Каждый тип породы имеет свое расчетное сопротивление (кг/см2 ), которое необходимо для расчета несущей способности фундамента. Эти данные берутся из таблиц, приведенных в СП 22.13330:
Мелкозаглубленное залегание
При возведении легких малоэтажных зданий экономически целесообразно использовать мелкозаглубленные ленточные фундаменты (МЗЛФ).
Застройщиков привлекает простота монтажа и малое количество строительных материалов в сочетании с высоким уровнем надежности.
В чем особенности возведения данного типа фундамента, каковы его преимущества и недостатки и каковы принципы монтажа, мы рассмотрим в статье.
Преимущества и недостатки
МЗЛФ удачно сочетает в себе преимущества заглубленных и незаглубленных фундаментов и имеет следующие преимущества:
- высокая долговечность и надежность при соблюдении технологии монтажа;
- Упрощенные земляные работы, которые можно проводить без использования экскаватора;
- Уменьшенное количество строительных материалов;
- Более низкие трудозатраты, связанные с приготовлением бетонного раствора.
Существует также ряд недостатков:
- Значительные ограничения по весу и высоте дома.
- На волнистом грунте необходимо устанавливать сложные дренажные системы;
- Бетонные работы можно проводить только при стабильной температуре выше +10 ℃;
- МФЛФ должен быть построен на ровном грунте или с уклоном не более 5⁰.
Прежде чем приступить к устройству мелкозаглубленного ленточного фундамента, необходимо провести геологическое исследование участка, чтобы определить целесообразность выбора данного типа фундамента для дома.
Невозможно построить мелкозаглубленный ленточный фундамент в торфяной местности, на неоднородных почвах, на стыке различных типов почв, в условиях высокого уровня грунтовых вод.
Что это такое?
Выбор фундамента для здания зависит от нескольких факторов:
- Геологические характеристики участка;
- Нагрузка на пол, крышу и стены дома;
- топография участка;
- временные нагрузки (мебель, интерьеры).
Мелкозаглубленный фундамент – это фундамент, расположенный на глубине, меньшей, чем глубина промерзания почвы. Это самая глубокая точка, на которой почва промерзает до 0 градусов Цельсия при самых низких температурах независимо от наличия снежного покрова. Для такого фундамента достаточно снять верхний растительный слой почвы.
Мелкозаглубленный фундамент часто опирается на почву, которая может быть подвержена морозному пучению, но это не лишает его способности обеспечивать достаточную устойчивость легких зданий.
Важно! Для определения глубины достаточно найти слой почвы, который будет поддерживать и обеспечивать несущую способность фундамента.
Для каких типов зданий используются фундаменты?
Наиболее часто фундаменты используются следующим образом:
- для строительства деревянных или деревянно-каркасных сооружений;
- для строительства малоэтажных домов;
- для малонагруженных фундаментов;
- когда участок ровный;
- когда бюджет строительства ограничен.
Известно, что древесные материалы имеют небольшой вес.
- При строительстве деревянных каркасных домов, срубов и бревенчатых домов нет необходимости в массивном фундаменте – он несущественен и приводит к перерасходу средств. В этом случае лучше сделать мелкозаглубленный фундамент, который выдержит нагрузку. При этом высота такого дома не должна превышать 2 этажа.
- При строительстве из легкого ячеистого бетона также допускается использование подобного фундамента. Но здесь уже будет условие – правильный расчет нагрузки на фундамент. Этажность такого здания не будет превышать 1 этажа, так как нагрузка от крыши также учитывается.
Расчет глубины заложения и других параметров
Важно знать, как правильно рассчитать нагрузку на фундамент, а также как рассчитать глубину строения. Для этого часто используются калькуляторы на веб-сайтах, но можно привести и пример с конкретными цифрами.
Справка. Глубина зависит от того, является ли грунт рыхлым или не рыхлым.
Например, если строительство предполагает работу на не рыхлых почвах, с крупнообломочными и гравелистыми песками на месте, то глубина подвала может быть любой, независимо от глубины проникновения мороза, но значение не должно быть меньше 50 см.
Для волнистых почв следует производить другой расчет:
- для мелкого или илистого песка – если расстояние от планировочной отметки до уровня грунтовых вод превышает 2 метра, рекомендуется глубина около 50 см;
- для супеси – если расстояние превышает не менее 2 метров, рекомендуется глубина фундамента не менее 0,7 метра;
- для глины и ила – глубина не должна быть меньше расчетной глубины промерзания.
Карта может быть использована для определения уровня промерзания грунта в районе строительства.
Карта считается приблизительной, поэтому можно использовать формулу, в которой есть коэффициент, учитывающий тип почвы – Do. Для каждого типа почвы коэффициент будет разным:
- крупнозернистая глина – 0,34;
- пески с хорошей несущей способностью – 0,3;
- рыхлые пески – 0,28;
- глина и ил – 0,23.
В формуле также есть показатель Mt – сумма среднемесячных отрицательных зимних температур в районе строительства. Эти данные можно найти в статистике метеорологических служб региона. Возьмите элемент из этого индекса и умножьте его на коэффициент типа почвы, и вы получите глубину проникновения мороза в вашем регионе.
Об утеплении неглубоко заглубленной полосы
Существует множество противоречивых мнений о том, нужна ли изоляция МЗЛ или нет. Фактический эффект от применения различных методов теплоизоляции невозможно ощутить или увидеть каким-то образом, поэтому для оценки теплоизоляции используется компьютерное моделирование. Однако оно показывает низкую эффективность теплоизоляции по различным методам и технологиям в 90% случаев.
Важно: Выполнение изоляции сопряжено с резким увеличением трудозатрат из-за расширения котлована и увеличения объема земляных работ, а также требует использования дополнительных дорогостоящих изоляционных материалов.
Моделирование показывает, что уровень пульсаций снижается в среднем на 7%. Наибольшая эффективность полистирольной изоляции достигается, когда плиты полистирола укладываются на уровне верхней отметки песчаной подушки и имеют ширину не менее 60 см по периметру полосы. Однако нет гарантии, что эффект волнистости грунта будет полностью устранен из-за ряда возможных побочных природных, климатических факторов.
Знакомясь со многими устойчивыми мнениями о пользе утепления фундаментов полистирольными плитами, возникает вопрос, подкреплены ли они научными исследованиями. Как правило, их нет, если не считать исследований производителей изоляционных материалов.
Вывод можно сделать однозначный: пока проектировщики не нашли оптимальное решение по утеплению, подкрепленное точными расчетами, пошаговыми инструкциями и устоявшимися строительными нормами – утеплять фундамент плитами не следует. Конечно, это лишь субъективное мнение профессионалов, основанное на личной практике и опыте. Как и мнение оппонентов, это утверждение нуждается в подтверждении стандартами и нормами.
Есть только два проверенных и гарантированных способа уменьшить волнистость грунта:
Самостоятельный выбор параметров
В случае самостоятельного строительства без геологических изысканий расчеты следует производить на основании усредненных рекомендаций для конкретного района строительства или на основе практики соседних зданий.
При выборе глубины и толщины ленты следует руководствоваться тем, что мелкозаглубленный фундамент для дома со стенами из газобетона, который не строится на болотах, в поймах рек или на полюсе холода, является наиболее экономичным вариантом фундамента небольшого дома.
В советское время даже уважаемые и компетентные инженеры добавляли в свои расчеты параметры прочности и надежности несколько выше, чем положено по нормам, "на всякий случай". Именно поэтому временные бараки могут простоять 60-70 лет без капитального ремонта, несмотря на стандартный 30-летний срок службы.
Другими словами: строитель должен сначала рассчитать примерный вес дома со всем его содержимым и толстым слоем снега на крыше. Это и есть нагрузка на грунт. Затем изучите табличные данные, поговорите со строителем соседнего дома, и в вашем сознании уже сформирован грубый набросок плана фундамента. Затем консультация с другом-профессионалом. И все, приступайте к строительству.
Армирование и заливка
Фундаменты на волнистых почвах будут испытывать как сжимающие, так и растягивающие нагрузки. Поэтому ленту армируют в двух плоскостях – по верхнему краю и у основания. Однако прутья должны быть защищены бетоном для предотвращения коррозии. Минимальный защитный слой составляет 1,5 – 4 см. Монолитный фундамент должен быть армирован продольными прутьями диаметром от 8 до 16 мм. Для обеспечения пространственной жесткости арматурного каркаса используются прямоугольные фланцы 6 – 8 мм.
Одна из возможных схем армирования углов и стыков.
Заблуждение, что при увеличении нагрузок на фундамент из сборных конструкций необходимы более толстые стержни, неверно. Расчет производится на основе сечения ленты – она должна содержать 0,1% арматуры от всей площади. Арматуру можно рассчитать следующим образом
- определение общего сечения – умножьте высоту полосы на ширину (в миллиметрах), разделите на 100;
- определение сечения продольного прута – для этого используется таблица со схемами армирования (например, если вы выбрали схему 2 + 2, то потребуется толстый прут, 3 + 3 – тонкий, но больше).
- подгонка – учитывайте защитный слой (4 см), требования СП 52.101 (максимум 40 см между прутьями в одном ряду);
- зажимы должны быть максимум на ¼ тоньше основных брусьев.
Армируйте углы в соответствии с приведенной выше схемой.
Арматура связывается проволокой вручную или механически. Сварная сетка используется профессиональными строителями, выполняющими большие объемы работ. Каждый сварной шов является потенциальным очагом коррозии.
Уход за бетоном и его удаление
Технология укладки должна включать уход за бетоном в опалубке до достижения уровня прочности 50-70%. Эта процедура обеспечивает защиту смеси:
- от чрезмерного увлажнения – укрытие полиэтиленовой пленкой в дождливую погоду;
- от замерзания – греющий кабель, слой соломы, теплая опалубка зимой;
- от интенсивного испарения – пленка или слой опилок на поверхности с диффузным поливом (лейка) в течение первых трех дней.
Это предотвращает появление усадочных пустот, трещин и внутренних напряжений. Вместо опилок используют брезент, парусину или песок. В жаркую погоду увлажнение начинают через 8 часов, регулярно поддерживая компресс в таком состоянии. Например, при постоянной температуре + 30 градусов распалубка возможна на 4-й день, при + 20 градусах на 8-й день, при + 10 градусах через две недели. В межсезонье (средняя температура + 5 градусов) опалубку можно снимать на 29-й день.
Технология гидроизоляции позволяет увеличить срок службы частично заглубленных железобетонных конструкций до 70-150 лет. Монолитные фундаменты защищаются от влаги несколькими способами
- покрытие битумными составами в 2-3 слоя со сроком службы 15-30 лет;
- оклейка рулонными материалами на основе полимеров или стекловолокна (2 или 3 слоя) со сроком службы 20-40 лет;
- пропитка проникающими смесями или добавление их в бетон в процессе производства, срок службы 50-100 лет.
После демонтажа гидроизоляция наносится на боковые стороны фундамента.
В первых двух вариантах поверхность ленты МЗЛФ грунтуется грунтовками в один слой. Комплексная защита включает в себя грунтовку, нанесение герметика и гидроизоляционное склеивание стекла. Это увеличивает срок службы до 70 – 100 лет. Продукты Пенетрон изменяют молекулярную структуру бетона практически на всю его глубину. Защита не боится механических повреждений и имеет такой же срок службы, как и бетон.