2 принцип устройства фундамента

Устройство фундамента — основные принципы и тонкости.

Устройство фундамента — это сложный трудоемкий процесс, зависящий от многих факторов: свойства грунта, глубины промерзания, тяжести здания и т.д.

Работы непосредственно по закладке фундамента начинаются с разработки траншей под него, однако этому предшествует ряд подготовительных мероприятий: составляется проект здания, участок размечается под строительство, анализируется тип грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод.

По результатам экспертизы грунта, возможно, потребуются дополнительные работы: осушение грунта и отвод талых или дождевых вод либо уплотнение грунта.

Отрывать траншеи целесообразно только перед непосредственным началом устройства фундамента, чтобы избежать осыпания земли при ее высыхании или размоканию от атмосферных осадков. В некоторых случаях для укрепления стен траншеи используют опалубку и временные распорки.

Разметка будущего фундамента

Разметку фундамента на грунте делают при помощи закрепления шпагата по периметру будущего строения. Для этого определяют оси сооружения, используя в работе отвес и угольник. Кроме того, необходимо отметить и ширину траншеи.

Результат разметки проверяют диагоналями – должен получиться именно прямоугольник, а не параллелограмм.

После разметки и проверки можно преступать к земляным работам.

Глубина заложения фундамента

Глубина заложения фундамента напрямую зависит от характеристик грунта.

Например, при сухом грунте глубина должна быть минимум 0,5м, а при мокром мелкопесчаном – глубже линии промерзания.

Особые требования предъявляются к фундаменту в пучинистых грунтах, склонных к глубокому промерзанию. В таких случаях, помимо большей глубины, необходимо также применение особых, морозостойких материалов.

В целом, при определении глубины фундамента следует руководствоваться общим правилом, что его заложение должно осуществляться на глубине того слоя почв, который можно принять за естественную основу возводимого здания.

Фундамент и прокладка коммуникаций

Часто строительные проекты предполагают прокладку коммуникаций через фундамент здания, для этого нужно сразу предусмотреть наличие соответствующих отверстий.

В опалубке устанавливают временные заглушки, удаляемые после застывания бетона. Когда через полученные таким образом отверстия проложены трубы необходимых коммуникаций, зазоры в отверстиях заделывают паклей, которая затем покрывается смесью глины и битого стекла.

Приготовление бетонной смеси для фундамента

Бетонную смесь обычно готовят на цементе марки 300-400, добавляя очищенный крупный песок либо гранитный щебень. Следует подчеркнуть, что использование низкокачественного песка с примесью глины, равно как и замена гранитного щебня, кирпичным боем или известняком, приводит к значительному снижению прочности бетона.

Пропорция приготовления качественного бетона включает в себя одну часть цемента, три части песка, три части щебня. Вода добавляется к смеси в таком количестве, чтобы на выходе получилась пластичная бетонная масса, которую нужно выкладывать в опалубку, а не выливать. При укладке бетона в опалубку применяют незначительное трамбование.

Виды фундамента, в зависимости от конструкции

Выделяют несколько видов фундамента, отличающихся своей конструкцией:

• ленточные (сочетание подземных стен с железобетонными балками);
• сплошные (плитные);
• столбчатые (отдельные опоры, установленные под стены).

Выбор в пользу того или иного вида конструкции фундамента делается на основании расчета прочности и надежности, необходимой для основания возводимого здания.

Некоторые тонкости устройства фундамента

Фундамент служит базовой основой для здания, поэтому от качества его выполнения во многом зависит надежность всей конструкции сооружения, вследствие чего к его возведению предъявляется целый ряд обязательных требований.

• соответствовать заданным параметрам прочности;
• характеризоваться высокой устойчивостью и достаточной морозостойкостью;
• противостоять воздействию грунтовых вод;
• отвечать требованиям долговечности в пределах предполагаемого срока эксплуатации здания.

Несмотря на высокие требования, фундамент должен оставаться достаточно экономичным: в среднем стоимость его возведения не должна превышать 10% стоимости строительства самого здания.

Устойчивость фундамента к боковым касательным силам морозного пучения

Для того чтобы фундамент не деформировался под воздействием мороза, по всей его высоте следует закладывать каркас из арматуры, который будет прочно связывать верх и низ фундамента.

Арматурой может послужить проволока 6-12мм, металлические стержни или даже металлолом, такой, например, как старые водопроводные трубы.

Следует отметить, что основание фундамента целесообразно делать с расширением к низу, по типу опорной площадки-анкера, что позволит предотвратить выход его из земли при пучении грунта от морозного воздействия.

Особенности конструкции кирпичного фундамента

При возведении фундамента из кирпича нужно предусмотреть его устойчивость по отношению к боковым касательным силам. Обычно в этих целях стены такого фундамента делают наклонными, сужая их к верху.

Причем боковые поверхности следует не только тщательно выровнять, но и покрыть дополнительным скользящим слоем, в качестве которого может служить отработанное машинное масло либо полиэтиленовая пленка.

Поверхностный слой грунта, находящийся вокруг фундамента, рекомендуется дополнительно утеплить пенопластом, шлаком или керамзитом для снижения глубины промерзания грунта, а, следовательно, и уменьшения силы пучения.

Источник

Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах. Конструктивный метод

Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах заключается в допущении протаивания грунта под зданием. Данный принцип осуществляется двумя методами: конструктивным и методом предпостроечного оттаивания. Рассмотрим эти методы подробнее.

Конструктивный метод заключается в приспособлении конструкций фундаментов и самих строений к неравномерной осадке оттаивающих грунтовых оснований.

Данный метод применяется в следующих случаях:

температура вечномерзлой толщи грунтов близка к «0°C»;

мёрзлый грунт при оттаивании становится относительно малопросадочным основанием S ≤ S_u (гравелистые, щебёночные или песчаные грунты).

Следует подчеркнуть, что в этом случае под зданием с течением времени эксплуатации в результате действия тепловых потоков здания, образуется чаша оттаивания в многолетней мерзлоте. Формирование чаши оттаивания может продолжаться десятки лет, что подтверждается теплотехническими расчётами.

Формирования чаши оттаивания в многолетней мерзлоте под пятном застройки здания при строительстве его по второму принципу.

В результате построенное здание будет находиться в условиях неравномерной осадки, возникает высокая вероятность развитие деформаций с образованием трещин в надземных конструкциях.

Для того чтобы здание могло удовлетворительно эксплуатироваться в подобных условиях должны быть выполнены условия по приспособлению его к неравномерным деформациям (повышение жёсткости здания).

Если величина проектных осадок окажется больше предельных величин, то переходят ко второму методу строительства, допускающего протаивание грунтов вечной мерзлоты под зданием.

29. Принципы строительства на просадочных грунтах

Обеспечение прочности и нормальной эксплуатации зданий и сооружений на просадочных грунтах достигается применением соответствующих принципов и методов строительства, которые основываются на учете природы, механизма просадочности, закономерности развития просадочных деформаций. При проектировании оснований, фундаментов и зданий на просадочных грунтах прежде всего учитывают возможность их замачивания и возникновения просадочных деформаций. Поэтому в тех случаях, когда исключается замачивание просадочных грунтов сверху или вследствие подъема уровня грунтовых вод и возможно лишь медленное повышение влажности до установившейся за счет застройки территории, основания и фундаменты проектируют как на обычных непросадочных грунтах. Подобные условия обычно имеют место при строительстве зданий и сооружений, необорудованных водопроводом и канализацией, у которых внешние сети и возможные источники замачивания расположены на расстояниях, больших полуторной величины просадочной толщи. При возможности и неизбежности замачивания просадочных грунтов в основании прочность и нормальная эксплуатация зданий и сооружений достигаются применением одного из следующих принципов: а) устранения просадочных свойств грунтов; б) прорезки просадочных грунтов глубокими фундаментами; в) комплекса мероприятий, включающего подготовку основания, водозащитные и конструктивные мероприятия. Устранение просадочных свойств грунтов достигается применением различных методов уплотнения и закрепления и направлено на изменение природной структуры, повышение плотности, прочности, исключение просадочности грунтов и превращение их в обычные непросадочные грунты с более высокими значениями прочностных и деформационных характеристик. Основными методами уплотнения просадочных грунтов с I типом грунтовых условий по просадочности являются: поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, вытрамбовывание котлованов, устройство грунтовых подушек, а на площадках со II типом: предварительное замачивание, в том числе с глубинными взрывами, глубинное уплотнение пробивкой скважин (грунтовыми сваями) и др. Закрепляют просадочные грунты однорастворной силикатизацией и обжигом.

Источник

Устройство фундамента. Пошаговый подход по возведению

От устройства фундамента зависит, насколько долговечной получится постройка. Все виды будущей основы дома имеют одну общую чёрту — структуру возведения. Она одинакова для всех типов фундаментов.

Из каких частей состоит фундамент

Основная часть для фундамента – это бетон. Он представляет собой смесь воды, цемента и песка. В некоторых случаях к нему добавляют щебень. Соотношение такой смеси идёт 1:3 (цемента к остальным материалам).

Каркасом фундамента выступает армированная сетка. В основном, она продаётся уже готовой и имеет различные диаметры. Выбор армированной сетки зависит от вида фундамента. Армирование можно сделать и с помощью арматуры, самостоятельно изготовив каркас.

Неотъемлемой частью любого фундамента является песок. Его не только используют для бетонного раствора — из речного песка делают подушку на дно фундамента. Кроме песка также используется глина — её в основном используют для строительства отмостки. Также для некоторых видов фундамента используют щебень — его кладут поверх песчаной подушки.

Какой щебень необходим для фундамента

Щебень — незаменимый материал, который получают в результате измельчения горной породы. В строительстве используется несколько видов щебня, которые разделяют по таким параметрам, как размер, лещадность (характеристика формы зерен щебня), устойчивость к различным температурам и радиоактивность.

Для фундамента щебень отбирается по размеру. Для этой цели подходит только две его фракции:

• щебень размером до 26 мм;
• щебень размером до 60 мм.

Для сооружения щебневой подушки, под несущую конструкцию необходимо использовать щебень размером больше 25 мм. А для самого фундамента лучше брать щебень, размер которого колеблется от 25 до 40 мм.

Какой песок необходим для подушки фундамента

Для изготовления песчаной подушки под фундамент наиболее пригодным является крупнозернистый песок. Причина в том, что песок с мелкими гранулами имеет меньшее сопротивление к сжатию, чем крупнозернистый. Таким образом, усадка дома будет проходить дольше.

Для подушки фундамента зернистость песка должна составлять не меньше 0,25 мм и не должна превышать 2 мм. Часто используют речной песок, но стоит он вдвое больше, чем обычный песок.

Устройство подушки для фундамента

Для того чтобы сделать песчаную подушку, необходимо сначала промочить песок водой. Влажный песок кладут на дно траншеи и, с помощью вибрационных инструментов, утрамбовывают его до толщины 15 см.

Прежде чем сооружать песчаную подушку под фундамент, обращают внимание на уровень грунтовых вод. Если они проходят слишком близко, тогда к подушке придётся делать дренаж.

Арматурный каркас

Армированный каркас для фундамента используют с целью обеспечения надежной фиксации фундамента, так как железо не поддаётся сжатию. Используя металлический скелет из арматуры, вам удастся предотвратить возникновение трещин в фундаменте, а также ослабить влияние погодных условий на бетонную основу. К тому же, при сдвигах грунта нет риска того, что фундамент рассыплется.

Необходимость качественного армирования фундамента

Для того чтобы провести качественное армирование фундамента, нужно знать следующее:

1. Расположение арматуры внутри фундамента должно быть на расстоянии 5 см от края траншеи.
2. Шаг сетки должен составлять не больше 30 см.
3. Армированный каркас нельзя размещать прямо на земле. Его следует поднять на 10 см выше грунта. Для этого под него можно положить кирпич или камень.
4. Прежде чем провести заливку раствора, необходимо вместе с установлением металлического каркаса вычислить нахождение вентиляции или подземных коммуникаций.

Виды арматуры и ее характеристики

Строительная арматура может иметь различную толщину, вес и внешний вид. Поэтому выделяют несколько ее видов:

1. Рабочая арматура – она предназначена для взятия на себя растягивающих усилий, которые происходят из-за влияния внешних нагрузок.
2. Монтажная арматура – используется для создания каркаса и фиксирования рабочих прутков.
3. Распределительная арматура. Главное её предназначение в том, чтобы равномерно распределить нагрузку между всеми связующими стержнями.
4. Хомуты – их основная цель в том, чтобы уберечь бетон от образования трещин возле крепежей.

Кроме этих видов, арматура может разделяться на напрягаемую и ненапрягаемую. Также она бывает сварочной и вязанной. По материалу она делится на стальную и композитную арматуру.

Также специально для сооружения фундамента существуют такие арматуры:

1. Стеклопластиковая арматура – это стержни, которые изготовлены из стеклопластика и имеют диаметр до 20 мм. Благодаря своим гибким свойствам, она может заменить стальную арматуру в бетонных конструкциях.
2. Гладкая арматура. Её стержни изготавливаются без рыхлённой поверхности. Благодаря этой особенности, данную арматуру используют в бетонных конструкциях с предварительным напряжением.
3. Рифлёная арматура увеличивает прочность и целостность бетонных конструкций.
4. Арматурная сетка. Если у вас не хватает времени или желания самостоятельно сделать арматурную сетку, вы можете заказать уже готовую. При этом вид арматуры можно выбрать практически любой.

Как вязать арматуру для фундамента

Существует 3 основный способа вязки арматуры:

• с помощью сварки;
• с помощью проволоки;
• с помощью нахлёста.

Перевязка арматуры производится при помощи специального оборудования, но вязать арматуру для фундамента своими руками проще и быстрее.

Вам потребуется вязальная проволока примерно миллиметрового диаметра, а также пассатижи или специальный крючок, чтобы закручивать проволоку вокруг соединения арматурных прутьев.

Последовательность действий при вязке арматуры для фундамента:

1. Отрежьте тридцатисантиметровый кусок проволоки.
2. Сложите его пополам.
3. Оберните кусок проволоки вокруг соединения прутьев по диагонали.
4. Вденьте крючок для вязки в петлю.
5. Заведите свободные концы проволоки в крюк.
6. Поворачивайте крючок по часовой стрелке до достижения надёжности соединения.

Смешивание бетона и заливка фундамента

Когда каркас вашего фундамента готов, можно начать заливку бетона. Чтобы раствор получился качественный, необходимо рассчитать количество материалов.

Для того чтобы рассчитать необходимое количество материалов, можно воспользоваться таблицей, которая показывает состав бетона для фундамента в пропорции. Кроме того, по этой же таблице, вы можете узнать пропорции для цементного раствора.

Таблица пропорций компонентов бетона

при использовании цемента марки М400 (цемент, песок, щебень)

Марка бетона	Массовый состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1 : 4,6 : 7,0	41 : 61	78
М150	1 : 3,5 : 5,7	32 : 50	64
М200	1 : 2,8 : 4,8	25 : 42	54
М250	1 : 2,1 : 3,9	19 : 34	43
М300	1 : 1,9 : 3,7	17 : 32	41
М400	1 : 1,2 : 2,7	11 : 24	31
М450	1 : 1,1 : 2,5	10 : 22	29

Также, можно воспользоваться для расчета бетона на фундамент калькулятором http://betonocement.ru/kalkulyatory/kalkulyator-rascheta-betona.html.

Определившись с соотношением песка, цемента и щебня, необходимо выбрать способ замешивания бетона. Для этого можно использовать два метода – машинный и ручной.

Если вы можете себе позволить машинный метод, тогда вы должны иметь бетономешалку соответствующего объёма с электрическим двигателем. Можно также использовать автомобильные мешалки.

Если у вас недостаточно финансовых средств для машинного метода, то замешивание можно провести и вручную. Это очень экономный вариант и подходит для любого вида фундамента.

Изготовление фундамента процесс длительный и не требует спешки. Важно рассчитать все нюансы, прежде чем начать возводить основу будущего дома. Соблюдая все правила, вы сможете возвести прочный фундамент без помощи специалистов.

Источник