По методу возведения фундаменты бывают индустриальные (сборные) и неиндустриальные (изготавливаемые непосредственно на стройплощадке). Для более четкого восприятия материала о фундаментах сначала рассмотрим фундаменты коттеджей без подвалов. До начала копки траншей и ям под фундаменты надо обязательно снять верхний растительный слой грунта (150-250 мм) под всей площадью дома, включая отмостку.
Если оставить несрезанным верхний слой, то в подполе возможно загнивание растений и деревянных конструкций, просадка грунта. В образовавшееся под домом корыто засыпают и слегка трамбуют грунт, вынимаемый потом из траншей под фундаменты, который не содержит растительных частиц и безопасен для деревянных конструкций дома. Этим же грунтом устраивается небольшое повышение почвы в подполье, чтобы вода с участка не затекала под дом.
Размеры и глубину траншей и ям устанавливают в зависимости от свойств грунта, уровня стояния грунтовых вод и глубины промерзания земли. Для каждой географической местности существует нормативная глубина промерзания грунта (на которой зимой наблюдается температура 0°С , а для глинистых и суглинистых грунтов -1°С) как среднее значение по многолетним наблюдениям в местах, очищенных от снега. Так, она принимается для Москвы и Подмосковья 140-160 см, для Минска — 100, для Самары — 170 см. Глубину промерзания в конкретном районе следует уточнить в местной строительной или проектной организации.
При глубине траншей до 1 м и ширине до 0,6 м ее стенки обычно делают вертикальными, а глубиной более 1 м — с небольшим расширением кверху. При сыпучем грунте следует устанавливать временную опалубку из щитов, досок, которые после окончания работы вынимают.
Размеры для одно-трехэтажных кирпичных коттеджей ленточных фундаментов обычно одинаковы. Это объясняется тем, что нагрузки, передаваемые от дома на грунт, относительно невелики, а площадь опоры фундаментов (подошва фундаментов) превосходит необходимые по расчету размеры примерно в три раза. Так, ширина подошвы для бутовых фундаментов принимается не менее 600 мм, для бутобе-тонных, бетонных и железобетонных (монолитных или сборных) 400-600 мм, кирпичных — 510 мм. Это необходимо для удобства работ и обеспечения перевязки вертикальных швов камней.
Ленточный фундамент под стену коттеджа в поперечном сечении обычно представляет вертикальный прямоугольник. Его верхняя часть (обрез фундамента), выступающая, учитывая уклон участка, примерно на 100 мм над отметками прилегающей земли, может быть шире толщины стены или уже в зависимости от конструктивного решения дома. При слабых и неоднородных грунтах (торфяник, лес и т.п.), когда давление (вес) дома на этот грунт превышает нормативное (по местным условиям менее 1-1,5 кг/см2), подошву фундамента следует расширять за счет уступов, создаваемых по высоте фундамента через 300-600 мм или укладки в его низ подушки (бетонной или железобетонной плиты). Возможно применение и песчаных подушек из крупного или средней крупности чистого, просеянного песка (частицы крупностью 1-2 мм). Эта подушка слоем 150-300 мм уплотняется трамбованием или вибрацией с увлажнением.
Для прочности и долговечности дома, предохранения его от сверхнормативных просадок и перекосов, важно определить, на какую глубину надо закладывать фундаменты. Вопреки широко бытующему мнению, далеко не всегда фундаменты должны быть массивными и глубокими, а следовательно, более трудоемкими и дорогими. Во многом это зависит от вида грунта.
Наибольшую опасность для дома представляет весеннее вспучивание грунта: имеющиеся в почве пустоты и поры заполняются водой, которая зимой замерзает, а образовавшийся лед, увеличиваясь в объеме, при оттаивании верхних слоев земли выжимает фундамент наверх, что приводит к неравномерным осадкам, перекосам, разрушениям дома.
Если грунты скальные, то они прочны, не сжимаются, водоустойчивы и морозостойки (если они без трещин и пустот), не размываются и, следовательно, не вспучиваются. На них можно закладывать фундамент — цоколь — непосредственно по выровненной поверхности. Такие грунты под коттеджи встречаются очень редко.
Крупнообломочные грунты с частицами размерами более 2 мм (щебень, галька, гравий) являются хорошим основанием, если они лежат плотным слоем, и не подвержены размыванию.
Песчаные грунты состоят из частиц крупностью от 0,1 до 2 мм и различаются на гравелистые, крупные, средней крупности и пыле-ватые. Чем крупнее и чище песок, тем большую нагрузку он может нести, и при достаточной мощности и равномерной плотности слоя представляет хорошее основание для зданий.
Крупнообломочные и песчаные грунты (кроме пылеватых с крупностью частиц от 0,05 мм) имеют хорошую, большую водопроницаемость и поэтому не вспучиваются при замерзании.
В связи с этим, независимо от уровня зимнего стояния грунтовых вод и глубины промерзания, фундаменты при непучинистых песчаных и крупнообломочных грунтах следует закладывать на небольшую глубину, но не менее 0,5 м от поверхности спланированной земли. При определении уровня стояния грунтовых вод следует учитывать, что летом и весной он значительно повышается, а зимой понижается.
Глинистые грунты (в основном смесь песка и глины) содержат очень мелкие частицы (меньше 0,005 мм), имеющие в большинстве своем чешуйчатую форму и тонкие многочисленные капилляры, которые легко всасывают воду. В большинстве случаев глинистые грунты легко увлажняются и разжижаются, при промерзании происходит увеличение их объема — пучение.
Пылевато-песчаные грунты с примесью очень мелких глинистых частиц, разжиженные водой, называют плывунами. Они непригодны для использования в качестве естественного основания, так как имеют большую подвижность и очень низкую несущую способность. При наличии в смеси от 10 до 30% глинистых частиц грунт называется суглинком, а при наличии от 3 до 10% — супесью. В таких грунтах глубину заложения фундаментов определяют, исходя из глубины промерзания грунта и уровня стояния грунтовых вод в период замерзания. При низком уровне стояния грунтовых вод (ниже глубины промерзания на 2 м и более) почва имеет малую влажность, и глубину заложения фундаментов можно устраивать близко от поверхности земли, но не менее 0,5 м.
Если расстояние от спланированной поверхности земли до уровня грунтовых вод меньше глубины промерзания, то подошву фундамента следует закладывать на глубину промерзания или даже на 0,1 м глубже. Глубину заложения фундаментов внутренних стен, колонн и перегородок в регулярно отапливаемых зданиях (с температурой помещений не ниже +10°С) можно принимать равной 0,5 м, независимо от глубины промерзания грунтов.
Расчетную глубину промерзания под фундаменты наружных стен регулярно отапливаемых зданий уменьшают по сравнению с ее нормативным значением: на 30% — при полах на грунте; на 20% — при полах на лагах по кирпичным столбикам и на 10% — при полах на балках.
В коттеджах при плотных грунтах, при легких стенах, при большой глубине заложения фундаментов их целесообразно сооружать не ленточными, а столбчатыми, что менее трудоемко и экономичнее в два-четыре раза. Они могут быть кирпичными, бутобетонными и др. Более индустриальными и ускоряющими строительство являются бетонные или железобетонные столбы (колонны) заводского изготовления. Столбы ставят через 1,5-3,5 м и обязательно в местах сосредоточения нагрузки: углы дома, места пересечения стен и т.д. Минимальные размеры столбов: бутобетонных — 400 мм, бутовых — 600 мм, кирпичных — 510 мм (под стены одноэтажных зданий и перегородки 380 мм), сборных железобетонных — 300 мм. Под столбчатые фундаменты делают некоторое уширение фундаментов, укладывая бетонную, железобетонную или песчаную подушку толщиной 100-300 мм.
Поверху столбы соединяют железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или другими перемычками (например, железо-кирпичными при небольших нагрузках и пролетах), на которых и возводят цоколь, стены.
Фундаментные столбы из мелкоштучных элементов (кирпич, бут) следует армировать по высоте через каждые 250-400 мм шестимиллиметровой проволокой или арматурной сеткой. Желательно устраивать и вертикальное армирование.
Вследствие возможного пучения грунта, расположенного под перемычками, и их выпирания, под перемычки устраивают подушки (подсыпки из песка и шлака толщиной слоя 500 мм с зазором 40-50 мм).
Сборные фундаменты из железобетонных столбов (300 х 300 мм и более) устанавливаются в железобетонные подушки стаканного типа, которые укладывают на слой песка (100-150 мм).
Свайные фундаменты имеют свои преимущества. Их сооружение значительно уменьшает объем земляных работ (на 80% по сравнению с ленточными), снижает расход материалов (бетона — на 40%), устраняет необходимость подготовки основания и водопонижение на участке.
В зависимости от характера работы, в грунте различают сваи-стой-ки, которые своими концами опираются на прочный грунт, и (если прочный грунт глубоко) висячие сваи, которые оказывают сопротивление давлению от здания благодаря возникновению сил трения между боковыми поверхностями свай и окружающим их грунтом.
По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяют на забивные, погружаемые (забиваемые) в грунт в готовом виде и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте (в пробуренных каналах).
В малоэтажных домах длиной до 5 м под стены располагают в один-два ряда на расстоянии от 3 до 8 диаметров сваи трубочного сечения (300-400 мм и более) железобетонные или асбоцементные, заполненные армированным бетоном, или через 1-1,2 м при железобетонных сваях квадратного сечения от 250 до 400 мм.
Поверху сваи по выровненным оголовникам связывают между собой железобетонным монолитным или сборным ростверком шириной, равной толщине стен (но не менее 300 мм), высотой не менее 150 м. Свайные фундаменты являются одним из наиболее прогрессивных видов конструкции нулевого — до пола первого этажа — цикла. Учитывая, что не все строители коттеджей освоили этот вид фундаментов, целесообразно заручиться расчетом и способом производства этих работ. Аналогичное решение и проект следует принять и при сооружении сплошного монолитного фундамента под всем домом.
Конструкции фундаментов подвалов (и цокольных этажей) в принципе не отличаются от рассмотренных выше конструкций фундаментов бесподвальных зданий; к ним предъявляются аналогичные требования, и выполняются они из тех же материалов. Пол этих помещений в большинстве случаев находится ниже глубины промерзания грунтов, поэтому под стены подвальных помещений, как правило, укладывается ленточный фундамент, подошва которого лишь конструктивно располагается немного ниже отметки пола. Наибольшее распространение получило устройство стен и фундамента подвала из сборных, индустриальных бетонных блоков. Конечно, возможно применение и иных традиционных материалов (кирпич, бетон и др.). При слабых грунтах блоки ставят на железобетонную подушку, укладываемую на песчаную подготовку толщиной 150 мм.
Блоки фундаментов и стен подвала формуются из бетона марки 100 или 200. Обычная толщина и высота блоков 400, 500 и 600 мм, длина от 900 до 2400 мм. Для сборных стен отапливаемых подвалов целесообразно применять облегченные блоки с пустотами — сквозными, шириной не более 40 мм или широкими, замкнутыми с верхней стороны, пустотами. Однако пустотелые блоки в насыщенных водой грунтах могут нуждаться в дополнительной гидроизоляции и теплозащите.
При строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах по железобетонным подушкам и по обрезу фундамента в углах и пересечениях стен следует укладывать армированные распределительные горизонтальные пояса (швы толщиной 30-50 мм) на цементном растворе марки 100.
Экономию материала при плотных грунтах можно получить также при устройстве прерывистых фундаментов, в которых железобетонные блоки-подушки укладывают с промежутками 200-900 мм, засыпая затем грунтом.
Для освещения и проветривания подвалов в их наружных стенах устраивают окна, расположенные своей значительной частью ниже уровня земли, а перед окнами — колодцы, называемые приямками. Стенки приямков выполняют из красного кирпича или железобетона. Снаружи стенки обмазывают горячим битумом в два приема, изнутри штукатурят щелочным раствором; дно выполняют из бетона с уклоном от окна и дренирующим стоком. Сверху приямок и окно закрывают защитной металлической решеткой.
Защита зданий от грунтовых (капиллярный подъем воды) и поверхностных (дождь, снег) вод устраивается во всех случаях из горизонтальных и вертикальных конструктивных слоев, называемых гидроизоляцией. Для защиты фундаментов и стен от дождевых и талых вод вдоль наружных стен устраивают отмостку шириной 600-800 мм (на 200 мм больше свеса крыши) с уклоном от здания в 5-10%. По наружному краю отмостки целесообразно прорыть канавку или уложить распиленную вдоль асбоцементную трубу. Если к зданию примыкает тротуар, то отмостку не делают.
Для того чтобы преградить подъем капиллярной влаги по всему горизонтальному сечению наружных и внутренних стен, прокладывают гидроизоляционный слой, состоящий, например, из двух слоев рубероида на мастике или из слоя 20-30 мм жирного цементного раствора состава 1:2. Эту гидроизоляцию укладывают в наружных стенках на 100-150 мм выше уровня отмостки или тротуара; во внутренних — на уровне подготовки под полы.
При наличии подвала горизонтальную гидроизоляцию в стенах устраивают на двух уровнях: первый слой в уровне пола подвала, второй — немного выше уровня отмостки. Кроме того, наружные стены подвальных помещений защищают и вертикальной гидроизоляцией, располагая ее на поверхности, соприкасающейся с грунтом. При сухих грунтах (уровень грунтовых вод ниже пола подвала или выше его, но не более чем на 0,2 м) можно ограничиться обмазкой горячим битумом за два раза. При расположении уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,8 м выше пола подвала с внешней стороны стен применяют ок-леечную изоляцию, состоящую из трех слоев рубероида на битумной мастике. Эту изоляцию от возможных повреждений защищают кладкой из кирпича-железняка (120 мм) на цементном растворе и при наличии агрессивной грунтовой воды — слоем 120-250 мм мятой жирной глины.
Изоляцию наружных стен подвала следует располагать на 0,5 м выше уровня грунтовых вод, так как возможно колебание. Верхнюю часть стены выше оклеечной изоляции покрывают двумя слоями битума. Конструкция пола подвала должна выдерживать довольно большое давление воды снизу, поэтому поверх горизонтальной изоляции пола, уложенной на бетонную подготовку, укладывают нагрузочный слой бетона или цементную (асфальтовую) стяжку толщиной не менее 50 мм.
Выражение «дом, построенный на песке» в образной форме доносит до нас мысль о том, что без надлежащего фундамента здание обречено на разрушение. Но есть в этих словах и другой смысл: дом можно строить без фундамента, и он даже какое-то время простоит. В самом деле, грамотное строительство заключается в оптимизации затрат на создание надежной, но и недорогой опоры здания. 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%. Но гораздо дороже может обойтись фундамент для коттеджа, примыкающего к крутому склону или установленного в болотистой местности. Конструкция фундамента всегда по-своему уникальна.
Хотелось бы остановиться на одном весьма распространенном заблуждении. Иной раз, рассчитывая удешевить строительство, заказчики выбирают типовой или готовый проект дома. Это вполне допустимо, пока не выходит за рамки здравого смысла, — ведь и фундаменты часто делают по заимствованным чертежам. А вот уже так поступать нельзя. Неважно, о типовом или эксклюзивном проекте идет речь, — в любом случае необходимы компетентность и тщательность проведения инженерно-геологических изысканий, в процессе которых исследуются свойства грунтов на площадке предполагаемого строительства. Увы, можно привести массу примеров, когда у соседей постройки стоят нормально, а у новичка вдруг оседает угол. Так что не экономьте копейки, проверьте грунты. Как правило, отбор грунта осуществляется с помощью ручного зонда в шурфах глубиной до 5 м для малоэтажного деревянного дома и до 7-10 м — для кирпичного или каменного. Шурфов требуется не менее четырех (в первую очередь по углам будущего строения).
Для правильной привязки проекта к местности нужен целый ряд показателей, среди которых — тип грунта, глубина его промерзания и насыщенность почвенными водами, уровень грунтовых вод (УГВ), рельеф поверхности и т.д. Ну, и конечно, при осуществлении работ нулевого цикла крайне важен профессионализм мастеров. Ведь отклонения от проекта, скрытые от глаз в земле, на первых порах могут внешне ничем себя не проявлять.
И лишь через некоторое время выяснится, что, например, гранитный щебень при заливке ленточного фундамента был заменен известковым, а железобетонные блоки — блоками из вспененного бетона. Даже при покупке уже готового коттеджа надо попытаться взять пробы фундаментной кладки и с помощью специалиста проверить правильность выполнения работ нулевого цикла.
А уж при новом строительстве проконтролировать качество проектного решения и возведения фундамента сам бог велел. Лишь в этом случае владелец может быть спокоен за надежность опоры дома после юридического оформления купчей или после того, как проектировщики и строители забудут о своем творении по истечении двух гарантийных лет.
Похожие статьи:
Строительство → Фундаменты
Строим сами → Конструкция фундаментов
Строим сами → Что следует знать, сооружая фундамент
(1).png)
