Пристрій фундаментів. Монолітні, пальові, стрічкові і стовпчасті фундаменти.

Приступати до закладки фундаменту слід після того, як вибрано місце розташування будинку, затверджений його проект, зовнішній вигляд, внутрішній розподіл на приміщення, тип фундаменту і матеріали. Від надійної роботи фундаментів у великій мірі залежать експлуатаційні якості будівлі, його капітальна і довговічність. Вартість зведення фундаментів складає 15-20% вартості будинку, а виправлення допущених помилок, як правило, многодельно і дорого, тому до спорудження фундаментів слід відноситися особливо відповідально.


Фундамент - головна несуча частина, підстава, опора будь-якої будівлі, будь-якої споруди.

Приступати до закладки фундаменту слід після того, як вибрано місце розташування будинку, затверджений його проект, зовнішній вигляд , внутрішній розподіл на приміщення, тип фундаменту і матеріали. Від надійної роботи фундаментів у великій мірі залежать експлуатаційні якості будівлі, його капітальна і довговічність. Вартість зведення фундаментів складає 15-20% вартості будинку, а виправлення допущених помилок, як правило, многодельно і дорого, тому до спорудження фундаментів слід відноситися особливо відповідально.

Починати необхідно з інженерно-геологічних вишукувань на тому місці , де буде стояти будинок, так як на вибір фундаменту впливає безліч факторів, серед яких стан і тип грунту на відведеній ділянці, рівень промерзання, наявність грунтових вод, конструкція самої будівлі, навантаження на фундамент, використання підвалів і пр.

Крім того, необхідно врахувати мережі, комунікації, зариті в землю на ділянці, призначеній для будівництва.

Міцність і довговічність будівлі, трудомісткість і вартість будівництва багато в чому залежать від того, наскільки правильно вибрана глибина заставляння фундаменту, що, у свою чергу, визначається глибиною промерзання грунтів, ступенем їх пученія, рівнем стояння грунтових вод, здатністю грунту до капілярного підсосу, рядом інших умов. Але вирішальне значення, як правило, має глибина промерзання грунтів, оскільки деякі з них, здатні утримувати в порах воду, при промерзанні спучуються, тобто збільшуються в обсязі, ушкоджуючи розміщені в них конструкції.

Оцінка грунтів може бути виконана на основі наявних в дослідницьких організаціях результатів геологічних досліджень. За відсутності таких даних і при необхідності самостійного дослідження грунту на ділянці забудови слід вирити шурф або пробурити свердловину. Під час обстеження вироблення (шурфу або свердловини) особливу увагу необхідно звернути на грунтовий або насипний шари, тому що їх, як правило, не використовують як підставу. Крім того, вкрай важливо встановити рівень грунтових вод.

Характеристики грунтів

* скельні і уламкові грунти - міцні, не розмиваються і не спучуються при промерзанні, якщо не містять в своєму складі глинистих і пилуватих частинок;

* піщані грунти (окрім дрібнозернистих і пилуватих) - відносяться до непучиністих, можуть служити хорошою підставою;

* дрібнозернисті і пилуваті піски - можна використовувати в якості підстави, проте вони часто володіють властивостями пливунів; відносяться до рухливих грунтах;

* глинисті грунти (глини, суглинки, супіски) - в сухому стані служать хорошою підставою і відносяться до умовно непучиністих; в водонасиченому стані і при малій щільності знаходяться в текучому стані і сильно спучуються при промерзанні.

Глибину закладення фундаментів приймають такою:

* на рухливих грунтах - не менш розрахункової глибини промерзання грунтів;

* на умовно непучиністих (великоуламкових з пилувато-глинистим заповненням, дрібних і пилуватих пісках і всіх видах глинистих грунтів твердої консистенції) при нормальній глибині промерзання до 1 м - не менше 0,5 м, до 1, 5 - не менше 0,75 м, від 1,5 до 2,5 м - не менше 1 м;

* на непучиністих грунтах (великоуламкових, а також пісках гравелистих, великих і середній великій) незалежно від глибини промерзання - не менше 0,5 м.

У всіх випадках закладення фундаменту вище за рівень промерзання грунту слід забезпечити відведення поверхневих та атмосферних вод, щоб захистити підставу від зволоження

У Залежно від форми і способу обпирання на ГРУНТ фундаменти бувають

-стовпчастими,
-стрічковими і
-плитковими.

Важливе значення має передбачуваний час, на яке зводиться будова. Наприклад, термін служби різних фундаментів складає:

- стрічкових бетонних і бутових на цементному розчині - 150 років;
- бутових або бетонних стовпів - 30-50 років;
- дерев'яних стільців - 10 років.

Найпростіші фундаменти під садибні будинки - стовпчасті з бутового каменю або цегли нормального випалу. У плані стовпи розміщують по кутах будівлі, де перетинаються капітальні стіни, а також під всіма капітальними внутрішніми і зовнішніми стінами через кожні 2-3 м так, щоб фундаментні стовпи знаходилися під стовпами каркаса стін або під простінками, але не під отворами.

Розміри перетину стовпів в плані визначають розрахунковим шляхом, але при кладці з пастелістого бутового каменя вони повинні бути не менше 500 х 500 мм, із рваного бутового - не менше 600 х 600 мм. Цегляні фундаментні стовпи роблять перетином 380 х 380, 380 х 510 мм і більше. Стовпи виводять на 200-250 мм над поверхнею землі. Заповнення між ними виконують з бутового каменя або з цеглини із заглибленням на 300-400 мм і шириною відповідно 400 і 250 мм (у одну цеглину).

Кладку фундаментних стовпів ведуть з перев'язкою швів горизонтальними рядами, підбираючи на кожен ряд камені однакової висоти, а ось кладку заповнення не перев'язують з кладкою стовпів, щоб при їх нерівномірного осідання не утворилися тріщини.

Для садибних будинків каркасної або каркасно-щитової конструкції фундаментом можуть служити стовпи із заповнених бетоном труб , введених в грунт на глибину його промерзання. Свердловини під них роблять за допомогою ручного бура, трохи більшого по діаметру, ніж труби. У пробурену свердловину вставляють азбестоцементну трубу, ущільнюють зовні грунтом, заливають всередину на одну третину бетонну суміш і підводять, щоб на дні утворилася бетонна підстава.

Після цього в неї додають ту ж суміш до позначки на 10 см нижче верхньої межі. Суміш кілька разів протикають стрижнем і дають їй схопитися. Аналогічним чином влаштовують всі фундаментні опори, а через два-три дні по їх верхніх гранях укладають і вирівнюють обв'язування і пригвинчують анкерні елементи, нижню частину яких бетонують в азбестоцементних трубах, додаючи бетонну суміш до нижнього краю обв'язування.

Один з найпростіших видів фундаментів - так звані "дерев'яні стільці", виготовлені з деревини твердих порід: сосни, дуба, модрини і т. д. Їх довжина регламентується глибиною промерзання грунту. Зазвичай "стільці" опускають в ями, відриті нижче рівня промерзання грунту на 20-25 см, закріплюють їх утрамбованим грунтом. Попередньо деревину обпалюють, покривають розігрітим бітумом або антисептируют.

Гідроізоляція фундаментів

При пристрої фундаменту велику увагу слід приділяти гідроізоляційним робіт. Щоб оберегти стіни від проникнення грунтової вогкості і капілярної вологи, по поверхні цоколя, вирівняною розчином, або в його товщі вище вимощення укладають гідроізоляцію з двох шарів толю на клейовій мастиці або з шару цементу.

У безпідвальних будинках перший шар горизонтальної гідроізоляції розташовують між фундаментом і цоколем, другий - на 10-15 см нижче перекриття в межах цокольної стіни. Протягом всього періоду виконання гідроізоляційних робіт ізольовані конструкції необхідно оберігати від дії грунтових і поверхневих вод, причому рівень грунтових вод треба підтримувати на 40-50 см нижче горизонтальної ізоляції.

Ізолюються поверхні повинні бути рівними (без раковин і горбів), очищеними від пилу та сміття, сухими, погрунтованих розрідженим бітумом (за винятком тих, що покривають цементними розчинами і холодними асфальтовими мастиками). Наскільки поверхня рівна, перевіряють, прикладаючи до неї двометрову контрольну рейку, яка повинна прилягати лише з невеликими просвітами.

А щоб судити, чи достатньо суха поверхня, можна скористатися наступним практичним прийомом. У різних її місцях на мастиці приклеюють шматки рулонного матеріалу розміром до 1 кв.м., а коли мастика захолоне, відривають їх. Якщо при цьому матеріал рветься, поверхню вважають сухою.




При будівництві садибних будинків з підвальними приміщеннями доцільно застосовувати фарбувальну або обклеювальну гідроізоляцію. Першу, що складається з гарячих бітумів, гарячих бітумних мастик і розріджених розчинниками бітумів, рівномірно наносять по крайней мере в два шари товщиною не менше 0,5 мм. Другий вид гідроізоляції з водонепроникних рулонних матеріалів (гидроїзола, ізола, бризолу, руберойду) виконують в декілька покриттів на гарячих або холодних бітумних мастиках (товщина шару мастики не повинна перевищувати 1,5-2 мм).

Роботи по влаштуванню фундаментів слід починати після заготівки основних будівельних матеріалів з таким розрахунком, щоб будівництво будинку і введення його в експлуатацію здійснювалися за один будівельний сезон.

Фундаменти, зведені в рухливих грунтах і залишені на зимовий час без навантаження ( без стін, перекриттів і даху), можуть деформуватися. Непередбачені деформації можуть відбутися і в тому випадку, коли побудований будинок у зимовий час не експлуатується і не опалюється, а глибина закладення його фундаментів була розрахована на тепловий режим опалювального будинку.

Деформації фундаментів:

1. Осідання фундаменту
2. Випинання фундаменту під час закладання його вище рівня промерзання
3. Відрив і випинання фундаменту під час закладання його нижче рівня промерзання
4. Бічний зсув фундаменту

Перед початком будівництва заготовлені матеріали розташовують в безпосередній близькості від будівельного майданчика. Камінь, цегла, пісок, азбестоцементні листи і труби складують на відкритих майданчиках; пиломатеріали, столярні вироби, утеплювач, цемент та інші в'яжучі зберігають під навісом.

Пристрій фундаментів починають з розбиття в натурі плану будинку. За його зовнішньому периметру, на відстані 1-1,5 м від краю майбутньої траншеї або котловану, в створі розбивочних осей забивають або закопують дерев'яні стовпчики або обрізання металевих труб.

Їх верх повинен бути на 10-15 см вище рівня майбутньої підлоги. У місцях перетину розбивочних осей для кріплення дроту або волосіні забивають цвяхи або роблять пропили. Можна влаштувати так звану обноску з стовпчиків, з'єднаних поверху дошками. Вона дозволяє позначити не тільки розбивочні осі, але і зовнішні кордони фундаментів і стін. Прямі кути встановлюють за допомогою трикутника із співвідношенням сторін 3-4-5, виконаного з мотузка або збитого з дощок.

Остаточну перевірку прямокутності плану виконують виміром його діагоналей. Для визначення горизонтального рівня (однакових відміток по кутах будівлі) можна скористатися заповненим підфарбованою водою поливальним шлангом з двома скляними трубками на кінцях. Прийнявши одну з відміток за початкову, за допомогою водяного рівня переносять її на інші сторони і кути і таким чином отримують по периметру горизонтальну лінію, від якої ведуть відлік відміток при земляних роботах, пристрої фундаментів і закладці зовнішніх і внутрішніх стін.

Перед риттям ям, траншей або котлованів зі всієї площі забудови, включаючи майбутню вимощення, знімають рослинний шар землі і перевозять його в сад або в город. Для запобігання будівельного майданчика від затоплення дощовою водою з верхнього боку ділянки влаштовують водовідвідну (перехватную) канаву.

Технологія земляних робіт залежить в основному від типа фундаментів, складу грунту і рівня грунтових вод. Для стовпчастих фундаментів роблять круглі ями з вертикальними стінами.

Вони стійкі від обвалення навіть при високому стоянні грунтових вод. Такі ями відривають або за допомогою механічного автобуса, або вручну. В останньому випадку доцільно використовувати звичайний садовий бур, яким відривають центральну частину ями, а також виймають грунт після розширення ями лопатою.

Траншеї під стрічкові фундаменти і котловани для підвалів відривають з урахуванням допустимої крутизни укосів. Вертикальні стінки заввишки 1-1,2 м можна залишати лише в щільних глинистих і суглинних грунтах за відсутності грунтових вод.

В інших випадках слід передбачати земляні укоси або тимчасове кріплення земляних стін дошками, підтоварників, обаполом.

Кладку фундаментів, як правило, проводять відразу після уривки траншей, і котлованів, починаючи її з нижніх відміток. Якщо в траншею (котлован) потрапила вода, то безпосередньо перед укладанням фундаментів воду і розріджений грунт видаляють. При різних відмітках закладання підошви фундаменту роблять уступи заввишки не більше 50 см, при цьому довжину уступу приймають в два рази більше його висоти. На сухих і маловлажних (непучиністих) грунтах фундаменти малоповерхових будівель виконують з будь-яких традиційних матеріалів. Глибина закладення таких фундаментів невелика. При грунтових водах, розташованих нижче розрахункової глибини промерзання грунтів, вона на будь-яких грунтах і в будь-яких кліматичних умовах не перевищує 0,7 м.

Найбільш економічними фундаментами на таких грунтах є піщані, з крупнозернистого піску. У траншеї або ями пісок укладають шарами по 10-15 см з проливкой кожного шару водою. Не доходячи 20-30 см до планувальної відмітки землі, на пісок укладають щебінь, гравій або цегельний бій на цементно-піщаному розчині. Мінімальна висота щебенево-гравійного шару 10-15 см. При хорошому поверхневому водовідведенні піщані фундаменти надійні і довговічні.

Значно складніше пристрій фундаментів в рухливих грунтах, особливо при їх глибокому промерзанні. Для зведення таких фундаментів необхідні водо-і морозостійкі матеріали, у тому числі високоміцні бетони і розчини. Якщо марка використовуваного цементу не відома, орієнтовно її можна визначити по щільності цементу. Слід враховувати, що при тривалому зберіганні цементу навіть у сухому місці міцність знижується за б місяців на 25%, за рік - на 35-40%, за два роки - приблизно на 50%.

Як вже було сказано, в глубокопромерзающіх рухливих грунтах найнадійнішими н економічними є стовпчасті залізобетонні фундаменти. На сирих і заболочених ділянках, де застосування монолітного бетону з-за високих грунтових вод утруднене або взагалі неможливо, а також при стислих термінах будівництва зручні і технологічні збірні стовпчасті фундаменти, виготовлені заздалегідь у вигляді стовпів з жесткопрібетоненной опорної майданчиком-анкером.

Несучі стовпи виконують із залізобетону, азбестоцементних труб з внутрішнім армуванням і заповненням бетоном, a також з металевих труб, захищених зсередини цементно-піщаним розчином, а зовні бітумною мастикою або епоксидною смолою. В якості арматури використовують металеві стрижні і дріт діаметром 6 - 12 мм, а також металобрухт у вигляді старих водогазопровідних труб, куточків і т. п. Бетон краще приготувати на високомарочному цементі марки 300-400, а в якості заповнювача використовувати чистий крупний пісок і гранітний щебінь. Дрібний пісок з частинками глини, а також щебінь з вапняку або цегельного бою значно знижують марку бетону і його морозостійкість.

Знизу до дощок прибивають руберойд, що не дозволяє їм зрушитися в процесі бетонування, а зверху стій же метою прибивають поперечні рейки. Перед бетонуванням в опалубку укладають заздалегідь зв'язаний арматурний каркас з випуском арматурних стержнів за межі опалубки з торцевих сторін: з однієї сторони (нижньої) для подальшого кріплення опорної плити, з іншого - для пристрою залізобетонного поясу (ростверку). Габарити арматурного каркаса повинні бути менше майбутнього виробу на 3-4 см з кожного боку.

Бетон укладають шарами 8-10 см з штиковкой і трамбовапіем кожного шару. Щоб поверхня укладеного бетону передчасно не висохла, зверху кладуть мокру ганчір'я чи газети і все це накривають руберойдом. При температурі повітря 10-15 ° С через 7 сут бетонні стовпи набирають міцність, достатню для того, щоб вийняти їх з опалубки і встановити для бетонування опорної плити. Розміри опорної плити в плані зазвичай приймають рівними потрійній ширині несучого стовпа, тобто якщо, наприклад, перетин стовпа 15х15 см, то розміри плити в плані 45х45 см. Але це не обов'язково: при посиленому армуванні опорна площа плити може бути і більшою. При допустимому тиску на грунт 150-200 кПа (1,5-2 кгс/кв.см ..) і опорній плиті 50х50 см несуча здатність такого фундаментного стовпа складе 35-50 кН (3,5-5 тс).