Фундамент здания с подвалом узел

Устройство и технология строительства ленточного фундамента с подвалом

Подвал в частном доме – многофункциональное пространство, которое используется не только для хранения продуктов, инструментов или разных вещей.

Здесь можно обустроить мастерскую, гараж для велосипедов, скутеров, хранения спортивного инвентаря.

Но дом с подвалом требует прочного, грамотно рассчитанного фундамента, и распространенным вариантом является основание ленточного типа.

В каких случаях можно обустроить?

При выборе основания для дома обязательно учитывается тип почвы на участке и высоту грунтовых вод.

Так, ленточный фундамент, с учетом подвала, будет глубоко заглубленный, поэтому закладывается при плотном, устойчивом грунте.

Такое основание не подходит для:

Подходящим грунтом являются суглинки, глина. Валунно-галечный, обломочный, хрящеватый тип почвы тоже подходят, но земляные работы будут сложными и дорогостоящими, с учетом глубины котлована под коттедж с подвалом.

Рекомендуемая глубина заложения

Глубиной заложения основания считают расстояние от его подошвы до поверхности почвы. Она зависит от таких факторов:

• глубина промерзания земли (данные берут из общедоступных сведений по конкретному региону);
• тип грунта;
• уровень подземных вод – подошва фундамента не должна находиться ниже этой отметки.

Так как в здании будет подвал, учитывается и высота его потолка, которая не должна быть менее 2 м. В большинстве случаев достаточной глубиной заложения считают 2,5 – 2,7 м, при этом подошва основания опускается ниже уровня промерзания грунта на 10-20 см.

Если уровень вод выше этой отметки, проводится их искусственное понижение с помощью дренажной системы – самоточной или принудительной.

При большой глубине промерзания утепляется прилегающий к основанию грунт и сам фундамент – это сокращает его глубину и снижает расходы. В качестве утеплителя используют пенопласт или подобные материалы, устойчивые к влаге, гниению, воздействию низких температур.

Сделать под всей площадью дома или под его частью?

Площадь подвала может занимать все основание или только его часть. В первом случае помещение отводят под вспомогательное:

• бильярдную,
• сауну,
• мастерские,
• котельную и так далее.

Во втором – используют в качестве погреба, кладовой.

Естественно, если подвал занимает часть площади фундамента, заглубляется только эта часть. Глубина залегания остального фундамента ограничивается рекомендуемым уровнем (на 10-20 см ниже уровня промерзания почвы).

Этапы обустройства фундаментного основания

Прежде чем приступить к работам, проводят расчет глубины залегания и толщины основания.

Для предотвращения горизонтального смещения ленты, стены подвала делают толще. Так как это увеличивает общий вес конструкции, увеличивается ширина подошвы основания.

Рекомендуется возводить монолитную, а не блочную ленту – она более устойчива к морозному пучению, лучше выдерживает нагрузки.

Перед началом работ:

• закупают необходимые материалы,
• заказывают спецтехнику,
• определяют график работ.

Расчет площади подошвы и толщины стенки

От площади подошвы зависит равномерность распределения веса дома. Также подошва фундамента выполняет такие функции:

• предотвращает локальное пучение грунта;
• укрепляет слабый слой почвы;
• повышает равномерность обустройства конструкции по плоскости участка.

Площадь подошвы и толщина стенок рассчитываются по формулам и данным из справочника. Средние значения для строения с длиной стены до 3 м, глубиной подвала 2,5 м приведены в таблице:

Материал стен	Ширина подошвы, мм	Толщина стен подвала, мм
Бутовый камень	900	600
Бутобетон	600	400
Кирпич	770	380
Бетонный монолит	400	200
Бетонный блок	500	250

Выполнить самостоятельные расчеты можно с помощью онлайн-калькулятора и справочных данных, которые есть в интернете.

Земляные работы

В начале работ выполняется разметка будущего фундамента. Для этих целей используют обычные колышки с натянутой на них веревкой. В соответствии с этой разметкой копают котлован, вручную или с помощью техники. Дно и стены котлована должны быть ровными, без осыпания.

Водоотведение и дренаж

Это второй этап работ. Различают три типа подземных вод, которые отводятся от здания:

• грунтовые, поднимаются в сезон дождей или таяния снега;
• капиллярные – поднимаются с водоносных слоев;
• верховодка – образуются в пазухах засыпки, коммуникационных траншеях после паводков, сильных дождей и так далее.

Грунтовые воды отводятся дренажной системой – перфорированной трубой, проложенной в технологической траншее между земляной и фундаментной стеной. Труба окружается слоем щебня, снаружи укладывается слой геотекстиля. Отведение воды осуществляется в близлежащий водоем, канаву или в низину. Расположение трубы – на 30 см ниже фундамента.

Отведение воды после осадков осуществляется с помощью ливневок. Для ликвидации капиллярных вод обустраивают прослойку на дне котлована – из щебня, геотекстиля и песка, общая толщина прослойки составляет около 30 см.

Закладка ЛФ

После рытья котлована и выполнения дренажных работ приступают к закладке фундамента. Этапы следующие:

1. Гидроизоляция дна – рубероидом. Полосы укладывают внахлест 15 см, края полос должны заходить на стенки котлована примерно на 50 см. Сверху рубероид покрывается битумной мастикой.
2. Изготовление опалубки – из досок толщиной около 2,5 см (съемная) или из плит пенополистирола (несъемная). Пенополистирол является и утеплителем для фундамента.
3. Установка арматуры – это металлические пруты с диаметром 12-16 мм, которые устанавливают на расстоянии 3 см от стенок фундамента. Шаг между прутьями – не больше 40 см. Горизонтальное армирование осуществляется проволокой или арматурой, через каждые 30-40 см. Углы конструкции усиливаются металлическими элементами, П-образной или Г-образной формы. Пруты арматуры соединяются простой вязкой. В углах конструкции арматура сгибается.
4. Заливка бетона на высоту 30 см. Используют марки бетона не ниже М200, заливку рекомендуется выполнять одномоментно.
5. Полная заливка фундамента.
6. Застывание бетона.
7. Демонтаж съемной опалубки.

Гидроизоляция

Вертикальная гидроизоляция наружных стен фундамента выполняется битумной мастикой, рулонными материалами или проникающими составами.

Нанесение обмазочных и проникающих материалов – в несколько слоев. Рулонные материалы укладывают в два слоя с нахлестом и обязательной проклейкой стыков.

Горизонтальная поверхность основания изолируется мастикой, поверх которой укладывают рубероид. Верхний слой – мастика. Гидроизоляция выполняется при использовании съемной опалубки.

Утепление

Это необходимый пункт при строительстве энергоэффективного дома или при высоком уровне грунтовых вод, большой глубине промерзания почвы.

Утепление основания выполняется:

• плитами пенопласта,
• пенополистирола,
• термопанелями,
• напыляемым пенополиуретаном или специальными смесями с пенополистиролом/вермикулитом.

Теплоизоляция нужна при условии, что для заливки фундамента использовалась съемная опалубка. При монтаже несъемной опалубки из пенопласта дополнительное утепление не требуется.

Вентиляция

Такое помещение обязательно нуждается в вентиляции – для отвода влаги, почвенного радона, которые не удаляются обычным проветриванием.

Различают два типа вентиляции: естественную и принудительную. Первый тип состоит из вытяжных каналов, расположенных под потолком и на высоте 15-20 см от пола. Это простая вентиляция, эффективная в теплое время года, но зимой ее бывает недостаточно.

Поэтому целесообразно установить либо принудительную, либо комбинированную систему. Она подходит для помещений большой площади, эффективность вентиляции не зависит от времени года, так как движение воздуха обеспечивается вентиляторами.

Распространенные ошибки

Среди распространенных оплошностей при строительстве ленточного фундамента лидируют следующие:

1. Экономия на материалах. Использование низкомарочного бетона, некачественной гидроизоляции, щебня, песка удешевляет строительство, но существенно уменьшает надежность основания.
2. Использование блоков вместо монолита. Блоки отлично подходят для мелкозаглубленного основания или для дома без подвала. Но с подвалом усиливается давление грунта на стенки фундамента, что приводит к сдвигу блоков.
3. Неправильные расчеты основания.
4. Соединение арматуры сваркой, если она для этого не предназначена, или с нарушением технологии.
5. Недостаточное покрытие арматуры бетоном – слой раствора должен покрывать прутья на 5 см, не меньше.
6. Заливка бетона без использования опалубки.

Рекомендации просты – следует избегать ошибок в технологии, не экономить на материалах и оборудовании, уделить достаточное внимание расчетам фундамента.

Заключение

Ленточный фундамент – популярный вид основания для домов в 1, 2 этажа. В том числе, и зданий с подвалом. При соблюдении технологии строительства, учете характеристик почвы и других факторов такое основание будет достаточно прочным, долговечным и надежным.

Источник

Фундамент для дома с подвалом

Рассмотрим две ситуации:

1) дом без подвала на ленточном фундаменте;

2) дом с подвалом на том же ленточном фундаменте.

Какую основную ошибку допускают все, кто не знаком с принципами расчета фундаментов? Не учитывают разрушающего действия грунта.

Основной довод людей, который приходится оспаривать постоянно, доказывая неочевидные, но очень существенные вещи, звучит так: «Мы взяли вес дома (400т, например), разделили его на площадь фундамента дома и получили давление под подошвой фундамента 1,5 кг/см2, а это любой грунт понесет! И при этом ширина подошвы у нас вообще махонькая – 40см, по ширине стены». И в итоге, роют люди траншеи и строят вот такие чудеса…

А потом удивляются, почему трещат стены с годами. И пусть это произойдет не через год и три, а через семь-восемь лет, разве от этого будет легче хозяину дома?

В этой статье мы постараемся разобраться, с тем, как же на самом деле работает фундамент с подвалом, и почему ширина подошвы зависит от перепада грунта снаружи и внутри здания (чем больше перепад, тем шире подошва).

Итак, обычный фундамент без перепадов земли. Что на него действует? Нагрузка от веса конструкций и временные нагрузки – вертикальные. Условно обозначим их на рисунке силой Р, т/м (количество тонн на метр стены). В теме «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома» как раз расписано, как эту нагрузку Р найти.

Теперь, если разделить эту силу на принятую ширину подошвы «а», то получим (грубо и приблизительно) давление под подошвой фундамента Рср, т/м 2 . Эту величину находят для проверки прочности грунта под подошвой фундамента. В чем суть? Любой грунт – это специфическая структура, состоящая из твердых частиц и пор (пустот). Зная характеристики грунта, можно вычислить его расчетное сопротивление Rc , т/м2 – это грубо говоря тот предел, который выдержит грунт, не начиная разрушаться. Если давление под подошвой фундамента Рср будет больше Rc , то грунт начнет сжиматься и оседать за счет пор, причем происходить это будет неравномерно. Итог – трещины в фундаментах и стенах дома.

Разберемся со значением Rc , оно колеблется от 10 т/м2 (для слабых грунтов, хотя бывает и меньше) до 30-40 т/м2 (для хороших грунтов). Определить Rc можно с помощью «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений», страница 99, формула 33(7). Обычно, если вы не делали геологические изыскания (якобы в целях экономии), то расчетное сопротивление Rc принимается 15 т/м2 (1,5 кг/см2), что дает зачастую огромный запас по прочности и такой же огромный перерасход бетона в фундаментах. Человек, не знакомый с расчетами, сравнить все это просто не в состоянии, и выходит как в поговорке «скупой платит дважды», и хорошо, если не трижды – вдруг грунты оказались хуже, чем приняты, кто проверит?

Но хватит отвлекаться на лирику (экономию). Вернемся к нашему фундаменту без подвала. Определили нагрузку, задались шириной подошвы, нашли давление под подошвой и сравнили с Rc – и спим спокойно. Это, конечно, нельзя назвать расчетом. Прикидка – да. Кто действительно хочет разобраться с расчетом, нужно изучить страницы 93-197 «Пособия…» и пройтись по всем примерам, тогда расчет будет полноценным. Еще нужно отметить, что на данный момент СНиП, к которому написано это пособие, отменен, и нужно пользоваться ДБН «Основания зданий и сооружений», корректируя расчет с учетом действующих норм. Вот только примеров в ДБН нет, и скоро явно не будет, поэтому советую начать разбираться именно с пособия.

А теперь посмотрим, что будет, если наше здание имеет подвал и перепад грунта. Грунт засыпки со стороны улицы давит на стену подвала и подошву фундамента, вызывая следующие деформации:

1) изгибается стена подвала;

2) подошва фундамента пытается сдвинуться горизонтально в сторону подвала;

3) грунт под нижним углом подошвы (см. рисунок) испытывает повышенное напряжение и может разрушиться.

Рассмотрим подробнее каждое из этих влияний.

1) Деформации стены подвала. Если стены из сборных блоков ФБС, то давление грунта пытается сдвинуть эти блоки, и чем глубже блок, тем больше сдвигающая сила. Чтобы не казалось, что давление грунта – это пустяки и вообще фантастика, рассмотрим в цифрах. При перепаде земли 2.5 м для обратной засыпки суглинком давление грунта внизу стены возрастает до 1,2 т/м2. Вот это давление и будет пытаться разрушить стену, сдвинув ФБС с места. Помогает в этом случае пригруз от конструкций здания (наша нагрузка Р т/м) – чем больше она, тем лучше. Также помогает сцепление блоков друг с другом и с фундаментной лентой – по площади поверхности. Часто в стенах подвала приходится делать стены из ФБС переменной толщины – чем глубже, тем толще, чтобы, во-первых, пригрузить, а во-вторых – увеличить площадь сцепления.

Если стена подвала монолитная, то выручает армирование. Такие стены можно сделать гораздо тоньше, т.к. они без швов и работают гораздо лучше, чем кладка. Главное – правильно рассчитать и заармировать их. Для тех, кто хочет разобраться с этим вопросом, да и вообще с темой этой статьи, есть «Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов…», в котором и теория изложена, и примеров очень много.

2) Второе явление – сдвиг подошвы, приводящий к потере устойчивости и разрушению конструкции. Итак, у нас есть сдвигающая сила давления грунта. Чем мы можем ее удержать? Во-первых, пригрузом – чем больше сила Р, тем сложнее сдвинуть подошву. Но для небольших частных домов силы пригруза бывает недостаточно. И здесь нас выручает сила трения (сцепление подошвы с грунтом), сопротивляющаяся сдвигу. Чем шире подошва, тем больше сила трения. И в ходе расчета очень часто приходится увеличивать ширину подошвы, чтобы в итоге удерживающая сила была больше сдвигающей. Вот, мы раскрыли первый фактор, влияющий на ширину подошвы фундамента.

3) Третье явление – разрушение грунта под подошвой фундамента. Разберемся с ним. Вернемся к началу статьи, где мы писали, что давление под подошвой принимается меньше 15 т/м2 (1,5 кг/см2). При вертикальном действии нагрузки давление под подошвой распределяется приблизительно равномерно, причем оно не должно превышать Rc .

Теперь рассмотрим вариант здания с подвалом с перепадом земли, когда к вертикальному давлению на фундамент присоединяется горизонтальное давление, в итоге, подошва не равномерно давит на грунт, а как бы поворачивается, и давление под краем подошвы значительно возрастает – до величины Р max . Чтобы грунт не разрушался, должно выполняться условие Р max Rc . И здесь мы сталкиваемся с новым препятствием – если при равномерной нагрузке с давлением под подошвой проблем не возникает, то при наличии перепада земли Р max часто вырастает больше, чем 1,2 Rc . Бороться с этим явлением можно, опять-таки, только увеличением ширины подошвы фундамента.

В итоге, пройдя все эти этапы расчета, мы можем получить ширину подошвы в несколько раз больше тех 40см, которые были заявлены в первоначальных рассуждениях.

Источник