Фундаменти мілкого закладання: види, проектування і пристрій

В якості головної проблеми вибору типу фундаменту при будівництві об'єктів різного призначення виступають показники ґрунту, а точніше його здатність до спучування. До таких грунтів можна віднести: дрібні і пилуваті піски, суглинки, супіски і глинисті грунти.

Вони збільшуються в об'ємі при промерзанні, що стає причиною підйому шарів землі на глибині промерзання грунту. Якщо виштовхуючі навантаження не врівноважуються навантаженням від будівлі або конструктивним шляхом, то точкові деформації будуть приводити до руйнування будівлі.

Цю проблему найбільш часто вирішують зведенням несучої підземної частини на рівні або нижче глибини промерзання грунту. Однак для легких будівель такий варіант не є виходом, так як бічна поверхня заглиблених підстав сприяє приросту впливу дотичних сил від обдимання. Навіть якщо вибрати самий дорогий варіант фундаменту, це не гарантуватиме стовідсоткової якості, тому сьогодні все частіше зводяться будинки на мілкозаглублених підставах.

Особливості пристрою

Застосування фундаментів дрібного закладення передбачає їх розташування на глибині від 40 до 90 см. Це дозволяє економити будівельні і трудові ресурси. Такі підстави не передбачають великої кількості бетону та товстого шару щебеню. Витрати на зведення фундаменту такого типу зменшуються в 3 рази.

Конструкція фундаменту дрібного закладення складається з:

• обріза;
• підошви;
• бічних сторін.

Перший вузол є верхньою частиною, яка приймає на себе навантаження. Знизу знаходиться підошва, вона передає навантаження. Вертикальними частинами підстави є бокові сторони, які формують фундаментну стіну.

Такі конструкції використовуються:

• при зведенні дерев'яних будинків;
• для невеликих цегляних будівель;
• при закладці будинків з легких матеріалів в малоповерховому будівництві;
• при низькому проходження підземних вод;
• при зведенні будинку з невеликим підвалом.

Основні різновиди мелкозаглубленного фундаменту

Розглядаючи види фундаментів мілкого закладення, ви повинні звернути увагу на найбільш розповсюджений з них, а саме - стрічковий. Він популярний серед індивідуальних забудовників, які введуть роботи своїми силами. Використовуються стрічкові підстави для дерев'яних і більш важких кам'яних споруд.

Така конструкція являє собою безперервну смугу бетону, яка рівномірно навантажена стінами. На сьогоднішній день відомо кілька різновидів мелкозаглубленного стрічкового фундаменту. Він може бути:

• залізобетонним;
• блоковим з нижнім або верхнім розташуванням арматури;
• монолітним;
• збірним;
• монолітним з двома арматурними поясами.

Іноді залізобетонні блокові стрічкові фундаменти дрібного закладення мають армуючий пояс не тільки знизу, але й зверху. Коли зводяться збірно-монолітні конструкції, вони забезпечуються випусками арматури. Серед типів фундаменту мілкого закладення слід виділити стовпчасті основу, яку можна застосувати при зведенні наступних будинків:

• цегляних;
• брусових;
• дерев'яних;
• кам'яних.

Така конструкція складається з стовпів, що встановлюються під кожним рогом будинку, а також в тих місцях, де з'єднуються зовнішні і внутрішні стіни. Відстань між опорами не повинна бути більше 2 м.

Для пристрою фундаменту дрібного закладення стовпчастого типу готують котлован, глибина якого складає приблизно 1 м. В нього вкладаються кільця із залізобетону, які ущільнюються піском і закриваються бетонними плитами. На них встановлюється ростверк.

Опис плитного та монолітного фундаменту

Плитний фундамент являє собою конструкцію із залізобетону, товщина якої дорівнює межі від 20 до 30 см. Зверху зводиться будівля. Ця конструкція схожа з стрічкової. В якості основного відмінності виступає жорстке армування всій площині, плита при цьому амортизує будь-які навантаження при русі грунту.

Фундамент дрібного закладення може бути монолітним. Він є найбільш надійним і може бути використаний на будь-яких типах грунтів. Як виняток виступають ділянки з ухилами. Недоліком такої підстави є великі затрати праці та коштів, а також трудомісткий підготовчий процес.

Проведення розрахунків

Розрахунок фундаменту мілкого закладання необхідний для того, щоб визначити геометричні розміри і вибрати різновид підстави. У процесі ви повинні дізнатися, яка величина тиску будівлі на ґрунт, визначити міцність конструкції рами і розрахувати силу тиску ґрунту при морозному обдиманні. Навантаження від споруди - це сукупність всіх навантажень. У спрощеному розрахунку - це маса будівлі, розподілена на квадратний метр нижній площині.

Для розрахунку маси будівліслід використовувати проект, в якому згадуються розміри споруди та її особливості. Вона визначається з урахуванням зимової снігового навантаження. Для цього слід вирахувати масу конструктивних частин будівлі, скласти їх і розділити на площу підошви фундаменту.

Рекомендації за розрахунками

Для певного типу ґрунту визначають питомий розрахунковий опір R₀, а після зіставляють його з питомою навантаженням N. Якщо перше значення менше другого, розміри і форма фундаменту повинні бути переглянуті. Його виготовляють з більш широкою підошвою або розширюють знизу, збільшуючи ширину.

Після розрахунку фундаменту дрібного закладення для цегляного одноповерхового будинку з розмірами 10 х 8 м ви отримаєте: N = 23 т/м². В даному випадку при зведенні стін використовувався повнотіла червона цегла, ширина якого становить 0,4 м.

Перекриття підлоги є залізобетонним, а перекриття стелі - дерев'яним. Конструкція даху двоскатна, вона має покриття у вигляді профнастилу. Будівництво ведеться на важкій суглинному ґрунті в московському регіоні.

Порядок робіт з проектування

При роботах по проектуванню на першому етапі складається оцінка грунту. При цьому важливо дізнатися, на якій глибині і з якою концентрацією залягають грунтові води. На деформацію ґрунту можуть впливати наступні геологічні зміни:

• повені;
• зсуви;
• землетрусу.

При зміні сезонів грунт може піддаватися трансформації. На першому етапі вивчення характеристик майданчика необхідно дізнатися хімічний склад грунту. Далі вивчається проект будівлі. Проектування фундаменту пов'язано з формою і типом споруди. Ви повинні дізнатися планування, розміри будівлі й кількість поверхів, сюди відносяться і підземні.

На вибір типу мелкозаглубленного фундаменту буде впливати форма експлуатації і стійкість конструкції. Проектування фундаментів мілкого закладення передбачає розрахунок навантажень. При цьому в увагу приймаються коефіцієнт і рівень навантаження на підставу, які розраховуються окремо по кожному елементу конструкції. Ці дані підсумовуються в загальний показник.

Важливо визначити чорнові габарити фундаменту. Розраховуються і проміжні розміри, а також технічні характеристики. Дані для цього необхідно взяти, посилаючись на геологію грунту, призначення будівлі та метод майбутнього будівництва.

Наступним етапом стане оптимізація розміру фундаменту по усадці. На цій стадії необхідно здійснити для обчислення параметрів і габаритів будівлі, взявши до уваги дійсні навантаження. Тепер можна дізнатися ступінь опади фундаменту дрібного закладення. Отримані дані зіставляються з нормами можливої деформації конструкції.

Якщо є необхідність, то розміри і форму споруди вносяться зміни. Ці дані можуть бути відкориговані. В якості одного з останніх етапів виступають перевірочні розрахунки. При цьому визначається міцність основи і стійкість споруди. В конструкцію можуть бути внесені зміни, які обґрунтовуються з точки зору ймовірності деформацій. Після проведення заключних розрахунків з проектування, розробляються схеми і креслення з зазначенням необхідних даних.

Основні різновиди мелкозаглубленного стрічкового фундаменту

Якщо на території є материковий грунт, який утворився при природній трамбування, то на такому грунті найкраще зводити стрічковий фундамент. Він підходить для будівель з наступних матеріалів:

• невеликих бетонних блоків;
• саману;
• цегли.

В якості головного гідності виступає простота конструювання. Стрічковий фундамент дрібного закладення можна класифікувати за матеріалом. Зведення може здійснюватися за рахунок:

• цегли;
• бутобетону;
• бетону;
• бута.

Для зведення останнього типу фундаменту використовуються бутові камені, що укладаються за допомогою цементного розчину. Такі підстави є найбільш трудозатратными і володіють найбільшою масою. Традиційна висота бутового підстави варіюється від 55 до 65 див.

Областю використання є побутівки і невеликі дачні будинки. Для бутобетонного стрічкового підстави застосовуються розчини з вапна і цементу або тільки з цементу. Маса заливається на основу з бутових каменів, цегли, гравію або щебеню.

Пристрій стрічкового фундаменту

Стрічковий фундамент дрібного закладення вибудовується на підготовленому майданчику. Її розрівнюють і очищають від рослинності. Територія розмічається. Увагу слід приділити внутрішнім і зовнішнім кутам. Згідно з розміткою, проводиться риття котловану. Дно майбутнього фундаменту вирівнюється. Глибина конструкції може варіюватися від 30 до 120 див.

При необхідності здійснюється установка кріплень на бічних стінках. Ці елементи бувають:

• заставними;
• шпунтовими;
• у вигляді подушки.

Використання кріплень

Закладний кріплення - це вертикальні стійки, які застосовуються для кріплення стінфундаменту. Стійки можуть бути виготовлені з дерев'яних дощок або балок. Використовуються заставні при влаштуванні котлованів з похилими стінами. З шпунтових зв'язок виготовляється однойменне кріплення, яке може бути виконано з металу, деревини або залізобетону.

Шпунтового кріплення знайшло своє поширення на тих територіях, де грунт розташовується вище дна котловану. На наступному етапі проведення робіт дно ями засипається піщаною подушкою. Якщо грунт піщаний, то його заливають шаром бетону товщиною до 150 мм, Матеріал ущільнюється за допомогою обладнання.

Монтаж опалубки

Тепер можна приступати до монтажу дерев'яної опалубки. Для поліпшення застигання бетону можна укласти плівку або здійснити гідроізоляцію смолою. Фундаменти мілкого закладення стрічкового типу армуються з допомогою прутів перетином у 1 див. Елементи укладаються від одного кута до іншого. Стики з'єднуються хомутами.

За додаткове армування кутів використовуються стрижні, що дозволяє домогтися збільшення міцності фундаменту. Якщо основа буде цегляним або бутовим, то слід додатково укласти шар засипки.

Заливка

Ще одним кроком стане заливка опалубки. Для цього використовується бетон марки М200. Заливку слід здійснювати у кілька підходів, формуючи шари до 20 см для кращого застигання. Перш ніж залити фундамент дрібного закладення, внутрішню поверхню опалубки необхідно змочити водою, щоб волога з бетону не вбиралася до дошки.

Особливості пристрою плитного мелкозаглубленного фундаменту

Перш ніж приступати до плитного фундаменту, необхідно підготувати підставу. Його вирівнюють, на території здійснюють розмітку. Далі знімають верхній шар ґрунту і споруджують дренаж, якщо грунт вологий. Для цього викопуються траншеї і встановлюються пластикові труби, які зверху покриваються геотекстилем.

Теплоізоляція і заливка

Фундамент рекомендується утеплити. Використати для цього можна пінопласт, який укладається з усіх сторін конструкції. На наступному етапі укладається подушка з піску або щебеню. Її добре ущільнюють і поливають водою для більшої трамбування. Товщина подушки може досягати 20 див. Зверху на неї укладається пінополістирол. Якщо плиту планується споруджувати на місці, то слід встановити опалубку. Для цього зазвичай використовується брус, ширина якого дорівнює ширині опалубки. Її елементи фіксуються, закриваються гідроізоляційної плівкою, а після внутрішній простір заливається бетоном.