Автор Без укладки фундамента, который служит основой строения, принимая на себя весь его вес, не обходится практически ни одно строительство. Вид фундамента зависит не только от материалов и характеристик возводимого сооружения, но и от типа почвы и грунта, на котором он строится. Одним из наиболее сложных вариантов грунта являются глинистые почвы.
Вид фундамента зависит от типа почвы и грунта, на котором происходят строительные работы. Глинистая почва является наиболее сложным вариантом грунта для возведения на нем сооружения.
Мелкозаглубленныи ленточныи фундамент на глине или суглинке позволит уменьшить стоимость строительства и трудозатраты, ускорить сам процесс возведения дома.
Для частного строительства это один из самых распространенных видов фундаментов. При грамотном подходе дом на таком основании прослужит не меньше, чем дом на заглубленном фундаменте.
Причины деформаций фундамента здания и их предотвращение
Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента на глине.
Глины, состоящие из очень мелких частиц, могут накапливать в своем составе влагу и размываться грунтовыми водами. Вследствие этого глинистые грунты являются просадочными, пластичными и сильнопучинистыми. Пучинистыми с более низкой несущей способностью, чем глины, являются и суглинки – пески с примесью глины.
Тем, кто собирается укладывать фундамент своими руками на таких грунтах, следует иметь представление о наиболее часто встречающихся причинах повреждений оснований построек:
- просадка основания – постепенное погружение в почву. При малоэтажной застройке встречается достаточно редко. К тому же опорная площадь ленточного фундамента, как правило, заметно превышает расчетную площадь;
- выпучивание в случае заложения основания выше линии промерзания почвы может проявить себя в пучинистых грунтах, содержащих суглинки или влагонасыщенные глины. При промерзании они увеличиваются в объеме. Воздействуя на основание снизу вверх, их давление может превышать вес самого здания. При промерзании почвы на глубину прядка одного метра это воздействие может вызывать смещение до 15 см;
- боковые воздействия, которые не исчезают, даже если подошва основания расположена ниже, чем глубина промерзания грунта. Они способны оторвать верх фундамента от его низа или даже вытащить его вместе с замерзшей почвой. Отсюда следует, что мнение о том, что чем глубже основание фундамента, тем лучше, является ошибочным;
Предотвратить повреждения фундамента можно следующими способами:
Рисунок 1 – Варианты возведения ленточного основания: 1 – Монолитный, 2 – Сборно-монолитный, 3 – Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним и нижним арматурным поясом, 4 – Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним арматурным поясом.
- внутри тела фундамента по всему его объему следует закладывать арматурный металлокаркас, который жестко связывает его верхнюю и нижнюю части;
- подошва основания должна быть шире, чем его верхняя частью, а стенки тщательно выровнены. Боковые поверхности желательно покрыть скользящим слоем – пленкой из полиэтилена или машинным маслом. Это заметно уменьшит боковое воздействие грунта на фундамент;
- действие боковых сил пучения грунта можно ослабить, применяя фундамент мелкого заглубления, поскольку в этом случае уменьшается его боковая поверхность.
- боковой сдвиг может возникнуть при возведении здания на крутом склоне. В этих условиях надежнее жестко связанные арматурой в продольном и поперечном направлении ленточные основания;
- глубину, на которую способен промерзать грунт, можно уменьшить, утепляя слой почвы вокруг фундамента пенопластом, керамзитом или шлаком.
Вернуться к оглавлению
Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глинистых грунтах
Как уже было показано, для легких зданий (загородных или дачных домов) на глине лучше всего подходит ленточный фундамент, заглубленный на небольшую величину. Связанный в жесткую единую конструкцию, он перераспределяет отдельные деформации грунта по всей своей длине. Укладывается он по периметру здания под несущими стенами строения. Подходит не только для легких стен из дерева, но и для более тяжелой кирпичной кладки.
По устройству ленточныи фундамент значительно проще свайного или плитного, но обойдется дороже, поскольку недешев основной его материал – железобетон. Существует несколько вариантов возведения ленточного основания, заглубленного на малую глубину (см. рис. 1):
Рисунок 2 – Схема закладки ленточного мелкозаглубленного фундамента на глине.
- Монолитный, содержащий два арматурных пояса.
- Сборно-монолитный с выпусками из арматуры.
- Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним и нижним арматурным поясом.
- Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним арматурным поясом.
Самым надежным вариантом является первый, подразумевающий возведение монолитной железобетонной ленты прямо на участке. Следует иметь в виду, что наземные конструкции дома на ленточном основании должны иметь достаточную прочность на изгиб. В этом случае дом будет представлять собою единую плавающую систему, устойчивую к деформациям при точечных воздействиях со стороны промерзающего грунта.
Вернуться к оглавлению
Особенности технологии укладки фундаментов на глине
Заглубляемые на мелкую глубину фундаменты чаще всего укладывают своими руками. При этом главное – не ошибиться в приблизительных расчетах, учитывая в первую очередь степень пучения и несущую способность грунта. На основании этих расчетов выбираются габариты фундамента и толщина подушки из песка, щебня, гравия или шлака.
Рекомендуемая глубина закладки ленточного мелкозаглубленного фундамента на глине в условиях нашей страны от 50 до 100 см. Ориентировочные размеры такого фундамента показаны на рис. 2. Надземная часть основания не должна быть больше подземной его части, но может быть меньше ее. Самый распространенный вариант – глубина залегания и высота фундамента над землей 40-50 см.
При устройстве основания сначала копается траншея. На ее дно укладывается и тщательно трамбуется подушка из выбранного защитного материала. Затем ставится опалубка для монолитного или распорки для сборного фундамента, после чего заливается смесь для монолитного или устанавливаются блоки для сборного фундамента. Монолитный ленточный фундамент следует укрепить армировочной металлической сеткой.
Перед утеплением основание следует гидроизолировать. В качестве утеплителя чаще всего используются плиты из пенопласта. Они легки, дешевы, прекрасно удерживают в себе воздух, не позволяя фундаменту промерзать в самые сильные морозы. Другие теплоизоляционные материалы чаще всего обходятся дороже.
Хотя мелкозаглубленный фундамент на глине – не такое дешевое сооружение, самым важным является то, что при качественной работе здание, установленное на нем, сможет прослужить долгие десятилетия.
Мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах — это строительная несущая конструкция, глубина заложения которой находится выше уровня промерзания грунта. Различают столбчатый, плитный и, самый популярный, мелкозаглубленный ленточный фундамент. Связано это тем, что он обладает рядом преимуществ перед другими видами: простотой строительства и небольшой глубиной заложения. К минусам можно отнести высокую стоимость.
Разновидности оснований
Виды ленточных фундаментов и их устройство.Если говорить о видах ленточного основания, то можно выделить глубокозаглубленные, мелкозаглубленные и незаглубленные. Особенности применения каждого из них описаны в других материалах нашего сайта, однако здесь следует отметить, что строительство того или иного типа в первую очередь зависит от веса будущего дома и особенностей грунта участка, где происходит строительство.
Так, мелкозаземленную основу не стоит использовать для строений из «тяжелых» материалов, а для «легких» — глубокозаземленную, особенно если речь о глинистых грунтах.
Сама же лента основания может быть выполнена в виде монолитного железобетона, либо с помощью промышленных блоков, изготавливаемых промышленным способом.
Некоторые специалисты также рекомендуют проводить усиление ленточного основания мелкого заложения. С этой целью оно делается на сваях, которые служат дополнительным элементом жесткости всей конструкции, повышая тем самым надежность.
Схемы выкладки фундамента на пучинистых грунтах.Схема ленточного основания
Чтобы правильно сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах своими руками, нужно четко представлять его схему, а также технологию сооружения. Так, каждый фундамент состоит из элементов, без которых он не сможет выполнять возложенные на него функции. Малозаглубленный фундамент не является исключением и имеет свою схему, без элементов которой он не сможет выполнять свои. К таким элементам относятся:
- Песчано-гравийная подушка, состоящая из песка и щебня мелкой или средней фракции и служащая для защиты основания и нивелирования воздействия различных колебаний, которые происходят в почве (сезонные колебания).
- Гидроизоляция, служащая дополнительным элементом защиты основания от пагубного воздействия грунтовых вод, которые проникают из почвы через песок. При этом, первоначальная защита в виде щебня в подушке не всегда эффективна, особенно в случае резкого увеличения количества воды (таяние снега, обильные дожди).
- Монолитный элемент фундамента — лента, которая несет на себе всю нагрузку от дома и равномерно распределяет ее по грунту.
- Гидроизоляция, которая накладывается поверх ленты и служит защитой самого дома от влаги.
- Слой утеплителя, защищающий стены от холода, идущего с почвы в зимнее время года.
- Дренаж для отвода воды.
В случае необходимости усиления конструкции такого фундамента, его схема дополняется еще одним элементом — сваями.
Лента, сооруженная на сваях, получает дополнительное усиление за счет того, что они ввинчиваются в грунт глубже уровня промерзания, давая тем самым еще один элемент жесткости всей конструкции.
Пошаговая инструкция
Устройство МЗЛФ на глине.Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента диктует следующий порядок осуществления строительных работ:
- После разметки участка необходимо вырыть траншею. Траншея занимает важное место в строительстве фундамента, поскольку перед тем, как копать, необходимо определится с ее глубиной. По общим правилам, под мелкозаглубленное ленточное основание лучше сделать ее глубиной не более 60 сантиметров.
- Следующий элемент — дренаж. Дренаж фундамента для дома нужен для того, чтобы отводить лишнюю воду от основания в специальные колодцы или на поверхность земли. Планирование системы дренажа необходимо делать на первоначальном этапе строительства (рытье траншеи). Дренаж бывает двух видов.
Система дренажа.Первый вид предусматривает наличие специальных труб непосредственно под лентой фундамента, а выведение воды и осадков осуществляется непосредственно под ним, в специальные колодцы. Такой дренаж будет располагаться либо под подушкой, либо непосредственно в ней.
Второй вид дренажа предусматривает расположение его вокруг монолитной железобетонной ленты, либо внутри блоков, из которых будет делаться лента. Такой дренаж состоит из труб, которые будут располагаться по всему периметру фундамента.
Чтобы сделать дренаж, необходимо иметь четкое представление о том, что дома из газобетона, дерева или других аналогичных материалов, имеют структуру, которая прекрасно впитывает воду из почвы.
Чтобы этого не произошло, дренаж необходимо делать под лентой фундамента, если строение будет располагаться на сильно пучинистых грунтах. Дренажная система вокруг ленты понадобится, если строение располагается на слабых или грунтах среднего пучения.
- Следующий элемент — подушка. Глубина заложения МЗЛФ на глине, как было сказано выше, не должна превышать 60 сантиметров. Высота подушки, в зависимости от того, какова глубина заложения фундамента, может колебаться в пределах 20-30 сантиметров. Чтобы ее правильно сделать, необходимо взять песок и щебень мелкой или средней фракции и уложить в два слоя. На грунтах среднего и высокого уровня пучения наличие слоя щебня обязательно, поскольку он, в отличие от песка, не пропускает и не впитывает грунтовые воды. Высота слоя песка должна быть 15-20 сантиметров, а остальное — слой щебня.
- Если здание будет располагаться на слишком пучинистой почве, то необходимо позаботится о слое гидроизоляции, который необходимо расположить между подушкой и лентой основания.
- Основное в ленточном фундаменте — это лента. Она может быть изготовлена из специальных бетонных блоков, либо использовать монолитный железобетон. Если с блоками все понятно, то второй требует к себе особого подхода.
Первое, на что необходимо обратить внимание, — это правильное его армирование металлическими прутами, либо арматурой. На сильно пучинистых и подвижных грунтах о блоках необходимо забыть, так как они дадут трещины в местах соединения бетонной стяжкой.
Гидроизоляция и армирование.Схема железобетонного МЗЛФ.Благодаря армированию, монолитный железобетон способен выдерживать различные нагрузки, в том числе и колебания грунта, которые происходят на пучинистых почвах.
Чтобы его изготовить, понадобится качественная опалубка. Опалубку лучше делать из деревянных досок, а их внутренняя сторона застилается целлофановой пленкой, дабы дерево не впитывало воду из бетонного раствора.
Процесс производства ленты из монолитного железобетона на пучинистых грунтах будет следующий:
- Сначала ставится опалубка, при этом ее лучше расположить не только на поверхности земли, но и внутри траншеи (опалубка может быть двух видов — сборно-разборная, либо неразборная, идущая идет как дополнительный элемент жесткости к ленте).
- Следующий шаг — армирование бетона, которое делается с помощью вязки арматуры или металлических прутов. При этом нужно не забыть, что при армировании отдельные элементы арматуры или прутов соединяются между собой с помощью проволоки, без сварки. Только таким при таком способе соединения армирование даст бетону подвижность и амортизационные свойства, которые позволят ему противостоять колебаниям в почве.
- Далее — изготовление бетона из цемента марки не ниже М300, песка, воды и щебня средних фракций.
Приготовление бетона.в
Последнее — это слой гидроизоляции, который должен располагаться между верхней поверхность ленты и стенами постройки.
Схема утепления.Также необходимо рассказать об утеплении. Без этого нельзя обойтись, поскольку в зимнее время фундамент будет тянуть холод, который будет передаваться на несущие стены дома.
Утепление мелкозаглубленного фундамента должно происходить как в грунте, так и на поверхности земли с внутренней и наружной поверхности. Места крепления утеплителя показаны на схеме справа.
Вообще, для мелкозаглубленной ленты глубина ее заложения не будет иметь большого значения, поскольку конструкция дома из легких материалов не дает большого давления на почву.
Но если для строения из легких материалов сделать большую глубину, то строение начнет плавать в грунте высокого пучения. Именно поэтому для нетяжелых домов используется лента с малой глубиной.
Метод заложения фундаментного основания на слои почвы, располагающиеся ниже уровня точки промерзания, актуален для возведения двух- и трёхэтажных построек, выполненных из камня или кирпича. Что касается несущей способности основания глубокого залегания при постройке лёгких сооружений, она используется не более чем на двадцать процентов. В связи с этим можно отметить, что большая часть стройматериалов используются нерационально. Поэтому мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине станет отличным решением с целью обустройства лёгких построек. Такое основание закладывают в промерзающие прослойки почвы. Если речь идёт о глубине, то она должна превышать глубину пролегания грунтовых вод примерно на полметра.
Сильные стороны ленточного фундаментного мелкого заложения
Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине
Такой фундамент являет собой ж/б ленту, которую необходимо заложить под каждую из стен возводимой постройки. Подобное основание нашло своё применение для тех типов почвы, которые не относятся к числу чрезмерно вспучиваемых. В таких разновидностях земли грунтовые воды не должны располагаться высоко. На подобных фундаментах обычно возводят только лёгкие частные постройки, а также прочие типы конструкций.
Перед тем, как возвести мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, рекомендуем ознакомиться с достоинствами такого сооружения:
- Ленточное основание рассматриваемого типа позволит вам заметно сэкономить на финансовых затратах, поскольку он имеет гораздо меньшую стоимость, нежели цена аналогичного фундамента, имеющего глубокое заложение.
- Становится возможным значительное сокращение объёмов земляных работ, а также действий по обустройству опалубочной конструкции и осуществлению армирования. Данная особенность позволяет значительно уменьшить сроки возведения монолитного ЛФ-основания мелкого заложения.
- При желании вы сможете обустроить небольшой подвал в здании.
- Если сравнивать с незаглублённым основанием, рассматриваемое сооружение менее подвержено воздействиям пучинистого грунта.
Кроме всего прочего, подобная конструкция успешно выполняет следующие задачи, среди которых можно отметить следующие:
- Прочное удержание постройки на месте;
- Его предохранение от влияния деформационных процессов в тех случаях, когда был произведён верный расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента.
Перед началом постройки основания такого типа требуется помнить о некоторых важных особенностях. Ленточное монолитное основание мелкого заглубления нуждается в обеспечении защиты от различных осадков. В связи с этим возникает необходимость в обустройстве водостоков. Таким образом, становится возможным отведение воды от фундамента. Кроме всего прочего, необходимо помнить следующее:
- После того как фундамент будет залит, возникает надобность в производстве отмостки;
- В том случае, если вы планируете самостоятельно размешать бетон, то следует отслеживать то, что все слои должны быть заложены одновременно. С этой целью необходимо задействовать хотя бы несколько помощников, в некоторых ситуациях приходится обращаться к услугам спецтехники.
- К тому же, особенности фундаментов на глине таковы, что следует накрывать его плёнкой. Делается это во избежание формирования трещин.
- Крайне не рекомендуема экономия на качестве бетонного раствора;
Строительство мелкозаглублённого фундамента
- Также лучше не оставляйте фундаментное основание на зиму, постарайтесь покончить со строительством до начала зимнего периода времени.
Способы постройки ЛФ-основания мелкого заглубления на глинистой почве
Подвижные типы почвы включают себя такие, как глина и суглинки. Они обычно приносят большое число неудобств и сложностей в процессе обустройства основания данной разновидности. Для того чтобы эта проблема была решена, следует позаботиться об установке дренажной системы. После того, как будет выкопан котлован, следует пробурить две скважины с дистанцией примерно в два метра.
Что касается такого параметра, как глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента на глине, то минимальный показатель должен равняться глубине уровня промерзания почвы. Максимальный показатель в принципе ничем особо и не ограничивают. Во внутреннюю часть следует установить трубу, причём её затем необходимо будет засыпать с помощью щебневого наполнителя. При помощи данного типа наполнителя должно быть заполнено дно всей траншеи. Отдельно стоит отметить и об области вокруг труб – их засыпают с помощью песка. Последний нуждается в тщательной трамбовке. С верхней части на него насыпают щебень. Следующим шагом станет установка опалубочных щитков, а также арматуры. По завершении данных работ заливают бетонный раствор.
Постройка ЛФ мелкого заложения
С внешней стороны ленточного основания обустраивают траншею. Что касается её глубины, то она должна в некотором смысле достигать щебёночную прослойку траншеи под фундамент. После этого траншею под фундамент вновь засыпают щебёнкой. Поверх данного слоя обустраивают отмостку, которая также служит как утепление ленточного мелкозаглубленного фундамента
Касаемо её ширины, она должна находиться в диапазоне от пятидесяти до ста сантиметров. Вместо трубы может использоваться нетканая и, в то же время, не гниющая материя. В её качестве может вполне использоваться агрил, стеклоткань и пенополипропилен.
Стоит также отметить и то, что устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента предполагает обустройство дренажной системе. Благодаря ней становится возможным отведение сточных вод в щебневой слой, после чего вся излишняя влага переходит в дренажные трубы. При этом фундаментное основание на протяжении всего времени будет располагаться изнутри щебёночной засыпки. Таким образом, сухой грунт не подвергнется пучению даже в морозное время.
Обустройство гидроизоляции ленточного фундамента мелкого заложения
Гидроизоляция ленточного фундамента
Обустройство надёжной гидроизоляционной системы является одним из важнейших условий, дающих возможность пользоваться конструкцией с наибольшим сроком его службы. Прежде тем, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент, рекомендуется ознакомиться с разновидностями методов гидроизоляции. Итак, сюда относится обмазочная технология, возможно использование рубероида, либо напыляемого метода.
Способ обмазочной гидроизоляции отличается наименьшими затратами при его осуществлении и, в то же время, долговечностью он похвастаться особо уж и не может. Это напрямую связано с тем, что имеет место уязвимость к разного рода механическим повреждениям. Использование рубероида для создания гидроизоляции является наиболее популярным на сегодняшний день. Перед его установкой следует предварительное нанесение горячей мастики на основание. Этот способ доступен и весьма эффективен.
Что же касается напыляемого гидроизоляционного способа, то он используется для того чтобы обработать мелкозаглубленный ленточный монолитный фундамент. С этой же целью необходимо использовать специальный распылитель. Перед началом обработки в рамках такой технологии следует ЛФ-основание тщательно очистить от какой бы то ни было пыли.
В заключение
Сегодня незаглублённые ленточные основания обладают всё большей популярностью в сфере загородного строительства. Достаточно часто они возводятся теми, кто занимается строительством самостоятельно, своими силами. И это неспроста, ленточный фундамент можно считать достаточно универсальным. Для улучшения прочностных характеристик получаемой конструкции можно прибегнуть к ряду мер. К одной из них относится армирование.
Фундаменты мелкого заглубления сегодня достаточно распространены. Они могут похвастаться достаточно широкой сферой применения. Так, к примеру, мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине вполне можно возвести и своими руками. Область его применения – это далеко не единственное преимущество.
Как мы уже отметили выше, фундамент мелкого заглубления значительно выгоднее, им действительно стоит воспользоваться в тех случаях, когда этого допускает технология строительства. Если же грунт и возводимая постройка будут отвечать всем этим требованиям, то можно смело прибегнуть к строительству фундаментной конструкции ленточного типа мелкого заглубления. Всё это делает ленточный фундамент одним из лучших в своём роде.
Ленточный фундамент мелкого заложения – наиболее популярная конструкция в индивидуальном строительстве: для закладки достаточно траншеи глубиной 70 см, а работы можно выполнить собственными руками.
Преимущества мелкозаглубленного ленточного фундамента
Самое главное преимущество конструкции – простота и надежность.
- Работа по закладке фундамента, конечно же, требует физических усилий. Но примерно столько же труда нужно потратить на сооружение садовой дорожки. Постройка бетонной ленты в одиночку – не героизм: так считают опытные дачники.
- Материалы для строительства – щебень и песок – в прямом смысле лежат под ногами. Их несложно и купить – уровень цен на природные минералы невысок.
- Универсальность монолитных железобетонных лент доказана практикой: на этих основаниях возведены и тяжелые кирпичные особняки, и легкие дощатые сарайчики.
- Строить такие ленточные фундаменты можно, практически, на всех видах грунтов – на ракушечниках, песчаниках, супесях и суглинках. На глинистых и лессовых землях МЗЛФ также стоят десятилетиями. Табу – торфяники: здесь устанавливать подобные конструкции запрещено.
- Опыт показал, что МЗЛФ под дом из газобетона не требует дорогостоящих геологических изысканий: заранее известно, что бетонное основание будет надежно удерживать строение на самых ненадежных земляных грунтах – сминаемых, пучинистых, и, вдобавок, в промерзающем слое.
При этом конструкция проверена десятилетиями. С момента, когда власть разрешила горожанам строить садовые домики, каждый дачник хотя бы раз принимал участие в закладке МЗЛФ. Опыт оказался удачным – практически все коттеджи простояли более 50 лет.
Мнение эксперта Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор
Зачем же тратить деньги на геологические исследования, если заранее известно, что лента отлично работает на всех грунтах, кроме торфяников? Как оказалось, все дело в технологии. Главное – нужно соблюсти все нормативные требования к устройству фундамента.
Лента – замкнутый контур, проходящий под несущими стенами здания. Фундамент в плане повторяет периметр дома, Противоположные стороны соединены перемычками.
Постелью для малозаглубленного фундамента служит песчаная подушка толщиной 20–30 см, уложенная на дно траншеи. Важность песчаной подсыпки сложно переоценить:
- Подушка является демпфером – амортизирующей прокладкой между бетоном и грунтом.
- Подушка – выравнивающий слой. обеспечивает горизонтальное положение пятке фундамента.
- Песок – непучинистый грунт, поэтому постель воспринимает и нивелирует все нагрузки, связанные с выталкиванием ленты вверх, на поверхность.
Ленточный фундамент – это бетонная призма, монолит: ее глубина заложения под газобетон составляет 700–800 мм. Три четверти бетона находится в грунте, т.е. ниже нулевой отметки. Над поверхностью почвы призма выступает на 200–300 мм.
Жесткость конструкции обеспечивает объемный сетчатый каркас из стальной арматуры и проволок.
С обеих сторон призмы устраивается песчаная отсыпка. Это слой песка, высота которого равна подземной части бетонной ленты, а ширина – 10–20 см. Назначение у боковой отсыпки – то же, что и у подушки: защита монолитной призмы от давления промерзшего грунта зимой.
По наружному краю ленты делают отмостку – цементированную дорожку, примыкающую к фундаменту и защищающую его от поверхностной влаги.
На верхней горизонтальной поверхности призмы устраивают гидроизоляционную защиту от капиллярной влаги. Это – обязательный элемент, им нельзя пренебрегать. Все минеральные материалы, а газобетон – в особенной степени, активно впитывают воду. Во время эксплуатации здания из-за повышенной температуры стен происходит инфильтрация почвенной влаги. Вода по капиллярам кирпича или бетона способна подниматься на высоту 11 м. В итоге, владелец дома будет жить во влажных помещениях.
Если грунты под зданием насыщены подземными водами, стенки бетонного монолита следует также защитить: для этого по внешнему контуру устраивают отсечную вертикальную гидроизоляцию.
Конструкционным продолжением фундамента может быть цоколь. Это кирпичная стенка, на которую впоследствии будут уложены полы первого этажа.
Главное требование – достаточная несущая способность. Монолитная бетонная призма обязана удерживать в неподвижном положение каждый элемента здания. Несущая способность зависит от ширины и глубины фундамента, а также от типа грунта.
При расчете статистической нагруки следует учесть две группы факторов:
- массу дома – вес оштукатуренной стеновой конструкции с перекрытиями, полами, кровлей;
- полезную массу – вес предметов обстановки, бытовой техники и всех обитателей.
Толщина стенок бетонной ленты обычно выбирается равной сечению стен здания. СНиПы разрешают уменьшить толщину призмы на 25%. Однако уменьшение не должно идти во вред прочности. Глубина залегания фундамента, качество армирования должны обеспечить уровень несущих характеристик.
Мнение эксперта Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор
Фундамент с уменьшенной стенкой необходимо утеплить. В качестве теплоизолятора можно применять экструдированный пенополистирол: в Московской области толщина изоляции должна быть не менее 80 мм.
К основаниям газобетонных домов предъявляются повышенные требования: ведь газобетон очень чувствителен к изгибающим нагрузкам. Такие нагрузки могут возникнуть под боковым воздействием грунта при пучении.
Чтобы максимально избежать рисков, МЗЛФ для таких домов делают с увеличенным основанием. Это значит, что пятка ленты должна быть шире ее вершины. Добиваются этого одним из двух способов:
- бетонному основанию придают форму усеченной пирамиды;
- при подготовке траншеи для пятки устанавливают дополнительную опалубку – с более широким интервалом.
Методология расчета заключается в следующем.
- На первом этапе следует удостовериться в типе грунта на участке строительства. Эта задача может оказаться не из простых. Если строить предстоит в степном регионе, то с большой вероятностью грунт в зоне строительства будет похож на грунты по соседству.
Если же стройка ведется на плоскогорье или равнинной местности, возможны сюрпризы: несмотря на миниатюрные размеры участка, на нем может оказаться множество типов грунтов. И некоторые из них могут обладать уменьшенной несущей способностью. Поэтому, застройщик обязан провести тщательное обследование земельного участка.
- Определяют удельную несущую способность грунта – предельный вес на 1 кв. метр.
- Вычисляют полную нагрузку дома – вес всех элементов, в т. ч: фундамента, стен, плит, обрешетки и черепицы, а так же вес полезных предметов, которые будут находиться в помещениях.
- Вычисляют общую площадь пятки бетонной ленты.
- Находят отношение величин полной нагрузки и площади основания.
- Сравнивают полученное значение со справочным показателем.
- На основании анализа принимают решение – усилить или, может быть, ослабить конструкцию фундамента.
-
Геологическое обследование участка.
До начала строительства следует выяснить – на грунте какого типа будет стоять наш дом. Для этого мы бурим 2–3 шурфа глубиной около 1,5 м, и проводим анализ – из грунта скатываем шарик и пытаемся расплющить его.
Допустим, у нас получился плоский блинчик с ровными – без трещин, краями. Делаем вывод о том, что на нашем участке преобладает глинистый грунт.
Это означает:
- вода с участка плохо уходит;
- возможно подтопление фундамента вешними водами и осенними ручьями;
- при намокании грунт набухает;
- замерзшая глина в зимний период расширяется в объеме и пытается приподнять здание;
- весной почва оседает неравномерно – возможно, что фундамент будет испытывать значительные нагрузки на изгиб;
- несущая способность глины – составляет 10 т/м2.
-
Разработка проекта.
Принимаем решение: для возведения дома выбираем малозаглубленный ленточный фундамент, устроенный на песчаной подушке.
Стенки бетонной призмы утеплим. Такая конструкция обеспечит устойчивость всех элементов здания.
На этом этапе:
- чертим эскиз фундамента и проставляем минимально-допустимые размеры подушки, ленты, боковой подсыпки и отмостки;
- рассчитываем удельное давление фундамента на грунт: оно должно быть меньше несущей способности глины. При необходимости, корректируем начальные параметры.
-
Планировка участка и планирование работ.
Планирование включает:
- составление графика выполнения работ;
- формирование сводных перечней (ведомостей) необходимых приспособлений, механизмов, инструментов и материалов;
- написание техпроцесса с примерным перечнем привлекаемых специалистов и помощников.
Планировка – это разметка участка и выравнивание поверхности, подготовка ее к строительству.
Мнение эксперта
Виталий Кудряшовстроитель, начинающий автор
Участок размечают при помощи рулетки. Направления трассировки обозначают тесьмой, натянутой на забитые в землю колья.
Главное при разметке – обеспечить параллельность сторон, т.е. прямизну углов. Есть два простых способа, позволяющих начертить прямые углы без транспортиров, буссолей или теодолитов, и даже без рулетки:
- Измерить диагонали. Диагонали классического параллелограмма равны и пересекаются друг с другом на середине.
- Воспользоваться законом «египетского треугольника». Если у треугольника стороны равняются, соответственно, 3; 4. и 5 мерных единиц (отрезков), то у данного треугольника один угол прямой и два катета перпендикулярны друг другу. Способ интересен тем, что для контроля можно воспользоваться простой рейкой или бечевкой, с равномерно повязанными 12-ю узлами.
-
Подготовка траншеи.
Ровик выкапывают по периметру внешних стен и под несущими внутренними простенками.
Ширину траншеи подбирают на 10 см большей, чем толщина стены. Этот запас предназначен для монтажа утеплителя. Так как СНиПом допускается свес газоблоков на 25% ширины, то для стены 380 мм ровик можно сделать 400 мм – 30 см займет бетон и 10 см – ЭППС.
Глубина траншеи определяется по сумме предполагаемой высоты ленты (в нашем случае 70 см) и высоты песчаной подушки – 30см.
При определении тех или иных габаритов ленты (и траншеи) следует учитывать общую площадь фундамента: платформа должна обеспечить достаточное сопротивление давлению дома.
-
Установка опалубки.
Существуют специальные конструкции, оснащенные винтовыми зажимами, эксцентриками и прочими видами замков. Если под рукой таковых не оказалось, можно соорудить опалубку из досок.
Главное требование к стенкам ограждения – их тщательная фиксация. Доски скрепляют между собой перемычками через каждые полметра. С внешних сторон устанавливают подпирающие колья.
-
Устройство песчаной подушки.
Для подсыпки выбирают чистый песок без глинистых фракций. Укладывают основание в три приема – слоями по 10 см. Каждый слой увлажняют и утрамбовывают.
-
Укладка арматуры.
Армирующая обвязочная конструкция состоит из нижнего и верхнего контуров. Каждый контур состоит из пары стальных ниток, отстоящих от края ленты внутрь на 50 мм. Их обычно делают с стержней диаметром 12 мм.
С интервалом 200–400 мм стержни перевязывают между собой попарно проволокой сечением 4–6 мм. Связи должны быть и горизонтальными, и вертикальными.
Если вы не используете арматуру с маркой С, сваривать соединения нельзя – следует применять скрутки из вязальной проволоки.
- По внешнему краю траншеи настилаем гидроизоляционную пленку, и следом укладываем экструдированный пенополистирол – утепляющий слой. Плиты крепим к доскам опалубки гвоздями.
- Заливка бетона. Вся операция проводится в один прием. В процессе заполнения формы жидкий раствор уплотняют ломами – убирают пустоты. После окончания заливки бетонный слой вибрируют.
- Через месяц на верхней поверхности бетонной призмы укладывают слой гидроизолирующей пленки.
- В этот же период устраивают отмостку с горизонтальной изоляцией. Для этого вдоль ленты, по ее наружному краю на ширину 1 м выкапывают траншею. Глубина ямы – 30 см. В траншею укладывают последовательно:
- слой песка высотой 5 см,
- слой гравия высотой 5 см,
- утеплитель толщиной 5 см,
- сетку с ячейками 5 мм,
- слой ЦПР толщиной 5 см.
На этом работы по укладке фундамента окончены.
Судя по отзывам владельцев частных домов, МЗЛФ на протяжении 50 лет активно использовался для возведения дачных коттеджей и индивидуальных особняков в сельской местности. Это одноэтажные здания со стенами в полтора-два кирпича. Практически все они эксплуатируются до сих пор. Мнение жителей и дачников об этой конструкции – только положительные.
Дома из железобетона – полутораэтажные. Но их масса примерно та же, что и у кирпичных домов, построенных в прошлом веке: ведь удельный вес газоблоков в 3–4 раза меньше, чем у глины. Таким образом, основываясь на отзывах, формируем собственное мнение: мелкозаглубленный ленточный фундамент отлично подходит для дома из газобетона – это надежное, долговечное основание.
Дата: 9 ноября 2018
Просмотров: 4168
Коментариев: 0
Основой любого строения является фундамент, определяющий срок службы объекта строительства. Затраты на обустройство основания составляют третью часть от суммы общих сметных расходов и экономить на нем нецелесообразно. Далеко не всегда качественные строительные материалы гарантируют прочность. Немаловажное значение имеет поверхность, на которой осуществляется строительство. Фундамент на глинистой почве коренным образом отличается от заливки основания в черноземных районах.
Сооружение надежного фундамента на пучинистой основе – серьезная задача. Ведь она может повести себя непредсказуемо, что связано со способностью удерживать влагу, выталкивать постройку. Коварная глина легко размывается водой, теряет целостность, открывает доступ влаги к элементам сооруженного здания.
До того, как осуществлять строительство на проблемной почве, изучите ее свойства, определитесь с типом конструкции. Цена ошибки высока. Это трещины, провалы и возможное разрушение постройки. Строительство капитального объекта в зоне глинистых грунтов требует помощи проектных организаций. Если планируется возведение хозяйственной постройки, бани или помещения для транспортного средства, то с этой задачей можно справиться самостоятельно, изучив рекомендации, указанные в материале статьи.
Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь
Подготовительные мероприятия
Если выбора нет и придется возводить фундамент на глиняной почве, уделите особое внимание следующим моментам:
- типу глиносодержащего грунта, который определяется при изыскательских работах, предусматривающих бурение, взятия проб на будущей глубине основания. Геологическую разведку выполняйте в весенний период, когда уровень грунтовых вод максимальный, что позволяет провести детальные исследования;
- уровню промерзания грунта для вашей местности, который для конкретного региона определяют, используя справочную информацию;
- концентрации влаги. Определить влажность можно, оставив образец высыхать на открытом воздухе. Если процесс займет несколько часов, то это свидетельствует о повышенной влажности, вызывающей вспучивание;
- глубине водоносных слоев, находящихся в верхних слоях грунта. Выполнив бурение шурфа и, ориентируясь по расположенному рядом колодцу, вы оцените уровень расположения водоносных пластов.
Остановимся детально на видах глинистых грунтов.
Глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке
Разновидности глинистой почвы
Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.
Можно самостоятельно попытаться размять рукой грунт. Из суглинистых фракций «колбаска» растрескается, а пластичная масса свидетельствует о том, что перед вами глина, представляющая сложность для строительства.
В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:
- Глина, которая пригодна для сооружения фундамента, отличается однородным составом, а уровень промерзания расположен выше водоносных слоев. Пластичность массы и высокая сыпучесть затрудняют сооружение надежной основы будущего здания.
- К примеру, глинисто-песчаная смесь с содержанием мелкой каменной фракции является надежной базой, слабо подверженной вспучиванию. Строительство не доставит проблем, а устойчивость и долговечность постройки будут обеспечены.
Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь
- Суглинки характеризуются наличием песка, объем которого составляет порядка 2/3 от общей массы. В зависимости от процентного содержания глины, делятся на тяжёлые, средние и легкие виды. Повышенная склонность к вспучиванию затрудняет строительные мероприятия.
- Супеси, содержащие до 10% глины и именуемые плавунами. Как правило, такой грунт перемещается под влиянием подземных водяных пластов и, практически, не используется для возведения объектов, но использование свай позволяет осуществлять постройку на этом виде почвы.
- Песчаники, включающие не более 10% глинистой массы, хорошо пропускают воду, уплотняются под воздействием массы постройки и пригодны для строительства.
Рекомендации по выбору основы
Если тип почвы на будущей строительной площадке определён, известен уровень водяных пластов, рассчитана глубина промерзания, значит, можно выбрать оптимальный фундамент для дальнейшего выполнения работ. Основание для будущей постройки, выполненное на глинистой основе, должно обладать высокой прочностью и противодействовать реакции грунта.
Специалисты по строительству рекомендует на проблемных участках, склонных к вспучиванию, использовать следующие виды основ:
- ленточную, заглубленную на небольшую глубину и представляющую монолитную конструкцию с расширенной подошвой. Ее обустраивают при расположении водоносных грунтовых слоев ниже точки промерзания;
На глинистой почве можно строить абсолютно любой тип фундамента
- свайную конструкцию, эффективную при значительном заглублении свай и близком расположении водоносных пластов. Расширение нижней части опор затрудняет выталкивание фундамента под воздействием вспучивающих усилий;
- комбинированный ленточно-свайный фундамент, объединяющий в единый каркас бетонные опоры и ленточный мелкозаглубленный контур. Применяется при близком расположении грунтовых вод.
Технологические особенности сооружения данных оснований, предназначенных для глинистых проблемных участков, отличаются от принятых для стандартных типов почв, так как имеют усложненную конструкцию, требуют увеличенных финансовых вложений. Ознакомимся с процессом их обустройства.
Подготовка ленточной основы
Фундаменты для строений можно выполнить на глинистом грунте, используя ленточную основу. Фундамент на глинистой почве с повышенной влажностью будет дороже аналогичного сооружения на не проблемном участке.
Прочную ленточную основу создать несложно, если воспользоваться технологией, выполняемой по предложенному варианту:
- Произведите разметку строительной площадки согласно требованиям проектной документации.
- По периметру контура выкопайте траншею, размер которой должен в 3 раза превышать ширину будущего фундамента, а глубина – точку промерзания.
Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент
- Основание выполняйте на 25% шире, по сравнению с его верхом. Это позволит снизить реакцию со стороны грунта, увеличить площадь опоры, предотвратить деформацию или проседание здания.
- Соберите деревянную, шиферную или металлическую опалубку в зависимости от имеющегося на объекте строительства материала.
- Засыпьте дно траншеи гравием слоем не менее 15 см, утрамбуйте.
- Уложите слой песка, повторно уплотните песчано-гравийную подушку под фундамент, которая позволит компенсировать реакцию грунта, удалит с основания излишек влаги.
- Застелите поверхность дна и стенки рубероидом или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции основы.
- Смонтируйте в полости армированный каркас усиления, используя проволоку, зафиксируйте его элементы.
- Подготовьте бетонный раствор согласно рецептуре, залейте его в опалубку до необходимой высоты ленты.
- Удалите воздушные полости, используя арматуру или глубинный вибратор.
- Спланируйте бетонную поверхность будущего основания.
- После высыхания застелите поверхность гидроизоляционным покрытием из рубероида.
Заглубление монолитной ленточной основы на метр ниже уровня залегания водоносных слоев, находящихся в грунте, обеспечит компенсацию усилий почвы, сформирует устойчивую основу для любой постройки. Несмотря на множество недостатков, используя преимущества глины, выдерживающей значительные усилия от массы строения, можно сформировать крепкую конструкцию для строительства здания.
Глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод
Сооружение столбчатой конструкции
Свайный фундамент на глинистой почве имеет свои преимущества. При установке свай можно войти в твердый слой, не подверженный отрицательному влиянию перепадов температуры и грунтовых вод. Этот вид основания эффективен при близко расположенных подземных водах. Расширения нижней части опор увеличат устойчивость конструкции, ее противодействие выталкивающим усилиям. В качестве столбчатого фундамента могут применяться:
- железобетонные столбы, забиваемые в виде специальных свайных полей. Под капитальные стены, армированные бетонные опоры погружают рядами, под опорные колонны – кустовыми группами, а под отдельные стойки монтируют индивидуальные столбы. Уложенные на сваи ростверки объединяют конструкцию в монолитную основу;
- буронабивные сваи, формируются путем предварительного бурения скважин увеличенного диаметра с интервалом в 2,5 метра. Они располагаются по углам постройки и под капитальными стенами. Основание заполняется песочной щебеночной подушкой, которая бетонируется 10-сантиметровым слоем. В полости опускаются металлические, полимерные или асбоцементные трубы, которые армируются и заполняются бетонным составом;
- Винтовые опоры, основой которых являются прочные стальные трубы. Они легко закручиваются в грунт с помощью простых механических устройств.
Устройство комбинированного основания
Комбинированный фундамент на глинистой почве объединяет в единый бетонный каркас группу вертикально расположенных свай или столбов. Вместе с ленточным основанием шириной 0,3-0,5 м, заглубленным на уровень 0,5 метра, они создают прочную конструкцию. Вертикальные опоры уходят в твердые слои почвы, расположенные ниже уровня промерзания, а армированные каркасы опор и ленточного основания объединяются в единое целое.
Итоги
Сложно ответить однозначно, какие лучше использовать фундаменты для конкретных целей. Ведь для строительства глинистая почва – проблемная, требует специального подхода.
Каждый вариант имеет свой комплекс достоинств и может применяться для глинистых оснований, отличающихся повышенной концентрацией влаги. Главное, соблюдать технологию! Тогда конструкция основы обеспечит устойчивость, прочность здания, предотвратит его от деформации под воздействием реакции грунта.
На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.
Фундамент на глине |
Важнейшим видом работы становится закладка основания будущего здания. В процессе проектирования можно столкнуться с определенными проблемами, обойти которые не представляется возможным. Одна из них – фундамент на глине, сложном пучинистом виде почвы.
Пучинистая почва вызывает множество сложностей, особенно при высоком расположении пласта грунтовых вод. Насыщенные водой глинистые отложения являются рекордсменами по воздействию морозного пучения, серьезно деформирующие поверхность, формирующие провалы, трещины, многочисленные разрушения. Тяжелые последствия возникают, если проект разрабатывался с ошибками.
Фундамент на глине и морозное пучение
Что такое морозное пучение, чем оно опасно? Существует специальная область инженерной геологии, называемая мерзлотоведение, исследующая особенности промерзшей земли и способы предотвращения деформации в этих непростых условиях.
Влажная глинистая почва промерзает долго, неравномерно, образуя невидимые глазу поры. Вода в крупных кавернах превращается в лед, цементируя почвенный слой, становящуюся крепче скальной породы. Замерзая, объем увеличивается на девять процентов. С началом весны «скала» вновь становится грязью.
После замерзания пор вода продолжает подсасываться из нижнего горизонта, постоянно поддерживая влажность. Высокий водный пласт дает много воды, образуя целые ледяные прослойки, которым по силам приподнять дом, вспучить железобетон или деформировать огромные территории. По весне, с началом таяния ледяных сюрпризов, здания, построенные без учета специфики, просаживаются, покрываются сетью трещин, иногда оказываясь неремонтопригодными.
Другой сложностью является способность смерзания водонасыщенного грунта с опорной частью дома. Возникающее давление столь велико, что может сломать опоры как спички. Воздействие идет на вертикальные стены по касательной, в результате чего строение просто поднимается над поверхностью земли. Избегая такого исхода, необходимо продумать, создать гидроизоляцию рулонными материалами. Они снизят сцепление, заставят мерзлоту проскальзывать по поверхности, не нанося вреда.
Для строителей-профессионалов фундамент на глине и борьба с морозным пучением не представляются чем-то из ряда вон сложным. Существуют различные способы, нивелирующие разрушительное воздействие – от использования химических компонентов до дренирования и осушения участка.
При возведении дома на пучинистой почве нужно обязательное предварительное геологическое исследование, чтобы после завершения строительства дом не преподнес после окончания зимнего периода неприятного сюрприза. При самостоятельном строительстве небольших объектов необходимо руководствоваться нормативами возведения сооружений на непростых землях и учитывать высокую коррозионную агрессивность.
Как правильно подобрать фундамент на глине?
Перед тем, как окончательно решить, какой именно тип основания будет стоять на участке с глинистой почвой, стоит учесть:
- водонасыщенность глины. Чем ниже содержание влаги, тем выше степень несущей способности;
- размеренность прохождения глинистых прослоек на разных уровнях. Если под плодородным слоем идет неразбериха почвенного “пирога”, но вашему объекту подойдет только свайная технология. Она не зависит от этих прослоек, а опирается исключительно на твердый несжимаемый грунтовый слой;
- уровень прохождения грунтовых вод. Если они подступают слишком близко к фундаменту, ленточный тип противопоказан, буронабивная технология обречена на фиаско;
- вес планируемого здания. Ведь особенности земли и масса строения – главные факторы, влияющие на подбор основания;
- степень промерзания земли в регионе. В сочетании с повышенным УГВ создаются особо агрессивны условия, с которыми справятся только забивные железобетонные сваи;
- ландшафтные перепады высот. Пригорки и овраги растягивают строительную смету в несколько раз. Если, конечно, не было принято решение строить на сваях. Винтовые или забивные опоры просто закупаются разной длины. После окончания монтажа срезаются по единому горизонту.
Как определить количество глиняных примесей?
- Глина – более 30% в составе грунта.
- Суглинок – 10% от общего состава.
- Супесь – содержание колеблется в пределах 5-10%.
Определяют процентное соотношение примеси в почве сначала «на глазок», слепив обычную «колбаску». Чем она эластичней, тем сложнее вести строительство.
Глубина промерзания земли – второй важный фактор
- Для Москвы она составляет 1,35 м
- Санкт-Петербурга – 1,14 м
- Владимира – 1,44 м
- Вологды – 1,51 м
- Нижнего Новгорода – 1,49 м
При возведении дома на пучинистом участке необходимо недостатки земельного надела превращать в достоинства. Базис дома способен выдержать огромные нагрузки при глубоком залегании грунтовых вод. Создается надежная конструкция, на которой можно даже сэкономить. При небольшом залегании водного пласта лучше сразу останавливать выбор на свайных опорах.
Фундамент на глине, созданный на сваях, не будет дороже ленточного, при этом во много раз качественнее и надежнее. В этом видео есть не только процесс монтажа, но и съемки с предварительных инженерно-геологических изысканий:
Основные повреждения построек происходят при строительстве своими силами.
- Просаживается основание, дом постепенно погружается «под землю».
- Выпучивание дома происходит на влагонасыщенной поверхности при увеличении объема в момент промерзания. Промерзание на метр смещает почву на 15 см.
- Боковые дефекты, приводящие к отрыву верха от низа, часто случаются при чрезмерном заглублении.
Фундамент на глине: делаем правильно
В первую очередь выполняется обратная засыпка, представляющая сформированный песочно-щебневой подушки в траншее. С одной стороны, это увеличивает себестоимость конструкции, а с другой обеспечивает надежный базис.
В российских регионах с холодными и затяжными зимами необходимо сооружать дренажные траншеи, отводящие жидкость. Хорошо зарекомендовали себя на практике свайные основания, выполненные из железобетона или на вкручиваемых опорах.
Дом на опорах – оптимальный выбор фундамента на глине. От размера несущих столбов зависит глубина проникновения до участков твердого грунта. Такое базис не будет размываться или промерзать, позволяя дому стоять крепко и долго. При расчете надо помнить, что каждая опорная точка берет на себя определенную нагрузку, которая в сочетании с глубиной залегания может требовать разные свайные конструкции.
1. Винтовые. Самый недорогой вид. Представляют собой металлические столбы, вкручиваемые в грунт. Срок службы составляет полвека. Надежнее, но и дороже примерно в два раза изделия, имеющие литые наконечники.
2. Забивные. Наиболее оптимальными для фундамента на глине считаются забивные изделия, для установки требуется использование спецтехники. Если винтовая способна выдержать пять тонн, то железобетонная способна удержать уже порядка 60 тонн. В процессе изготовления сваи из железобетона внутрь формы крепится каркас из арматуры, который затем заливается бетоном. После того, как бетон застынет, производится распалубка и «выстаивание» материала до набора проектной прочности. Необходимо избегать нарушений технологии. Достойное качество можно получить, создавая сваи на сертифицированном производстве, ведущемся строго по ГОСТу.
Свая забивается в землю при помощи огромного усилия специального молота копра, поэтому чтобы она не разрушилась, прочность должна соответствовать проектной.
Далее столб должен выдержать нагрузку в десятки тонн. Транспортировка железобетонных изделий сложнее, затратнее и требовательнее. Поэтому стоимость ж/б конструкций может быть дороже предыдущих.
3. Буронабивные. Представляют собой ж/б столбы, создаваемые в процессе строительства на участке. Для их установки бурят отверстия, осушают их и создают в полости песчаную подушку. В образовавшееся отверстие погружают армокаркас, который заливают бетонной смесью. Такой способ подходит только в случае малого заглубления.
Вывод
Фундамент на глине, выполненный винтовыми или железобетонными сваями, долговечен. Стальные бесшовные трубы со стенками определенной толщины (от 4 мм), прошедшими антикоррозийную обработку со всех сторон сделаны с лопастями на концах. За счет этого конструкция легко проходит даже мерзлый грунт, одновременно уширяя основание. Во избежание коррозии металлических поверхностей в существующую полость заливается или засыпается бетон.
Сваи устанавливаются по периметру здания, над ними будут возводиться несущие стены. Если здание массивное, рекомендуется создавать свайное поле, поверх которого крепится ростверк, связывающий всю конструкцию воедино.
Свайный железобетонный фундамент на глине прослужит не менее века, выдерживая большие нагрузки. Из безусловных плюсов можно назвать незначительную стоимость работ, возможность использовать сваи неоднократно, возможность круглогодичного монтажа. Минусами считается невозможность обустроить подвальное помещение, необходимость привлечения спецтехники.
Не стоит бояться начинать стройку на пучинистой земле. Достаточно грамотно создать опорную зону, чтобы избежать множества проблем в дальнейшем. Доказательством тому могут послужить отзывы владельцев подобных участков:
на глине, слабых грунтах, песчаной почве
Схема одного из способов устройств ленточного фундамента в землеПри планировании будущего сооружения, проектировщики всегда обращают внимание на состояние и тип грунтов, так как для каждого грунта подходит свой фундамент. Несмотря на то, что ленточные фундаменты можно возвести на практически любой почве, кроме скалистой местности, технология все же отличается.
Также может отличаться схема и способы расчета допустимых нагрузок на почву, и подбирается совсем иной строительный материал по классу прочности. Поэтому, ленточный фундамент на пучинистых грунтах возвести далеко не так просто, а рассчитать его габаритные размеры еще сложнее. Также нужно учитывать, что предусмотреть подвал на таких грунтах проблематично, как и необходимо надежно защитить основание от мелких грунтовых подвижек. Но строители часто возводят мелкозаглубленные ленточные фундаменты на глине и песчаной почве, склонной к пучению.
Что такое пучение грунта?
Определение класса грунта при шурфировании для укрепления ленточной основы в землеГрунт – это неравномерная смесь различных минералов и составляющих, дополнительно насыщенная влагой. В зависимости от глубины расположения грунтовых вод и состава грунта, влага может оставаться довольно глубоко, а верхние слои будут уже сухими. В зимний период, влага может замерзнуть только до конкретной глубины, при этом расширяясь и вспучивая почву. Чем больше содержание влаги, тем сильнее происходит сезонная деформация почвы. К пучинистым почвам относят:
- глину;
- суглинки;
- супеси;
- песчано-пылевые почвы (лессы).
Названия почв говорят сами за себя, то есть все они содержат глину в различных количествах, а глина слабо вбирает воду и набухает.
Если пласт поднимется достаточно высоко и сильно, он способен полностью разрушить даже прочные и толстые монолитные основания.
А с наступлением тепла, почва снова опускается, свободное пространство под фундаментом заполняется осколками основания, и оно проседает ниже допустимой высоты. Как итог – наступает частичное разрушение несущей конструкции здания.
Как возвести ленточный фундамент на глине
Схематическое отображение устройства ленточного основания на неустойчивых грунтахЕсли на строительной площадке обнаружены значительные пласты глины, то построить фундамент на таком грунте довольно проблематично. Сначала нужно произвести ряд защитных действий:
- Сначала нужно сделать замену слабой земли на песчано-гравийную или песчаную почву крупной фракции. Песок более прочный, обладает высокими несущими характеристиками и способен выдерживать массу здания. Также этот метод защиты практикуют, когда нужно снизить нагрузку на боковые стенки фундамента.
- Можно спроектировать ленточный фундамент с расширенной подошвой. При таком обустройстве увеличивается поверхность покрытия грунта и снижается нагрузка на единицу площади почвы. Это практикуется, если грунт содержит смесь глины и песка, и относится к насыпным почвам.
- Также можно создать мощный и толстый слой мягкой гидроизоляции, которая возьмет на себя эффект пучения почвы. Но это не всегда себя оправдывает, причем на слабых почвах этот метод влечет за собой увеличение массы конструкции. Такой метод эффективен, если в сооружении предусмотрен подогрев пола и цокольных помещений.
- Проводится монтаж гидроизоляционной прослойки вокруг фундамента и создание ливневой канализации в комбинации с дренажной системой. Это обеспечивает отличный отвод воды, высушивает почву вокруг фундамента и снижает его пучение.
- Обустройство дренажной системы. Вокруг основания предусматривается дренаж, который засыпают гравием или насыпной землей.
Такие методы защиты допустимы, если устанавливается ленточный мелкозаглубленный фундамент, и при этом он рассчитан на небольшие нагрузки. Его нельзя возводить на глине без дополнительного укрепления надежной опалубкой. В таких случаях используется только несъемные конструкции, можно также обойтись без опалубки как таковой, используя песок и гравий как внешнюю защитную среду, а насыпную землю для улучшения отвода ливневых и грунтовых вод.
Роль опалубки
Изготовление опалубки для ленточного основания на слабых грунтахОпалубка обеспечивает максимально ровную поверхность для монтажа гидроизоляционных материалов. Кроме того:
- с внешней стороны конструкции легче смонтировать дренажную и ливневую систему;
- обеспечивается более широкое основание ленты, чем обусловлено расчетами;
- несъемная опалубка обеспечивает большую надежность конструкции при горизонтальном пучении почвы;
- служит как теплоизоляция;
- дополнительно защищает фундамент от грунтовых вод, если обеспечить максимальную герметичность щитов.
Некоторые строители не практикуют использование опалубки. Резон тут есть, при условии, если будет использоваться специально подготовленная насыпная земля. Она должна содержать крупнозернистый песок, гравий и, желательно, минеральные водопоглощающие добавки.
В таких случаях, в траншею устанавливают на вертикальных крепежах полиэтиленовую пленку в два слоя, между пленкой засыпают насыпной грунт и трамбуют его. Затем поверх заливают полноценный ленточный фундамент, а армирование соединяют с основной лентой. Тогда опалубку нет нужды использовать, а подошва будет более широкой.
Когда слабые грунты слишком высоко
Схема устройства свайно-ленточного фундамента для слабых грунтовЕсли геодезическое исследование обнаружило слишком высоко расположенные слабые грунты, а глубина промерзания почвы расположена низко, тогда ленточный фундамент придется комбинировать со свайным. Причем сваи будут делаться с усиленными и расширенными подошвами, чтобы компенсировать большую массу здания на сравнительно небольших площадях подошвы свай.
Сваи вбиваются или монтируются ниже глубины промерзания, пока не будут достигнуты прочные слои породы. Для обустройства необходимо:
- Сначала подготовить участок. Сюда входит расчистка площадки, устранение плодородного слоя почвы, подготовка котлована. Учитывая, что слабый и насыпной грунт не имеет большой плотности, то он во время копания скважин будет постоянно осыпаться, поэтому их бурят под углом в 45 градусов. А опалубку возводят на полную высоту. Интервал между скважинами составляет до двух метров, глубина бурения − до достижения уровня прочных пород.
- Если по мере бурения скважины будет обнаружен плывун или слишком насыщенный водой пласт земли, тогда в качестве гидроизоляции нужно использовать асбестобетонные трубы. Трубы нужно вставить в скважины, выровнять по уровню и закрепить.
- Затем начинается заливка свай. Сначала нужно залить трубу на треть бетоном, затем приподнять, чтобы бетон заполнил пространство под ней. Тогда и образуется необходимое утолщение подошвы. Можно использовать подачу бетона компрессорами, но это финансово затратный процесс. Затем в трубу монтируют заранее подготовленную арматуру и заливают бетоном до верхнего уровня.
- Дно траншеи для ленточного фундамента засыпают песчано-гравийной смесью (подушка), трамбуют и монтируют опалубку. В траншею укладывают слой арматурного каркаса и все заливают бетоном.
Чтобы свайно-ленточный фундамент выдерживал воздействие ливневых и грунтовых вод, дополнительно делают вертикальную гидроизоляцию и отмостку. Если он построен на влажных грунтах, тогда без дренажа не обойтись, а в суровых климатических условиях дополнительно утепляют фундамент полиуретаном или пенопластом. Засыпку траншеи делают специально подготовленной насыпной землей, поверх которой обустраивают отмостку.
90000 Shallow foundation 90001 90002 A 90003 shallow foundation 90004 is a type of foundation which transfers building loads to the earth very near the surface, rather than to a subsurface layer or a range of depths as does a deep foundation. Shallow foundations include 90003 spread footing foundations 90004, 90003 mat-slab foundations 90004, and 90003 slab-on-grade foundations 90004 90011 90002 90013 pread footing foundation 90014 90011 90002 [90017 Australia.] 90011 90002 Spread footing foundations consists of strips or pads of concrete (or other materials) which transfer the loads from walls and columns to the soil or bedrock.Embedment of spread footings is controlled by several factors, including development of lateral capacity, penetration of soft near-surface layers, and penetration through near-surface layers likely to change volume due to frost heave or shrink-swell. 90011 90002 These foundations are common in residential construction that includes a basement, and in many commercial structures. 90011 90002 90013 Mat-slab foundations 90014 90011 90002 Mat-slab foundations are used to distribute heavy column and wall loads across the entire building area, to lower the contact pressure compared to conventional spread footings.Mat-slab foundations can be constructed near the ground surface, or at the bottom of basements. In high-rise buildings, mat-slab foundations can be several meters thick, with extensive reinforcing to ensure relatively uniform load transfer. 90011 90002 90013 lab-on-grade foundation 90014 90011 90002 [90017 Australia.] Slab-on-grade foundations are a structural engineering practice whereby the concrete slab that is to serve as the foundation for the structure is formed from a mold set into the ground.The concrete is then placed into the mold, leaving no space between the ground and the structure. This type of construction is most often seen in warmer climates, where ground freezing and thawing is less of a concern and where there is no need for heat ducting underneath the floor. 90011 90002 The advantages of the slab technique are that it is relatively cheap and sturdy, and is considered less vulnerable to termite infestation because there are no hollow spaces or wood channels leading from the ground to the structure (assuming wood siding, etc., Is not carried all the way to the ground on the outer walls). 90011 90002 The disadvantages are the lack of access from below for utility lines, the potential for large heat losses where ground temperatures fall significantly below the interior temperature, and a very low elevation that may expose the building to flood damage in even moderate rains. Remodeling or extending such a structure may also be more difficult. Over the long term, ground settling (or subsidence) may be a problem, as a slab foundation can not be readily jacked up to compensate; proper soil compaction prior to pour can minimize this.The slab can be decoupled from ground temperatures by insulation, with the concrete poured directly over insulation (for example, Styrofoam panels), or heating provisions (such as hydronic heating) can be built into the slab (an expensive installation, with associated running expenses ). 90011 90002 Slab-on-grade foundations are commonly used in areas with expansive clay soil, particularly in California and Texas. While elevated structural slabs actually perform better on expansive clays, it is generally accepted by the engineering community that slab-on-grade foundations offer the greatest cost-to-performance ratio for tract and semi-custom homes.Elevated structural slabs are generally only found on large custom homes or homes with basements. 90011 90002 Care must be taken with the provision of services through the slab. Copper piping, commonly used to carry natural gas and water, reacts with concrete over a long period, slowly degrading until the pipe fails. Copper pipes must be lagged, run through a conduit, or plumbed into the building above the slab. Electrical conduits through the slab need to be water-tight, as they extend below ground level and can potentially expose the wiring to groundwater.90011 90002 90013 ee also 90014 90011 90002 * Building construction 90017 * Construction engineering 90017 * Fiber reinforced concrete 90017 * Precast concrete 90017 * Prestressed concrete 90017 * Structural engineering 90017 * Tie rod 90017 * Rebar 90017 * Steel fixer 90017 * Formwork 90011 90002 90060 Wikimedia Foundation. 2010. 90061 90011.90000 Practical Soil-Shallow Foundation Model for Nonlinear Structural Analysis 90001 90002 Soil-shallow foundation interaction models that are incorporated into most structural analysis programs generally lack accuracy and efficiency or neglect some aspects of foundation behavior. For instance, soil-shallow foundation systems have been observed to show both small and large loops under increasing amplitude load reversals. This paper presents a practical macroelement model for soil-shallow foundation system and its stability under simultaneous horizontal and vertical loads.The model comprises three spring elements: nonlinear horizontal, nonlinear rotational, and linear vertical springs. The proposed macroelement model was verified using experimental test results from large-scale model foundations subjected to small and large cyclic loading cases. 90003 90004 1. Introduction 90005 90002 Several researchers ([1-5], among others) have investigated extensively the subject of soil-structure interaction (SSI). Rayhani et al. [6] showed that soil-structure interaction might amplify or attenuate the base shear through inertial and kinematic interactions.Stewart et al. [7] concluded that the effects of SSI on rigid structures founded on soil are more significant, when compared to flexible structures. Bobet et al. [8] showed that the soil-structure system is a function of the relative rigidity of the structure compared to that of the ground. SSI is shown to be significant in the presence of soft soils or when structural mass is very large [9]. As a consequence, the SSI problem can be excluded from computations if the soil where the structure is founded is very rigid.When considering the effect of soil-structure interaction in base isolated multistoried structures on elastic layered soil, Spyrakos et al. [10] have found that SSI effects are significant for squat lightweight buildings on low stiffness soil-stratum. Although their study dealt with harmonic excitations, it still gives an insight on the danger of neglecting SSI in the design of base isolated buildings. 90003 90002 In the seismic resistant design of structures, we are most interested in the strength reduction factors to account for the nonlinear behavior that might be experienced by a structure subjected to an earthquake ground motion.Few researchers [11, 12] have recently attempted to assess the effect of SSI on the strength reduction factors. Eser et al. [11] have shown that the presence of soft soils reduces the strength reduction factors, which is primarily controlled by the changes in the structural period and displacement ductility. 90003 90002 Incorporation of SSI requires explicit modelling of soil-foundation system adequately. For instance, several models have been proposed depending on the foundation type, its embedment, and its rigidity ([13-15], among others).The Federal Emergency Management Agency [16] required that the foundation stiffness should be determined with one of the following three methods: (i) uncoupled spring model comprising three spring elements, for shallow foundations that are stiffer than the supporting soil; (ii) a finite element formulation of linear (or nonlinear) foundation behavior using Winkler models, for shallow foundations that are less stiff than the supporting soil; (iii) decoupled Winkler model, for shallow foundations that are flexible with respect to the supporting soil.However, El Ganainy and El Naggar [17] have demonstrated that the decoupled technique (Beam on a Nonlinear Winkler Foundation, BNWF) is not capable of predicting accurately the settlement seen in foundations on soft soils. Although it can be used to predict the overall deformation behavior of foundations, the BNWF requires a large number of nonlinear springs, which is considered as a major drawback [17]. 90003 90002 To address some of the above-mentioned issues, macroelement formulations have been proposed.The first formulation has been developed by Nova and Montrasio [18] and later modified and / or extended by other researchers [19-22] and recently the formulations developed by Gajan et al. [23] and Shirato et al. [3]. The major advantages of such models are their simplicity and their ability to capture the global response of bearing foundations [22, 24, 25]. However, on one hand, calibrating macroelement parameters pose a constraint on their adoption for practical applications. And on the other hand, knowing that most of the available macroelement models are based on specified bounding surfaces poses another problem for their capability to cover a wide range of problems [17].90003 90002 In a completely different modelling approach, El Shamy and Zamani [26] proposed a new 3D particle-based technique using the discrete element method (DEM) to analyze the seismic performance of soil-foundation-structure systems. In their model, the soil is idealized as a collection of spherical particles using DEM; the footing is considered as a rigid block, whereas the structure is modelled using a number of spherical particles in the form of a column, which can be clamped to simulate a rigid structure or bonded to simulate a flexible structure of predefined rigidity.90003 90002 To overcome the difficulties in performing complete nonlinear simulations, Seylabi et al. [27] proposed an equivalent linearization of nonlinear soil-structure systems considering both the effect of SSI and the nonlinear behavior of the structure on equivalent linear parameters. In their model the structure is modelled as an elastoplastic single-degree-of-freedom system (SDOF) and the soil beneath the structure is modelled by a discrete model combining different spring and dashpot elements.90003 90002 In this paper, a new macroelement model is developed for the analysis of the nonlinear response of shallow foundations under cyclic loading. This model may easily be incorporated into available structural analysis programs such as OpenSees [28]. The soil-foundation system is simulated using three spring elements: horizontal and rotational nonlinear springs and a linear vertical spring. The nonlinear springs are assigned appropriate nonlinear model of plasticity with material degrading parameters.90003 90004 2. Proposed Macroelement Model 90005 90002 The problem being studied here is that of a shallow foundation of any shape embedded in soil and subjected to simultaneous axial and lateral forces, as shown in Figure 1. The foundation is considered to be very stiff. The depth of embedment is. The proposed model incorporates three types of springs: (i) vertical translational elastic spring with stiffness; (ii) shear inelastic spring with preyield stiffness; (iii) rotational inelastic spring with preyield stiffness.These equivalent springs represent the foundation-soil system. The macroelement model replaces the system soil-shallow foundation, thus decreasing considerably both the overall number of degrees of freedom and the computation effort required to run large models. 90003 90024 90025 90004 2.1. Constitutive Equations 90005 90002 Two material models are considered in this study, namely, the Bouc-Wen model [29, 30] for the shear and rotational springs and the linear model for the vertical spring. 90003 90030 2.1.1. Shear and Rotational Springs 90031 90002 90033 Model Assumptions. 90034 The smooth Bouc-Wen model of hysteresis by Bouc [29] and Wen [30] has found many engineering applications. For instance, the use of original Bouc-Wen model and its extensions to soil-structure interaction include [31-33]. 90003 90002 In this study, we considered the Baber and Noori [34] extension to the original Bouc-Wen model. This version includes the degrading behavior observed in many engineering materials. 90003 90002 The nonlinear behavior of the soil-shallow foundation system is modelled via the nonlinear shear and nonlinear rotational springs.A force is mobilized at the shear spring and a moment is mobilized at the rotational spring. In what follows, we use a general force to denote and, depending on which spring we are modelling. 90003 90002 The constitutive relationship for is expressed in the Bouc-Wen model as a linear part and a hysteretic part: where is the deformation; is the preyield stiffness; is the mobilized force at the beginning of yielding; is the post-to-preyield stiffness ratio; and is a hysteretic quantity controlling the nonlinear behavior.The latter is governed by the following differential equation with respect to time: 90003.90000 Slab-on-Grade Raft Foundation Insulation Detail, Prefab ICF Form Kits 90001 90002 That’s an excellent list of questions, and I’ll address them one at at time. If you (or anyone) is interested in the Legalett raft forming system, drop us an email at [email protected] and we can get a quote organised. 90003 90002 90005 1) What are some potential issues with the approach? 90006 90003 90002 None really. In certain cases this system can be more expensive than others, in other cases it can be cheaper when you factor labour, excavation and other soft costs.Legalett fully engineers a solution to match your plans and conditions. So in virtually all cases, the best part is, it will likely be a better build. Meaning — structurally stronger, less susceptible to differential settlement and cracking than a traditional footing / frost wall foundation, and much better insulated. If you are building directly on solid rock and have no drainage issues or had no clay, building with a footing could be a bit cheaper, but not better. In your case Steve, Legalett may actually be the most cost-effective option because when you build on expansive clay soils it often requires soil remediation in order to build a slab with a footing and frost wall, Legalett should probably not require such measures.Note: we just built our recent demo house on clay and saved quite a bit of money by building a raft slab using Legalett ICF slab forms. 90003 90002 90005 2) How are those issues usually addressed? 90006 90003 90002 What issues ?! 🙂 90003 90002 90005 3) What is the long term track record of Legalett slabs? 90006 90003 90002 There are about a million and a half square feet of Legalett slabs installed all over North America and there is not a single structural failure recorded — the system originated in Sweden in тисячу дев’ятсот вісімдесят три and certainly seems well engineered to us (which is why we chose it for our demo house — that and the innovative solar heated floor).90003 90002 90005 4) Is there any reason you can think of why the County of Prince Edward would have any issues with issuing a permit for, inspecting, and issuing an occupancy permit for the finished product? 90006 90003 90002 The company wants to make it a smooth experience for their customers, so I understand that if you receive any resistance from your municipal inspector that they will go to bat for you. They also say that in all of North America that they have never been refused a permit, so do not worry, you likely will not be the first.90003 90002 90005 5) Is there anything special we would need the home designer to be aware of, as they put together the plans and construction drawings, if we opted for this approach for the foundation? 90006 90003 90002 If you decide to seat your home on one, you just need to provide the building plans and Legalett engineers will provide you with complete stamped drawings and step by step install directions. It means your designer only has to concern themselves with what is above grade only, so let them know early so they do not spend your money on drawing up something you will not be buildling.90003 90002 90005 6) We would like if possible to use local people as primary constructors, and we are also capable of (and want to add where possible) sweat equity. Is this feasible with the Legalett system? We also believe we have a good local excavator for the septic and foundation work. 90006 90003 90002 That’s a great way to do it if you can. The company provides training seminars for builders and general contractors. If you are someone that has building experience and wants to do it yourself, this is hands down the best way to go.What they give you are custom step-by-step directions for assembly from start to finish. 90003 90002 It’s not quite as simple as assembling a couch from Ikea, but if you have some building experience and you know how to read a plan AND you take the training course, it’s a very do-able undertaking. They also do an inspection before you pour concrete (which is included in the cost), so if you screw something up they will at least catch it in time. And they offer tech support, which is great to avoid backtracking and fixing mistakes in the first place.90003 90002 90005 7) If so, would non-Legalett trained people need any special knowledge, experience or skill beyond what they would normally need to build such a house if it were on a crawl space or basement? What I mean here relates to the part above the foundation; i.e. the main house and garage construction. 90006 90003 90002 That is partially answered above in question 6, and — since Legalett is a structurally reinforced Raft slab it has no footing, so excavation is much more simple.You need a flat surface on which you build rather than digging trenches or building up to accommodate footings. A foundation contractor that has never used it before would need to sit with the plans for a bit to wrap their heads around it, but once they have, it’s a bit of a cake walk. 90003 90002 90005 8) Are there any homeowners we can speak to, for references, for comparable projects? Ideally we wish to understand any issues that might arise during the planning, execution or post-project.90006 90003 90002 Legalett has an Ambassador Program where there are homeowners that on occasion offer tours of their house and relay how their experience was, with luck there may be one near you. 90003 90054 For more reading and videos on 90005 pre-fabricated engineered insulated slab on grade form kits for problem soils like expansive clay see here 90006, from the EcoHome 90005 Green Building Guides 90006 90059.