Консультации строителя онлайн.


Книга "Мелкозаглубленный ленточный фундамент" Страница 12

страница 12

Страницы книги: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20... Оглавление
Конструкция мелкозаглубленного ленточного фундамента

Существует много вариантов конструктивных решений для мелкозаглубленного ленточного фундамента.  Исторически малозаглубленные ленточные фундаменты трансформировались из достаточно глубоко заглубленных траншейных фундаментов, «обмелевшие» потомки которых еще встречаются в самостройных решениях в южных регионах России. Траншейные фундаменты использовались  в основном до конца XIX века и представляли собой заполненные бутовой, кирпичной или бутово-кирпичной кладкой на глине траншеи. На таком фундаменте, например, построен Большой Петергофский дворец. 
Фотография №1. Фундамент Большого Петергофского дворца во время работ по его усилению.

бутовый фундамент

Ни о каком армировании в ранних вариантах траншейных ленточных фундаментов речи не шло. Фундаменты, сделанные из бутового камня или кирпича, представляли собой так называемые «гибкие» фундаменты по принципу цепной кладки. Каждый камень в такой кладке рассматривается как своего рода балка на двух опорах, на конце которой расположены шарниры. Огромное количество таких «шарниров» делает фундамент гибким в определенных пределах. Такие фундаменты способны под нагрузкой неравномерно изгибаться без разрушения. В настоящее время в английской строительной литературе рекомендуется устройство траншейного фундамента в виде подушки для постройки ленточного фундамента на нестабильных, слабонесущих грунтах.  Выполняется такая подушка в идее сплошной заливки бетоном заглубленной траншеи сечением 65 см х 75 см на уровне глубины промерзания грунта.  В дальнейшем поверх этой подушки отливается или выкладывается собственно ленточный фундамент здания. В извращенном виде эта технология встречается и сегодня:  самодеятельные строители отрывают неглубокую узкую траншею, заливают ее бетоном без всякого армирования и возводят на таком «фундаменте» дом. Сохранить целостность эта конструкция может только на непучинистых грунтах.  Появление портландцемента, развитие технологий армированных бетонов позволяют нам строить более технологичные и менее объемные ленточные фундаменты.

Варианты конструкции мелкозаглубленного ленточного фундамента
В условиях сложных грунтов (пучинистых, просадочных) хорошим вариантом конструкции ленточного малозаглубленного фундамента является монолитный железобетонный фундамент. Монолитный фундамент в сложных грунтовых условиях обладает большей механической прочностью по сравнению со сборными ленточными фундаментами из бетонных блоков или кирпича. Монолитные мелкозаглубленные ленточные фундаменты, которые по сути своей являются армированными балками, связанными в единую жесткую пространственную раму, лежащую на пружинистом основании, гораздо лучше противостоят всевозможным нагрузкам  по сравнению со сборными ленточными фундаментами.
Свод правил по проектированию и строительству «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» (СП 50-101-2004)  определяет следующие виды конструкции ленточных малозаглубленных фундаментов:

Таблица №12. Минимальное допустимое упрощение конструкции малозаглубленных ленточных фундаментов в зависимости от пучинистости грунтов подлежащего основания.

Степень пучинистости грунта   (ГОСТ 25100)

Пример грунта                                        (требует исследований для принятия решения о классификации)

Минимальное допустимое упрощение конструкции малозаглубленных ленточных фундаментов

Практически непучинистые грунты

Твердые глинистые грунты, мало водонасыщенные гравелистые, крупные и средние пески, мелкие и пылеватые пески, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельче 0,05 мм. Крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %

Из сборных бетонных блоков, укладываемых без соединения между собой

Слабопучинистые грунты

Полутвердые глинистые грунты, средне водонасыщенные  пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с заполнителем (глинистым, песком мелким и пылеватым) от 10 до 30 % по массе

Из сборных бетонных блоков, укладываемых без соединения между собой

Среднепучинистые грунты

Тугопластичные глинистые грунты. Насыщенные водой  пылеватые и мелкие пески.
Крупнообломочные грунты с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) более 30 % по массе

Из сборных железобетонных блоков, содержащих выпуски арматуры (выпуски соседних блоков соединяют, стыки замоноличивают бетоном).Сборно-монолитные фундаменты всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент.

Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые грунты

Мягкопластичные глинистые грунты.
Насыщенные водой пылеватые и мелкие пески.

Из монолитного железобетона, на бетонной подушке, на подушке из непучинистых материалов.Монолитные фундаменты всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент.
Усиление постройки армированными или железобетонными поясами, устраиваемыми в уровне перекрытий и над проемами верхнего этажа

Если вы не уверены, на каком типе грунта будет строиться фундамент вашего дома, выбирайте монолитную конструкцию железобетонного ленточного фундамента.
Любой вид мелкозаглубленного ленточного фундамента устраивается в отрытой в грунте на определенную глубину траншее.  Во избежание водонакопления и осыпки стенок траншей отрывку их следует производить после подготовки всех строительных материалов, для незамедлительного начала работ после отрытия траншей. Если подлежащие грунты избыточно сжимаемы на глубину зоны планируемой компрессии от фундамента, либо объем грунтов сильно зависит от водонасыщения (торф), то такие грунты подлежат удалению и замене малосжимаемыми грунтами (крупный песок, песчано-гравийная смесь).  
Глубина планируемой компрессии грунтов от мелкозаглубленного ленточного фундамента определяется по представленной ниже схеме:
Схема №3. Зона компрессии грунтов под основанием фундамента.

грунт под фундаментом

Зона компрессии грунтов от основания мелкозаглубленного ленточного фундамента находится в секторах по 45 градусов вертикально вниз по обе стороны от вертикальной оси ленточного фундамента. Величина давления на грунт от фундамента убывает с расстоянием: на глубине равной половине ширины основания мелкозаглубленного ленточного фундамента (бетонной подушки) из-за распределения на большую площадь,  удельное давление на грунт падает на 1/2. На глубине равной ширине основания фундамента удельное давление на грунт падает на 2/3 .
При производстве  работ по рытью траншеи под ленточный фундамент, слежавшийся грунт основания может быть взрыхлен как лопатами, так и ковшом экскаватора. Также при рытье, на дно траншеи падает некоторое количество рыхлого грунта со стенок траншеи. Поэтому очень важно уплотнить дно траншеи вибротрамбованием. Если этого не сделать, то усадка грунта на дне траншеи может составить 1,5 см только на первых 15 см глубины грунта под фундаментом. Вторая ловушка с осадкой грунта сопряжена с подсыпкой чрезмерно заглубленных траншей. Когда избыточную выбранную глубину заполняют грунтом, его плотность в среднем вполовину меньше, чем у слежавшегося грунта. Поэтому выравнивание траншеи по глубине (планировку) надо производить крупным или средним песком с утрамбовкой. Разжиженное дождем  основание траншеи уплотняется мелким гравием, щебнем или тощим бетоном.
В современном строительстве траншею выстилают геотекстилем, чтобы предупредить смешивание дренажной смеси, которая будет заполнять траншею, с окружающим грунтом и предупредить быстрое заиливание дренажной смеси и дренажных труб.  Поверхность основания, сложенного глинистыми грунтами, должна быть выровнена подсыпкой из среднего или крупного песка толщиной 5 - 10 см. Поверхность песчаного основания планируют без подсыпки.

Схема №4. Варианты конструкции мелкозаглубленного ленточного фундамента.

конструкция мелкозаглубленного ленточного фундамента

На дне траншеи на определенной глубине устраивается песчаная подушка. Требования британских норм оговаривают  достаточную толщину песчаной подушки под ленточным фундаментом как 20 см. В отечественной литературе [В.С. Сажин, 2003] толщина песчаной подушки определяется в диапазоне от 30 см до 60 см (и даже 80 см) в зависимости от типа грунтов.  В приложении №2 к старому СНиП II-В.8-71 «Полы. Нормы проектирования» для полов по грунту толщина подстилающего слоя в виде песчаной подушки была регламентирована высотой не менее 60 см.  
Чем толще песчаная подушка под основанием мелкозаглубленного ленточного фундамента, тем меньше будет деформация пучения основания. В ведомственных строительных нормах ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» соотношение толщины песчаной подушки и ширины ленточного фундамента принимается до 3 к 1. То есть, противопучинистая  песчаная подушка может быть толще ширины основания ленточного фундамента в три раза.
В любом случае песчаная подушка должна быть тщательно утрамбована послойно при укладке, чтобы не допустить дальнейшей осадки и деформации мелкозаглубленного ленточного фундамента.  При устройстве песчаной подушки материал отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется катками или площадочными вибраторами до плотности  не менее 1,6 т/м3   [пункт 6.2 ВСН 29-85].  
По поводу популярной методики уплотнения песчаной подушки проливкой водой следует сказать особо: хотя СП 50-101-2004 описывает технологию уплотнения грунта основания замачиванием, при проливке водой песчаной подушки, уложенной в траншею, грунтовое основание может быть размыто водой. Такой метод может принести больше вреда, чем пользы. Недаром в пункте 4.9.2  ТСН 50-302-96 говорится следующее:  «При наличии в основании подушки грунтов с неустойчивой структурой (пылеватые супеси, ленточные суглинки и т.п.) пески должны увлажняться до укладкиих в котлован или траншею. При устройстве подушки из гравия дополнительного увлажнения не требуется». Увлажнение песка до укладки также будет способствовать вымыванию глинистых и илистых примесей,  которым не место в основании фундамента.

Мелкий и пылеватый песок для подлежащей подушки не используют. На слабонесущих грунтах может устраиваться песчано-щебеночная (песчано-гравийная) подушка (смесь песка крупного или средней крупности - 40 %, щебня или гравия - 60 %) [пункт 8.7 СП 50-101-2004]. Подушка из гравия (щебня) практически не усаживается после того как ее уложили, и способна вынести без дальнейшей осадки без специальной трамбовки вес деревянного или каркасного дома. Для более тяжелых строений рекомендуется трамбовать и песчано-щебеночные подушки.
Стоп-халтура! Некоторые рабочие используют вместо подушки из песка под фундамент замок из глины. Они набивают в траншею глину, потому что глина, по их мнению, предохранит фундамент от поступления воды «снизу». Подобные рекомендации встречаются даже в некоторых популярных книгах про мелкозаглубленные ленточные фундаменты.  Однако, нужно понимать, что с помощью такой манипуляции вода действительно задерживается – в толще глиняной подушки. Тем самым увеличивается пучинистость подлежащего грунта.
Песчаная подушка играет несколько важных ролей в конструкции мелкозаглубленного ленточного фундамента: она отводит воду из-под основания фундамента, и тем самым снижает действие сил морозного пучения.  Песчаная подушка равномерно передает нагрузку от фундамента на подлежащий грунт, увеличивает расчетное сопротивление основания и служит для его выравнивания.  Очень важно предусмотреть укладку геотекстиля перед засыпкой песка или песчано-гравийной смеси. Геотекстиль предохранит материал подушки от заиливания окружающим пучинистым грунтом при высоком уровне грунтовых вод.
При наличии подвальных помещений следует предусмотреть связь бетонной подушки и тела мелкозаглубленного ленточного фундамента вертикальным армированием или устройством профилированного соединения «шип-паз» (для бетонных блоков)  между телом ленты фундамента и бетонной подушкой.
Верхняя поверхность мелкозаглубленного ленточного фундамента также должна быть гидроизолирована. При устройстве сборного ленточного фундамента на сильнопучинстых и чрезмернопучинистых почвах  поверх фундаментных блоков должно быть выполнено усиление конструкции армированным или железобетонным поясом.
При постройке каркасной стены, в тело ленты фундамента при бетонировании должны быть замоноличены анкера (шпильки с резьбой) для связи фундамента и каркасных конструкций стен. Также наличие анкеров с резьбой для крепления вертикальной арматуры, связывающей фундамент с межэтажным армпоясом,  может требоваться по некоторым технологиям постройки стен из ячеистых бетонов. Предварительно согнутые выпуски арматуры из тела фундамент необходимы для связи фундамента с монолитным перекрытием и монолитными стенами (если они планируются). Стена здания по британским нормам должна быть центрирована по центру фундаментной ленты [BR 2010 A1/2.2E2-a], что особенно актуально при центрировании плит перекрытий и мауэрлата стропильной системы. Отечественные нормативы допускают эксцентрическое положение стен.

Назад Страница 12 Читать дальше
Страницы книги: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20... Оглавление

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ