Фундаменты мелкого заложения

§1. Фундаменты мелкого заложения

К ФМЗ относятся фундаменты, имеющие отношение высоты к ширине подошвы, не превышающее 4, и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву.

ФМЗ

ФМЗ возводятся в открытых котлованах или в специальных выемках, устраиваемых в грунтовых основаниях.

Рис 10.1. Схема фундамента мелкого заложения:

1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – обрез фундамента.

— ФМЗ по условиям изготовления разделяют на:

монолитные, возводимые непосредственно в котлованах.

сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

— По конструктивным решениям ФМЗ разделяют на:

отдельно стоящие фундаменты:

под колонну (опору);

под стены (при малых нагрузках)

выполняются под протяженные конструкции (стены);

выполняются под ряды и сетки колонн в виде одинарных или перекрестных лент.

сплошные (плитные) фундаменты

Выполняются в виде сплошной железобетонной плиты, как правило, под тяжелые сооружения. Такие фундаменты разрезаются в плане только осадочными швами, что способствует уменьшению неравномерности осадки сооружения.

Выполняются в виде жесткого компактного железобетонного массива под небольшие в плане тяжелые сооружения (башни, мачты, дымовые трубы, доменные печи, устои мостов и т.п.).

Рис 10.2. Основные типы фундаментов мелкого заложения:

а – отдельный фундамент под колонну; б – отдельные фундаменты под стену; в – ленточный фундамент под стену; г – то же, под колонны; д – то же, под сетку колонн; е – сплошной (плитный) фундамент.

— ФМЗ изготовляют из следующих матреиалов:

каменные материалы (кирпич, бут, пиленные блоки из природных камней)

в отдельных случаях (временные здания) допускается применение дерева или металла.

Железобетон и бетон – основные конструкционные материалы для фундаментов.

Бутовый камень, кирпич и каменные блоки используются для устройства фундаментов, работающих на сжатие и для возведения стен подвалов.

Бутобетон и бетон целесообразно применять при устройстве фундаментов, возводимых в отрываемых полостях или траншеях при их бетонировании в распор со стенками.

Железобетон и бетон можно применять при устройстве всех видов монолитных и сборных фундаментов в различных ИГУ, т.к. они обладают достаточной морозостойкостью, прочностью на сжатие (а для железобетона и на растяжение → действие моментов).

Устройство фундаментов мелкого заложения

Мелкозаглубленные фундаменты не подвержены ни линейной, ни касательной деформации, провоцируемой пучением грунта. Поэтому основания такой конструкции пользуются особым спросом не только у владельцев участков со сложным грунтом. Такие основания закладывают в проект все архитекторы, занятые разработкой каркасных, дачных и малоэтажных строений. Ведь низкий вес самого дома не может нивелировать пучение даже относительно устойчивых грунтов.

Типовое устройство фундаментов под мелкое заглубление предполагает, что в основе конструкции основания всегда находится монолитный каркас, объединяющий все элементы: от опор до ростверка. Ведь только такой фундамент может противостоять, как постоянным (вес строения,) так сезонным (деформация пучения) нагрузкам.

В итоге, в качестве оснований, пригодных под мелкое заложение можно использовать следующие типы конструкций фундаментов:

  • Ленточный вариант.
  • Столбчатый вариант.
  • Монолитную плиту.

В целом, любой тип основания построен на базе жесткого каркаса, выполненного в виде монолитного цоколя (полый – в случае ленточного фундамента, цельный – в случае плиты) или монолитного ростверка с интегрированными в его структуру вертикальными опорами (столбами).

Причем габариты каждого типа основания определяет только прочностной расчет фундаментов мелкого заложения, который основан на подборе, исходя из веса строения, оптимальной площади контакта основания с почвой. И хотя максимальная площадь контакта означает минимальное давление, излишние габариты фундамент приведут к неоправданному увеличению сметы.

Поэтому, и прочностные расчеты, и архитектурное проектирование, и конструкция фундаментов мелкого заложения должны быть оптимизированы и взаимоувязаны. Проще говоря: вес дома должен соответствовать площади основания.

Ленточный вид ФМЗ

Этот вид самый популярный при частном строительстве. Область его применения — от легких каркасных построек до тяжелых домов из камня. Если обустройство фундамента предполагает утепление и дренаж, возведение допустимо на всех видах грунта.

Устройство ленточного фундамента выглядит как непрерывная полоса из бетона с внутренней армировкой. Такая конструкция равномерно распространяет вес стен сооружения и передает их подошве. Существует несколько различных конструкций:

  • монолитная заливка с армирующими поясами;
  • сборно-монолитная, армированная по всей длине;
  • блочная со сплошной двойной армировкой.

Возведение ленточного типа ФМЗ обладает целым рядом преимуществ. Основными преимуществами являются:

  • стоимость материалов ниже на 40-50%, чем аналогичные сильнозаглубленные;
  • стоимость работ также гораздо меньше, глубокую траншею рыть не нужно, опалубка возводится небольшая и без особых проблем.

Для создания подвального помещения необходимо довести глубину заложения до размеров подвала.

Фундамент плитный

Схема плитного фундамента мелкого заложения.

Третьим по популярности считается фундамент мелкого заложения плитный. Для возведения такого типа фундамента необходимо под всей площадью будущего сооружения залить железобетонную плиту толщиной 20-30 см. Стены будущего дома впоследствии будут выстраиваться именно на этом основании.

Устройство плитного вида такого фундамента схоже с ленточным основанием. Главное отличие конструкции заключается в том, что плита имеет жесткое армирование по всей плоскости, которое способно воспринимать любые нагрузки при возможном движении грунта. Если говорить более понятным языком, то дом плавает на плоту, именно этот эффект обеспечивает железобетонная плита.

Если говорить об основных достоинствах такого вида фундамента, глубина которого сравнительно небольшая, то в первую очередь стоит отметить:

  • снижение расхода бетона на 25-30 % по сравнению с глубокозаглубленными фундаментами;
  • цена в два раза ниже, что дает возможность неплохо сэкономить;
  • если будет выбрана данная плита, то вы получите максимальную эффективность использования всего фундамента.

Этапы возведения ленточного фундамента мелкого заложения

Несмотря на всю простоту строительства ФМЗ, он требует правильного выполнения всех работ. В противном случае вместо того, чтобы устранить недостатки мучнистого грунта, он попросту деформируется от веса здания. Процесс строительства предполагает следующие действия:

  1. Подготовительные работы, включающие в себя очистку и выравнивание территории.
  2. Разметка внутренних и внешних углов.
  3. Рытье котлована и выравнивание его дна. При необходимости стенки фундамента дополнительно укрепляются закладным или шпунтовым методом.
  4. Закладка подушки, назначение которой выравнивание дна. Для определения ее материала желательно сделать анализ почвы на наличие грунтовых вод.
  5. Утрамбовка подушки.
  6. Монтаж деревянной опалубки. На ее внутреннюю поверхность можно нанести слой смолы или уложить гидроизоляционный материал.
  7. Монтаж каркаса из арматуры. Он выполняется из прутьев сечением 1,2 см, их стыки соединяются при помощи хомутов или путем сварки. Углы стыков можно соединять металлическими стержнями для увеличения прочности конструкции. Для бутового или кирпичного фундамента применяется слой засыпки.
  8. Заливка опалубки бетоном.

При заливке опалубки используется бетон маркой не менее 200. Для увеличения прочности фундамента следует поэтапно делать слои толщиной 15-20 см. Перед заливкой опалубку необходимо смачивать.

Ленточные фундаменты

Сооружение ленточных фундаментов получило наибольшее распространение в малоэтажном жилищном строительстве. Они могут возводиться в сборном, монолитном или прерывистом вариантах.

Сборный фундамент включает:

  1. Железобетонные блоки ФЛ (подушки) трапецеидальной или прямоугольной формы.
  2. Фундаментные стеновые блоки трёх видов:
    • сплошного сечения (ФБС);
    • полнотелые, с вырезами для пропуска коммуникаций и перемычек (ФБВ);
    • пустотные (ФБП), с пустотами в нижней части, рекомендованы исключительно в сухих грунтах.
  3. Армопояс (10 — 20 см) по последнему ряду стеновых блоков, устраиваемый по всему периметру сооружения. При неравномерности распределения пластов грунтов или их сильной сжимаемости такой пояс должен устраиваться обязательно, кроме того в этих случаях необходим и армошов в 3 – 5 см по фундаментным подушкам.
Читайте также  Штукатурка оконных откосов

Сборные блоки изготавливаются на специально оборудованных полигонах или в заводских условиях.

Монолитный вариант выполняется с устройством опалубки или без неё с укладкой бетонной смеси в траншею, с обязательным армированием. Допускается укладка бутобетона.

Прерывистые ленточные фундаменты возводятся из сборных элементов на надёжном грунтовом основании и при небольших нагрузках от веса здания, а также при отсутствии типовых ФЛ расчётной ширины. В таких случаях блок-подушки монтируются с разрывами, которые потом заполняются утрамбованным песком или щебнем. Запрещается такая технология на просадочных грунтах при сейсмичности более 6 баллов и рыхлых песках в основании.

Разновидности мелкозаглубленных фундаментов

Каждый из типов мелкозаглубленных фундаментов представляет собой жесткую конструкцию, выполненную в форме цельного монолитного цоколя. Классификация фундаментов мелкого заложения:

  • ленточный (цоколь полый);
  • плитный (цоколь цельный);
  • столбчатый (цоколь в форме единого ростверка, соединенного с арматурами каждого из столбов).

Размеры каждого из перечисленных видов оснований необходимо устанавливать посредством проведения расчета прочности фундамента, основанного на правильном соотношении удельного веса постройки и оптимальной площади подошвы.

Ленточное основание

Большой спрос получила ленточная плита мелкого заложения в дачном строительстве. Такое устройство можете применять для:

  • Построений из дерева
  • При соблюдении всех правил можете использовать для зданий с тяжелыми стенами из камней.

При планировании в дальнейшем утепления фундамента, то тогда вы можете возводить основания на любом типе грунта. Ленточное основание состоит из: равномерной полосы бетонной смеси, которую следует также равномерно нагрузить дальнейшими конструкциями здания. Виды возведений:

  • Железобетонный имеющий два пояса
  • Сборный железобетонный имеющий выпуски арматур в небольшом количестве
  • Блоки имеющий два пояса нижний и верхний
  • Блок с одним верхним поясом.

Достоинства ленточного основания мелкого заложения:

  • Выгодная экономия денег. Ведь при возведении оснований с глубоким заложением, цены на такое возведение порядком превосходит фундаменты мелкого заложения.
  • Экономия на оплате труда. Все строительные работы такого типа предусматривают небольшой объем работ. Первым делом экономия возникает при работе с земляными работами, а также на создании опалубки.
  • Как дополнение можно израсходовать сэкономленные средства на постройку подвала.

Как показала практика, глубина монтажа ленточного основания может соответствовать глубине промерзания и глубине растительного слоя. В книгах о строительстве приводится цифра в пятьдесят сантиметров. При такой глубине все силы морозного пучения сосредоточены именно в этом месте, поэтому такая глубина считается самой опасной.

Расчет основания

Подсчет оснований маленького заложения считается важным этапом в строительстве. От правильности проведенной работы будет напрямую зависеть срок службы фундамента и дома в целом. При всем этом получается сократить затраты на основное возведение строения. Рассчитывая фундаменты мелкого заложения нужно первым делом определиться с размерами и типом конструкции. К главным свойствам относятся величины подошвы, а так же уровень глубины заложения. На уровень глубины укладки фундамента влияют несколько факторов, одним из них является тип конструкции планируемого здания, например:

  • Тип материала, используемый для возведения кровли
  • Из чего планируется возведение стен
  • Будет ли присутствовать в здании цокольный этаж или нет

Помимо этих факторов так же влияет свойства почвы на строительной площадке и уровень подземных вод. В случае появлении вод на поверхности почвы, необходимо провести полную осушку строительного участка. После проведения осушительных работ, необходимо посвятить время на прокладку коммуникаций инженерного направления.

Выполнив подготовительные работы и подобрав необходимые размеры фундамента, следует плавно переходить к его расчету. Вычисляется предельная прочность и деформация, которую может выдержать конструкция основания. После завершения теоретических работ следует заняться практической частью строительства, то есть заниматься возведением конструкции фундамента.

Устройство основания

Основания, которые слабо углублены отчасти не подвергаются деформациям, появляющимся от пучений почвы. По такой причине этот способ установки фундамента в практике широко применяется. Чаще всего их применяют в возведении домов небольшого размера, дач и каркасных сооружений. Здания с небольшим весом не могут противостоять пучениям почвы, поэтому фундамент углубляется на маленький уровень.

Конструкция, которую умеют фундаменты мелкого заглубления, состоят из монолитного каркаса. Каркас, имеющий железобетонное основание с легкостью сможет сопротивляться пучениям почвы не только сезонным, но и постоянным.

Фундаменты, которые можно использовать в момент монтажа на мелкое заглубление:

  1. Основание столбчатого типа
  2. Ленточный вид фундамента
  3. Железобетонная плита

Эти виды фундаментов имеют общую составляющую, такую как железобетонная основа. Размеры любого из оснований выбирает только расчет прочности. Он основывается на весе конструкции в момент соприкосновения с грунтом. Хоть и большая площадь уменьшает величину давления максимальный размер участка не оправдывает затраты на строительство. По этой причине все расчеты должны быть равными величинам в строительстве, то есть все строения должны ровняться площади фундамента.

Монолитный тип основания

Фундамент мелкого заложения типа монолитный подойдет идеально для:

  • домов с легким каркасом;
  • легких сооружений.

Такое устройство фундамента от всех остальных отличается тем, что все участки специально объединяются в одну жесткую раму, которая позволяет равномерно передавать возникающие нагрузки на все основание в целом. То есть действие так называемых сил пучения перераспределяется на всю площадь подошвы, что способно заметно уменьшить их негативное воздействие.

Монолитный фундамент мелкого заложения можно смело использовать на любых типах грунтов, глубина заложения позволяет это осуществить. Исключение составляют только те участки, которые имеют уклон. Теперь у вас также не возникнет проблем с обустройством цоколя, так как жесткая рама выполнит все его основные функции, глубина позволяет это сделать.

Возведение фундамента данного типа характеризуется значительными материальными расходами и трудозатратами, большую часть из которых занимают подготовительные работы. Кроме того, глубина залегания основания немного больше, чем у остальных видов фундаментов мелкого заложения. Но среди преимуществ данного вида стоит особо выделить повышенную надежность.