Архитектура гражданских и промышленных зданий. Фундаменты

Если вы сталкивались с таким полом, то наверняка задавались вопросом, на что опирать перегородки?

Если перегородка выполняется на основании деревянного каркаса или металлопрофиля ГКЛ, то здесь проблем нет, но, что делать если она выполняется из кирпича или блока?

По сути, если посмотреть на перегородку с точки зрения конструкции, то она является балкой с очень большим сечением, и поскольку высота в несколько десятков раз превышает ширину такой балки, то эта конструкция обладает очень хорошей жесткостью.

Опирая такую конструкцию на пол по грунту — конструктивно, этот узел представляет собой балку на упругом основании (иллюстрация выше).

И, если соблюдена технология уплотнения грунта под стяжкой, то можно быть уверенным, что наше основание выдержит перегородку, так как основным условием технологии полов по грунту является соблюдение правил уплотнения основания.

Но, в целях безопасности производится ряд мероприятий, которые предотвращают прогиб и обеспечат правильную работу узла опирания в растягивающей зоне балки.

Поэтому, первый способ:

устройство перегородки на два арматурных стержня

На стяжку производится укладка гидроизоляции, далее — два стержня арматуры и сверху кладется стеновой материал на кладочный раствор.

Данная конструкция вполне обеспечит надежный узел опирания и является универсальной, поскольку в процессе строительства мы можем отходить от проекта и «двигать» перегородки уже по месту.

Рекомендация
: Если в перегородке планируется дверной проем, то арматуру в зоне растяжения разрывать нельзя, в связи с чем, образуется порог высотой 3-4 см.
Во избежание образования ненужного порога, если он не будет скрыт при дальнейшей финишной отделке, существует второй способ.

Способ второй: армированная лента

Данный способ уже не подразумевает перемещения перегородок после выполнения полов по грунту, т.к. основание закладывается во время бетонирования стяжки.

Как правило, бетонирование монолитной ленты производится заранее в тех местах, где проектом предусматриваются перегородки. Лента может быть выполнена как отдельно от стяжки (вар. а), так и залита одновременно со стяжкой пола (вар. б).

Минимальное количество стержней рабочей арматуры — 2 шт., диаметром не менее 8 мм. Вполне подходит класс А-1 (гладкий прут).

Третий способ: опирание на фундамент

Данный способ страхует хозяина и применяется там, где отсутствует уверенность в надежном основании для пола по грунту.

В верхний монолитный пояс ленточного фундамента или в ростверк встраиваются ЖБ балки, которые и будут служить опорной частью для перегородок.

На пересечении стен — устраиваются неглубокие столбики. Если перегородка более, чем 3-4 м. — устраиваются промежуточные столбики. Схема следующая:

Стрелками указаны места, где рабочая арматура пояса по фундаменту должна связываться воедино с прутками опорной балки для перегородки.

На этом всё. Надеюсь статья была для Вас полезна. Удачи в строительстве!

Ленточный фундамент на данный момент является одним из самых распространенных. Этот тип основания относительно дешев, он равномерно распределяет нагрузка от давления стен. Фундамент ленточного типа универсален в использовании, поскольку подходит для зданий разной технологии строительства. Однако ленточное основание не подходит для некоторых видов почв. В этом случае отдается предпочтение ленточному фундаменту с монолитной плитой.

Конструкция ленточного фундамента с плитой по грунту

Такие конструкции сочетают в себе достоинства ленточных и плиточных фундаментов упрощенно можно представить в виде плоской коробки, стоящей вверх дном.

На первом этапе строится ленточное основание, сверху на нем заливается монолитная плита. При этом ее края опираются на ленту. В итоге сам дом находится на плитном основании которое, в свою очередь, стоит на ленточном фундаменте. В результате вес постройки перераспределяется, снижая нагрузку на ленту.

Достоинства плитного основания сводятся к снижению давления на грунт, в связи с большей площадью опоры. Такое основание при подвижках грунта будет перемещаться вместе с постройкой, не причиняя особого вреда. Ленточный фундамент уменьшает вероятность бокового смещения, является дополнительным усилением периметра несущих стен.

Подобная конструкция позволяет уменьшить толщину плиты и ширину ленты основания. Эти элементы взаимно усиливают друг друга, позволяют сэкономить на строительном материале.

Потребуются ли услуги профессиональных специалистов для создания чертежа?

Разумеется, план ленточного фундамента для жилого дома нуждается в намного более точных и детальных расчетах, которые лучше всего доверить специалисту. Обращаясь к мастеру своего дела, вы можете быть уверены, что чертеж будет:

• легко читаемым;
• максимально точным;
• соответствующим всем требованиям СНиП;
• содержащим исчерпывающую информацию о подготовительных работах;
• имеющим, кроме основного чертежа, технические приложения в виде различных таблиц, схем и т.д.

В этой статье мы постарались предоставить исчерпывающую информацию о процессе и принципе создания чертежа ленточного фундамента для жилого, а также нежилого сооружения. И помните, что если вы не уверены в своих силах, то не пытайтесь самостоятельно или же при помощи нелицензионных программ проводить расчеты, необходимые для такого основания. Экономия в таком случае может быть чревата огромными потерями или же даже разрушением всей постройки или ограждения.

Плюсы и минусы решения

При выборе ленточного основания с плитой по грунту стоит разобраться в плюсах и минусах подобного инженерного решения. К достоинствам можно отнести следующие факторы:

• Повышенную прочность. Армированная бетонная плита способна выдержать даже высокие нагрузки.
• Этот тип основания подходит для разных типов почв, в том числе, для глины, торфа, суглинков, а также при высоком залегании почвенных вод.
• Длительный срок эксплуатации основания.
• Такой фундамент можно считать основой для строения с любой этажностью.
• Монолитная плита будет основанием для будущего пола первого этажа.

Однако ленточный фундамент с плитой по грунту имеет и свои отрицательные стороны:

• повышенный расход стройматериалов, по сравнению с возведением обычного ленточного фундамента;
• в связи с неглубоким заглублением основания требуется проведение точных расчетов;
• Высокая трудозатратность процесса в связи с необходимостью проведения земляных и бетонных работ;
• Высокая стоимость по сравнению с обычным ленточным основанием.

Однако в целом отзывы специалистов об этом типе основания положительны, положительные качества таких фундаментов перекрывают недостатки.

Отличия утепленной монолитной шведской плиты и видео о ее строительстве

Как уже говорили ранее, разработанная шведскими строителями утепленная плита под дом является энегосберегающей. При ее строительстве используется несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола. В результате утечки тепла в грунт минимальны. Второе коренное отличие — вмонтированная в плиту система водяного теплого пола.

Так как инженерные системы оказываются залиты в толще бетона, она требует точного и грамотного расчета. Высокие требования предъявляются и к исполнению. Даже небольшие ошибки критичны. Делать УШП вы можете и сами, но проект лучше заказать. Примерный расклад по затратам смотрите в следующем фото. Суммы уже неактуальны, но процентное соотношение справедливо. Стоимость проекта фундамента составляет порядка 1%.

В следующих видео вы увидите этапы изготовления шведской плиты под конкретный дом. Описано много полезных приспособлений, которые облегчат работу, даны пояснения по некоторым особенностям.

Расчет ленточного фундамента с плитой по грунту

Для возведения надежного ленточного основания с монолитной плитой требуется проведение сложных инженерных расчетов. Проводить их самостоятельно без надлежащих знаний и опыта не рекомендуется. Эти работы следует доверить профессиональным архитекторам. При проведении расчетов необходимо учесть ряд факторов:

• Характеристики почвы на участке, для этого потребуется проведение анализов;
• Размеры будущего строения по плану;
• Анализ возможного крена строения в ходе его эксплуатации;
• Просчет сдавливания фундамента;
• Проведение расчетов по схеме деформирования.

Только с учетом всего этого может быть рассчитано заглубление ленточного основания, его ширина, сечение монолитной плиты.

Особенности выполнения работ

Гидроизоляционные работы по защите фундаментного основания необходимо выполнять во время его строительства, но, если это условие не соблюдено, провести их разрешается потом, хотя сделать это будет значительно сложнее. Придется выкопать весь фундамент, работая по участкам, чтобы не снизить уровень прочности здания. Начинают с углов, завершают гидроизолирование на участках стен.
Лучше комбинировать вертикальный и горизонтальный типы, чередуя последовательность при нанесении очередного слоя.

Раскопав фундамент, очищаем основание, воду при этом применять не рекомендуется. Остатки грунта вычищаются из шовных участков и трещин.

Углубления на фундаменте заполняются цементным раствором или клеевым составом для плитки, потом эти участки обрабатываются битумной мастикой. Наплавляется рубероидный материал, при этом потребуется горелка. Первый слой накладывают горизонтально, нахлестывая полосы. Второй слой рубероида наплавляется вертикально. Термически обработанные полосы отлично сцепляются, рубероид на углах дома не обрезается, а заворачивается.

Одновременно с нанесением гидроизоляции устраивается дренаж и заливается отмостка.

Типы ленточного основания

На первом этапе строительства возводится ленточный фундамент. Под него выкапывается траншея, по ее дну укладывается слой песка. Поверх подушки монтируется гидроизоляция и только после этого можно приступать к обустройству самого основания. Ленточный фундамент может быть двух типов:

• Монолитный, то есть изготовленный из бетонного раствора;
• Сборный то есть собранный из железобетонных изделий.

Второй вариант используется не так часто, поскольку требует привлечения спецтехники. Также фундамент можно разделить по типу заглубления:

• Мелкозаглубленный — такие конструкции подходят для строений в один этаж или легких коттеджей (каркасных, брусовых, пеноблочных). Глубина залегания в этом случае составляет 0,5-0,7 метра. Важным также является показатель по кислотности почв, он должен быть низким или средним.
• Заглубленный — основание этого типа применяются для возведения домов большой этажности или при использовании тяжелых материалов, например, при строительстве монолитных коттеджей. В этом случае фундамент уходит вглубь на 0,2-0,3 м ниже уровня промерзания почвы.

Определение степени заглубления

Как уже было сказано, глубина траншеи для создания ленточного типа основания рассчитывается в зависимости от сферы применения опор. Сегодня пользуются популярностью 2 основных типа конструкций – глубоко- и мелкозаглубленные. После того, как вы определитесь, какому из вариантов стоит отдать предпочтение, должно быть сделано соответствующее обозначение на плане.

• Первый вид основания отличается усиленным армированием и является отличным выбором для больших сооружений, проект которых подразумевает создание подвальных помещений, мансарды или же тяжелых перегородок. Считается, что наиболее оптимальным показателем степени заглубления траншеи для ленты является показатель, который на 20-25 метров превышает уровень глубины промерзания грунта конкретного региона.
• На чертежах непременно содержится информация о том, насколько глубоко будет заглублена лента. Важно помнить, что количество расходных материалов для формирования заглубленных опор на порядок больше.

Дополнительный чертеж (сложное армирование)

Способы возведения

Ленточный фундамент с плитой по грунту может быть двух типов:

• С цокольным этажом;
• Без него.

Каждый узел ленточного фундамента влияет на степень надежности итоговой постройки. При обустройстве основания важно уделить внимание и гидроизоляции.

1. Определение ленточного фундамента
2. Ленточный фундамент в разрезе
3. Описание узлов гидроизоляции фундамента
4. Защитные материалы
5. Важные узлы ленточного фундамента
6. Узел опоры фундамента на грунт
7. Армирование
8. Узел опоры пола первого этажа на фундамент
9. Продухи

Влагоизоляция опалубки

Чтобы ответить на вопрос, нужна ли гидрозащита для опалубки или нет, рассмотрим ее основные функции. Конструкция предназначена для ограничения пространства, в которое будет заливаться бетонный раствор для формирования фундамента. Иными словами, главная функция опалубки – оформление жидкого раствора, который при застывании образует необходимую геометрическую форму.

Гидроизоляция опалубки ленточного фундамента

Для сборки опалубки, как правило, используют деревянные щиты, которые являются гигроскопичными. Из-за этого элементы конструкции могут деформироваться, что приведет к искажению геометрических форм залитого бетонного основания. В таком случае ответ на выше поставленный вопрос становится очевидным: гидрозащита для опалубки действительно необходима.

Какие виды изоляторов используют для отделки опалубки? Для защиты деревянных элементов опалубки могут использоваться:

• битумные растворы;
• гидрофобные пропитки;
• водоотталкивающие лаки;
• рулонные изоляторы.

Производя расчет затрачиваемого количества гидроизоляторов, стоит отметить, что для обработки опалубки наиболее бюджетным вариантом станет окраска с помощью битума.

Определение ленточного фундамента

Ленточное основание
Данный тип фундамента имеет форму замкнутой конфигурации (ленты) из железобетона. Она выполняет функцию передачи нагрузки от стен помещения почве. На сторонах основания возводятся стены постройки. Применяют такой фундамент чаще в индивидуальном частном строительстве, нежели в промышленном. Если сравнивать с плитными основаниями, материальных и трудовых ресурсов уходит намного меньше, что обусловливает популярность железобетонных лент в дачном секторе. Это одна из наименее дорогостоящих разновидностей фундамента. На нем можно возводить здания, имеющие подвал или цокольный этаж.

Такое основание подходит только для устойчивых непучинистых грунтов. В случае с «проблемными» почвами лучше предпочесть сваи или плиту.

Расчёт нагрузки

Чтобы сформировать надёжный ленточный фундамент, необходимо выполнить расчёт исходя, из реальных параметров основания. Рассчитаем фундамент для пучинистого грунта, используя следующие примерные данные:

• размер — 6х3 м;
• верхний сегмент – 0.2м;
• подошва – 0.25м.

Необходимо учитывать рабочие характеристикиздания:

• толщина стен — 400мм – газоблоки;
• напольное покрытие первого этажа – насыпь из грунта и гранитного щебня;
• высота дома – 2-а этажа;
• перекрытия между этажами – плиты из железобетона;
• крыша – скатная: 45° (лаги из древесины, черепица);
• грунтовое основание – пластичная глина.

Учитывая эти показатели, необходимо рассчитать следующие виды нагрузок:

• крыша — 1.5 х 80 = 1200 Н (коэффициент СНиП= = 800 Н/м2);
• перекрытие — 1.5 х (300 + 500) = 12000 Н;
• наружные стены (на 1м основания) — 3 х 0.4 х 600 = 7200 Н;
• газоблочный фундамент — 0.450 х 2300,0 = 10350 Н;
• подошва (на 1м длины) -150,15+120+1200+720+1035 = 42250 Н.

Площадь основания равна 50 х 100 см = 5000,0 см2 4225, 15/5000 = 9 Н/см2. Принимая во внимание эти данные, можно перейти к расчёту объёма бетона, который понадобиться для строительства. Выполнить это можно, используя эту формулу V=ПИ х r2 х h.

Ленточный фундамент в разрезе

Ленточный фундамент в разрезе
На ленте можно построить хозяйственную постройку небольшого размера, деревянный, каменный или кирпичный дом. Во втором случае основание создается на прослойке из песка и гравия, покрытой гидроизоляционным материалом, чтобы насыпь не размывалась грунтовыми водами). Если строится сарай или баня, подушку можно не использовать. Заранее нужно подготовить чертежи с описаниями.

Разрез фундамента определяется его строением. Содержит армированные бетонные секции, обложенные гидроизоляционным слоем. Над уровнем грунта располагается отмостка, предназначенная для предохранения ленты от воздействия влаги. Расширенная часть, находящаяся на насыпной подушке – подошва основания.

Каждый узел фундамента несет важную функциональную нагрузку. Пренебрежение теми или иными компонентами отрицательно скажется на эксплуатационных характеристиках.

На вид ленточного фундамента в разрезе влияет и уровень заглубления. Если он небольшой (0,5-0,7 м), основание сможет выдержать лишь легкую постройку. Для строительства кирпичного дома оно не годится. В этом случае заглубление должно быть на 0,3 м ниже точки промерзания почвы.

Если основание решено делать монолитным, каркас из арматуры вяжут непосредственно на объекте и затем заливают бетонной смесью. Такая конструкция отличается прочностью, но долго застывает. Этот вид проще всего сделать своими силами.

Бывают основания, состоящие из отдельных блоков железобетона промышленного производства. Монтируется такой фундамент быстро, но прочность конструкции ниже, чем у цельных вариантов. Кроме того, процесс потребует найма рабочих и аренды специального оборудования.

Глиняный замок

Вода может поступать к фундаменту не только от высоких грунтовых вод или влажного грунта. При сильных осадках, вода, стекая по стенам, подмывает грунт вдоль фундамента. Защитить от такого призваны глиняный замок и отмостка.

Для формирования глиняного замка по периметру фундамента снаружи нужно отрыть канаву глубиной 0,5 м.

Нижним слоем будет гравийно-песчаная подушка толщиной 5 см.

Перед укладкой глины ее нужно довести до пластичного состояния. Примерно, как тугой пластилин.

Для удобства, чтоб соблюсти толщину и плотность слоя, из глины формируются шарики размером с кулак. Эти шарики укладываются в 2 слоя с перекрытием зазоров и трамбуются.

Описание узлов гидроизоляции фундамента

Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция
Перед обустройством основания нужно проанализировать особенности почвы, в частности, грунтовых вод и других источников жидкости. Иногда влага поступает в грунт из фильтрационных вод. Избыточное содержание жидкости в близлежащих участках земли постепенно разрушает основание. Чтобы предотвратить это, нужно правильно организовать защиту. Для этого может использоваться дренажная система, уводящая воды от постройки. Также необходим гидроизоляционный фундаментный узел, защищающий толщу основания от попадания влаги. Проводится обкладывание слоями специальных материалов.

Распространенный вариант – окрасочные составы. Щебенку, пропитанную битумом (слой в 10 см) выравнивают раствором цемента марки 100. Затем поверхность грунтуют и наносят окрасочную изоляцию вида 1-5. Прежде чем укладывать конструкцию, делается цементная стяжка из того же раствора. Используют для изоляции и асфальтовые составы. В этом случае щебенку грунтуют битумом.

Что необходимо учитывать при заливке

В первую очередь необходимо помнить, что экономить на бетоне нельзя, также следует выбирать только качественный тип цемента. Чем выше будет качество цемента, песка и добавок, тем прочнее будет бетонный фундамент.

Самостоятельно без профессиональной помощи и специализированного оборудования практически не реально залить монолитный фундамент. Чтобы обеспечить скорость работ по заливке и нужные объемы бетона, приходится иногда использовать сразу несколько бетономешалок.

Способов заливки монолитного бетонного основания существует много. Кто-то сразу с бетономешалки с помощью специального короба подает бетон, уплотняя на месте готовую смесь, кто-то использует вибратор или иные приспособления, поднимающие общую стоимость работ и цену самого основания.

Обустроить такой фундамент самостоятельно можно, однако, необходимо иногда консультироваться с профессионалами, имеющими опыт в разных сферах строительства. Общая технология обустройства монолитного основания для дома универсальна. Сроки работы могут отличаться в зависимости от типа грунта, наличия грунтовых вод, уровня усадки, степени промерзания в разные периоды и т.д.

Защитные материалы

Узел гидроизоляции фундамента может быть выполнен из разных материалов. Их выкладывают на защищаемую поверхность послойно в 2-4 приема. Примерами могут быть:

• окрасочная изоляция с применением материала вида 1-5;
• оклеечная прослойка 7 либо 8 типа;
• литая с сырьем типа 4.

Иногда практикуется комбинация разных видов материалов. Например, на загрунтованную щебенку с битумной пропиткой наносят асфальтную изоляцию типа 5. Затем на стяжку (3 см) и затирку (1 см) из цемента помещают материал для армирования (стеклоткань). Сверху наносится окрасочная изоляция 2 вида.

Для каких грунтов он подходит

Ленточный фундамент хорошо себя зарекомендовал на большинстве типов грунта. Однозначно не подходят для строительства ленты только торфяники, остальные варианты следует рассматривать особо.

Наиболее удачны скалистые или гравелистые почвы с низким залеганием грунтовых вод. Несколько хуже рыхлые пески. Наибольшую опасность представляют собой глины и суглинки, которые имеют свойство не пропускать воду, одновременно активно поглощая ее.

Такие грунты обладают значительными пучинистыми воздействиями и требуют производства больших объемов дополнительных работ — создание увеличенного слоя подсыпки, дренирование и утепление ленты.

Важные узлы ленточного фундамента

Арматурный каркас
Экономия на основных узлах легко обернется снижением эксплуатационных качеств. Стены могут начать трескаться, в подвале появятся плесневые грибки. Чтобы этого не допустить, нужно ответственно подойти к обустройству узлов.

Узел опоры фундамента на грунт

Это расширяющаяся книзу подошва сваи в свайно-ленточном фундаменте. Она должна иметь достаточную площадь, для определения которой нужно знать несущую способность почвы. На 1 см² должен давить вес, равный половине этого параметра. У суглинистой почвы с повышенной влажностью несущая способность равна 1500 г/см², так что при возведении на ней постройки нужно обеспечить такую площадь подошвы, чтобы на см² давило не более 750 г.

Армирование

Важно правильно рассчитать, сколько ребристой арматуры потребуется закупить для фундамента. Недостаточное ее количество потенциально опасно и делает основание ненадежным. Также нерационально тратить много средств на избыточную арматуру.

Узел опоры пола первого этажа на фундамент

Продухи в ленточном фундаменте
Даже если при строительстве используется обратная засыпка, пол должен опираться в первую очередь на фундамент. В противном случае по прошествии нескольких лет эксплуатации он может потрескаться или просесть. Это связано с движениями подсыпки, создающими усадку.

Продухи

Когда конструкция подразумевает вентилируемый подпол, еще до обустройства основания нужно сделать достаточное число продухов. Расстояние между ними должно быть равно 2,5 м. Если не позаботиться о продухах вовремя, последующее их устройство потребует значительных ресурсов.

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Соединение арматуры между собой

Кроме соединения сваркой внахлест, возможно еще соединение внахлест стержней арматуры при помощи вязальной проволоки. Для этого стержни должны соединяться с нахлестом не менее 30 диаметров, а расстояние между серединами таких стыков должно быть не менее 65 диаметров.

Стыки арматуры должны быть в шахматном порядке чтобы не было стыков соседних стержней в одном уровне.

По СНиП в местах пересечения арматуры необходимо тоже крепить стержни между собой вязальной проволокой или стяжками. Допускается провязка только в 50% стыков в шахматном порядке

Это особенно важно при вязке усиления, когда таких стыков становится не просто много, а катастрофически много и рабочие начинают халтурить. Все концы стержней должны быть провязаны без исключений

В сейсмических районах типа Краснодарского края вообще все стыки должны быть провязаны.

Армирование соседних соединяющихся конструкций на углах – это самое больное место в армировании. Халтурщики или просто неграмотные рабочие берут и делают просто нахлест стержней арматуры в этакую сетку. Но так углы не армируются! При таком армировании стенки как бы работают отдельно вместо совместной работы и в углах фундамента появляются трещины.

В углах, проемах, краях конструкций используют изогнутые элементы. По правилам и СНиП, и Американского института бетона, арматуру можно гнуть на угол 90 градусов на оправке не менее 5 диаметров стержня при толщине до 26 мм, большие стержни гнутся на оправке 8 диаметров. Свободный загибаемый конец арматуры должен быть не менее 12 диаметров. Нельзя гнуть арматуру, один конец которой замоноличен в бетоне. Ну в частном строительстве арматуру 25 не встретишь, так что это больше теория.

Халтурщики и здесь находят способ обмануть – они стержни греют на костре, автогеном для более легкого сгибания. Некоторые даже подпиливают болгаркой. Как вы сами понимаете, такое армирование ничем не лучше укладки в «сеточку».

Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

Основные особенности и тонкости поверхностных фундаментов

Оглавление

1. Основные положения
2. Типы поверхностных фундаментов
3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов
4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения
5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов
6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты
7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов
8. Заключение
9. Связанные статьи

Основные положения

Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.

Заглубление фундамента без выполнения специальных мероприятий не правильное решение

Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.

Трещина в кладке от смещения фундамента

Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

Типы поверхностных фундаментов

Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

• Ленточные;
• Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
• Плитные;

Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.

Поверхностный плитный фундамент

Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.

Малозаглубленный ленточный фундамент

Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.

Малозаглубленные столбчатые фундаменты

Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.

1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.

Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

Для начала следует изучить документы:

• Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1985 г.
• Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1979 г.
• ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области» — Москва 1998 г. — при изучении данного документа учитывайте что в Московской области более теплый климат чем в Сибири и глубину промерзания они принимают не более 1,5 м.

Учтите при проектировании следующие основные моменты:

1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).

Пример результата расчетов армирования монолитной ленты в программе SCAD

1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.

Влияние утепление отмостки и фундамента на промерзание грунта

Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

• Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
• Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
• Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
• Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
• Введение в грунт противопучинистых компонентов.

Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов

Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

Заключение

Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

Связанные статьи

• Выбор глубины заложения фундаментов
• Инженерно-геологические изыскания – обязательно или нет?
• Что такое пучинистые грунты
• Как определить по визуальным признакам тип грунта
• Меры борьбы с морозным пучением
• Раздел Нормативы

Сложные участки схемы

Если вы планируете возводить капитальное и масштабное сооружение, то оно наверняка потребует создание сложного сборного или монолитного основания. Как правило, такие схемы невозможно уместить на одном чертеже. Поэтому специалисты в строительной индустрии настоятельно рекомендуют разрабатывать отдельные схемы сложных участков. Как вариант, можно нанести на главный план дополнительные осевые линии и обозначение сечения (при необходимости), а также создать крупные разрезы на листе, предварительно сделав отметку об этом. Кроме того, в зависимости от степени сечения рекомендуется выбирать масштаб 1 к 20, 1 к 25, либо 1 к 50, для того, чтобы максимально приблизить разрез и сложные конструкционные элементы.

Технология строительства

После того как все необходимые расчеты были сделаны, можно переходить непосредственно к строительству монолитного ленточного фундамента. Оно будет происходить в несколько этапов.

Разметка и копка траншеи

Основной подготовительной задачей будет разметка, которая наносится прямо на землю и выполняется в строгом соответствии с расчетами. С точностью до сантиметров все сделать вряд ли получится, но стремиться стоит.

Теперь первый шаг – это освобождение места под ленточный монолитный фундамент. Сложность выполнения этого шага будет зависеть от того, потребуется ли подвальное помещение. Если оно не нужно, то место под конструкцию просто размечается на земле, а потом выкапывается котлован. Потребуется сделать небольшой запас под опалубочные щиты.

Если же подвал все же потребуется, то при копке котлована предстоит вынимать всю землю, а его размеры будут больше, чем основа фундамента, на 2–5 метров. Здесь пригодится специальная техника.

Прежде чем приступить в копке траншеи под фундамент, необходимо точно произвести разметку

Когда грунт будет удален, останется все разровнять, уплотнить. Все неровности после спецтехники устраняются вручную.

Иногда дно рекомендуют засыпать мелкозернистым песком, который, будучи немного влажным, отлично трамбуется. Такой песок укладывается слоями, их общая высота не должна быть меньше 20 см. Сверху на песок можно определить слой щебенки высотой еще 10–15 см. В итоге вся подушка должна быть высотой 30–40 см.