстве. У фундаментов мелкого заложения потеря несущей способности грунтового основания связано с образованием около фундамента с одной или с двух сторон холмиков выпирания грунта. Такого явления у фундаментов глубокого заложения не наблюдается. Потеря несущей способности грунтового основания для этих фундаментов вызывает изменение структуры грунта внутри грунтового массива. Кроме того, фундаменты мелкого заложения, как правило, возводят в котлованах, предварительно отрытых на всю глубину заложения фундамента.

Наиболее распространенными в современном строительстве являются железобетонные, бетонные и бутобетонные фундаменты.

Применительно к фундаментам следует применять тяжелый конструкционный бетон со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м3. Допускается применять бетон мелкозернистый средней плотности свыше 1800 кг/м3. Класс бетона по прочности на сжатие рекомендуется применяется не ниже В15. При соответствующем обосновании допускается применение бетона класса В20. Марка бетона по водонепроницаемости назначается в соответствие с СП 52-101 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» [7]. Так, например, при возможном эпизодическом воздействии температуры ниже 0 °С, для фундаментов (конструкция, находящаяся в грунте) марка бетона по водонепроницаемости W не нормируется. При проектировании бетонных и железобетонных фундаментов, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, марка бетона по водонепроницаемости назначается в соответствие со СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» [6] и должна быть не менее W4.

По способу изготовления различают монолитные бетонные и железобетонные фундаменты и сборные фундаменты. Монолитные фундаменты изготавливаются на строительной площадке, сборные – на строительной площадке монтируются (собираются) из конструкционных элементов, сделанных на предприятиях строительной индустрии. Существуют и смешанные сборно-монолитные фундаменты, когда одна, как правило, нижняя часть фундамента изготавливается непосредственно по месту ее расположения, а другая, верхняя – монтируется.

Читайте также:  Свайно винтовой фундамент для печи

Под подошвой фундаментов делается специальная подготовка. Рекомендуется под монолитными фундаментами независимо от подстилающих грунтов (кроме скальных) предусматривать устройство бетонной подготовки толщиной 100 мм и выступающей за грани подошвы фундамента на 100 мм. Бетон подготовки под подошвой монолитного фундамента принимается класса В10 [12]. Толщину защитного слоя бетона для рабочей арматуры подошвы фундаментов при наличии бетонной подготовки принимают не менее 40 мм и не менее диаметра стержня рабочей арматуры.

Допускается применение щебеночной или песчаной подготовки с цементной стяжкой.

При обосновании допускается бетонирование фундаментов без подготовки. В этом случае толщину защитного слоя бетона для рабочей арматуры подошвы назначают не менее 70 мм.

При сборных фундаментах устраивают подготовку из песка или цементного раствора.

Для защиты подошв фундаментов, расположенных в уровне агрессивных грунтовых вод (с учетом возможности их повышения), необходимо предусматривать:

· в кислых слабо- и среднеагрессивных средах — устройство щебеночной подготовки толщиной 100—150 мм из плотных изверженных пород с последующей укладкой слоя кислотостойкого асфальта, а в сильноагрессивных кислых средах — дополнительно по кислотостойкому асфальту наклеивать два слоя рулонной изоляции с последующей укладкой слоя кислотостойкого асфальта;

· в сульфатных слабо- и среднеагрессивных средах — устройство щебеночной подготовки толщиной 100—150 мм с проливкой горячим битумом до полного насыщения с последующей подготовкой из бетона или цементно-песчаного раствора или слоя горячей асфальтовой мастики, а для сильноагрессивных сульфатных сред — подготовки из бетона или цементно-песчаного раствора на сульфатостойком портландцементе.

Характеристики агрессивных сред определяются по СНиП 2.03.11.

По характеру работы железобетонные фундаменты могут быть жесткими или гибкими. В жестких фундаментах линия уступов с вертикалью образует угол, который не превышает угол образования пирамиды продавливания от вертикальных нагрузок (рисунок 24). При этом в теле фундамента не возникает значительных растягивающих напряжений.

По форме фундаментов в плане и виду конструкций, опирающихся на фундаменты, фундаменты подразделяют на отдельно стоящие, ленточные под стены здания, ленточные под колонны, сплошные (плитные) под стены здания и сплошные под колонны.

Отдельные фундаменты (рисунок 25) устраивают под колонны и стены. В последнем случае для возведения стен под ними устанавливают фундаментные балки (рисунок 26) или цокольные панели, опирающиеся на фундаменты (рисунок 27).

Ленточные фундаменты под колонны (рисунок 28) воспринимают нагрузку от ряда колонн. Иногда под сетку колонн делают ленточные фундаменты в двух направле­ниях (перекрестные ленты). Ленточные фундаменты устраива­ют для уменьшения давлений на грунты основания и уменьшения неравномерностей осадок отдельных колонн.

Ленточные фундаменты под стены (рисунок 29) сохраняют геометрию стен здания в плане. В зданиях с подвальными помещениями и техническими подпольями ленточные фундаменты выполняют функцию стен заглубленных помещений.


Сплошные фундаменты (рисунок 30) устраивают под всем соору­жением или под его частью в виде железобетонных плит под сетку колонн и стен. Такие плиты работают на изгиб в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Сплошные фундаменты существенно уменьшают давления на грунты основания по сравнению с отдельными фундаментами и, при значительной толщине фундаментной плиты, способствуют уменьшению неравно­мерности осадки.

Источник