Каменные фундаменты проектируют таким образом чтобы

Устройство фундамента из камня

Фундамент является основой здания, обеспечивает устойчивость и долговечность всей строительной конструкции. В последнее время закладка фундамента производится преимущественно с применением бетона. Однако основа из камня не менее прочная, к тому же имеет оригинальный и эстетичный внешний вид. Существенным преимуществом является еще и то, что укладка каменной основы здания вполне выполнима своими руками.

Особенности материала

Для возведения основания зданий и цокольных этажей в основном применяется бутовый камень. Этот материал используется для подобных целей уже многие столетия. Выбор пал на этот вид каменной породы вовсе не случайно. Бутовый камень очень прочный. Немаловажную роль играет и его доступность, а, следовательно, относительно невысокая стоимость. Добыча бутового материала не сложнее процесса добычи природной глины.

Бут добывают двумя способами: проведением взрывных работ и сколов в карьерах или путем естественного разрушения породы.

Наиболее подходящим для строительства фундамента является бут-плитняк. Осколочные элементы этой породы имеют относительно плоскую форму, что делает его укладку более удобной.

Для начала рассмотрим преимущества основания из каменного материала.

• Высокие показатели прочности. Натуральная каменная порода практически не поддается расколу и деформации. Это обеспечит всему зданию надежную основу без проседания, трещин и образования повреждений.
• Материал экологичен. Бутовая порода добывается из естественных запасников. В камне нет искусственных примесей, он не подвергается никакой химической обработке.
• Естественная каменная порода очень устойчива к воздействию температурных и атмосферных факторов. Бутовый камень довольно влагостоек.
• Эстетичный внешний вид основания. Бутовый камень может иметь различные расцветки и текстуру. Часто на сколах камня можно наблюдать очень красивые естественные узоры из прожилок породы.
• Материал устойчив к поражению микроорганизмами: грибком, плесенью. Насекомые также не смогут повредить его.
• Бутовый камень доступен по стоимости, так как его добыча не трудоемка. Он не является редким или дефицитным.

Нелишним будет напомнить о трудностях, которые могут возникнуть в процессе строительства каменного фундамента.

• Несколько сложной является подгонка камней в процессе укладки. Так как материал добывается методом откола и не проходит дальнейшей обработки, элементы сохраняют естественную свободную форму и различаются по размеру. Для плотной и равномерной укладки требуется уделить время оптимальному подбору камней для каждого слоя.
• Дополнительное время и усилия необходимо будет потратить на подготовку цементного или бетонного раствора. Он необходим для скрепления каменных элементов между собой.
• Бутовый камень непригоден для закладки фундамента многоэтажных зданий.

Советы по выбору

При выборе дикого природного камня нужно хорошо осмотреть осколочные элементы. На камне не должно быть дефектов в виде трещин или отслоения, он не должен крошиться.

Необходимо убедиться, что в партии не менее 90% крупного камня, а его окрас равномерный и одинаковый.

Наиболее удобными для укладки являются плоские камни.

Прочность породы можно проверить, применив силовое воздействие на материал. Для этого понадобится тяжелый массивный молоток. После нанесения сильного удара по камню должен послышаться звонкий звук. Это говорит о хорошем качестве данной породы. Прочный камень сохранит целостность и не подвергнется расколу.

Материал не должен быть излишне пористым. Для проверки водостойкости камня необходимо пронаблюдать, как он реагирует на контакт с водой. Если порода активно впитывает воду, она является неподходящей для строительства.

Фундамент из камня своими руками

• молоток;
• уровень;
• отвес;
• трамбовка;
• молоток-кирка;
• зубило;
• кувалда;
• измерительная лента;
• совковая и штыковая лопата.

Первый этап работы состоит в подготовке территории.

• Поверхность расчищается от мусора и растительности.
• Далее проводится разметка согласно размерам основания строящегося здания. По этой разметке заготавливаются траншеи для укладки камня. Их глубина должна составлять не менее 80 см, ширина не менее 70 см. Глубина укладочных траншей напрямую зависит от степени промерзания грунта в холодное время года.
• Устанавливается опалубка.
• На дно траншей засыпается песок небольшим, около 15 см, слоем. Далее проводится заливка водой и утрамбовка. После засыпается гравий или мелкий щебень.

Укладка камня

Перед началом работ по укладке каменного основания дома необходимо подготовить бетонный или цементный раствор. В среднем на 1 часть камней расходуется 1 часть укладочного раствора. Цементный состав готовится по следующим пропорциям: на 1 кг цемента берется 3 кг песка, смесь разбавляется водой до получения текучей массы. Раствор не должен быть густым, так как в этом случае не удастся заполнить им пустоты и зазоры между каменными элементами.

Бетонный раствор готовится согласно приложенной производителем инструкции. Для удобства укладки каменных элементов следует натянуть направляющую ленту или нити по периметру стенок опалубки. Фундаментный камень предварительно необходимо вымочить в воде не менее часа.

Необходимо соблюдать правила кладки для возведения прочного фундамента.

• Первый ряд основания выкладывается из наиболее крупных камней. Элементы следует подбирать таким образом, чтобы между ними практически не оставалось свободного пространства. Пустоты заполняются подготовленным кладочным раствором. Перед этим конструкция утрамбовывается путем обстукивания молотком.
• Второй слой укладывается таким образом, чтобы швы ниже идущего слоя были перекрыты камнями. Элементы также следует подбирать таким образом, чтобы величина зазоров была минимальной. Это правило неизменно для всей высоты укладываемого каменного фундамента.
• В углах каждого последующего ряда следует укладывать камни высотой до 30 см. Они будут играть роль своеобразных «маяков» для контроля единой высоты рядов.
• Последний ряд требует очень тщательного подбора камней. Он является финальным и должен быть максимально ровным.

• Когда кладка завершена, производится снятие опалубки. После этого зазор между стенкой траншеи и бутовой кладкой засыпается мелким камнем или каменной крошкой. Эта засыпка в дальнейшем послужит хорошей водоотводящей прослойкой.
• Конструкция защищается армирующим поясом. Он будет удерживать арматуру. Стальные пруты диаметром 10-12 мм укладываются в армирующий пояс с шагом 15-20 см.
• Для дополнительного укрепления стальные пруты перевязывают между собой вязальной проволокой.

Усиливающий каркас можно изготовить самостоятельно, или заказать готовый по меркам, снятым после кладки каменного основания. На укрепляющий каркас укладывается гидроизоляционный материал. Далее производится дальнейшее надстраивание здания.

Советы специалистов

Если вы выбрали для фундамента натуральный камень, воспользуйтесь советами профессионалов.

• Для лучшего сцепления камня с кладочным раствором материал должен быть хорошо очищен.
• Кладочная конструкция должна быть максимально монолитной. Зазоры и пустоты минимизируются путем подбора камней.
• Толщина слоя бетонного или цементного состава не должна быть больше 15 мм. Увеличение его толщины повышает вероятность проседания всей конструкции.
• Угловые камни подлежат более тщательному подбору. Они являются опорными и должны обладать высокой прочностью. Следует провести визуальный осмотр на предмет наличия трещин или повреждений. Не лишней будет силовая проверка прочности при помощи удара тяжелым молотком или кувалдой.
• Необходимо заранее внести в проект технологические отверстия в фундаменте: вентиляцию, отдушины, водопроводные и канализационные коммуникации.
• При наличии больших зазоров и невозможности их устранения рекомендуется засыпать в полость мелкий камень, каменную крошку или щебенку.
• Желательно использовать постелистый бут для укладки первого и последнего рядов фундамента, так как он имеет наиболее ровные плоскости. Это обеспечит конструкции устойчивость. Финальный же ряд служит основой для дальнейшей надстройки здания, поэтому важно, чтобы поверхность каменного слоя была максимально ровной.

Основы кладки бутового камня — в следующем видео.

Источник

Качественное проектирование фундаментов

Проектирование фундаментов – самый главный и важный момент при подготовке строительства домов. Безопасное и долговечное жилье невозможно построить без надежного и прочного основания.

При проектировании фундамента учитываются следующие факторы: результат, полученных в процессе геологических и гидрогеологических изысканий участка, топография участка, планировочного и конструктивного проекта здания или сооружения.

Скрупулезный расчет при проектировании фундамента нужен для любой постройки. Заборы, а тем более, малоэтажные дома не являются исключением. Проект фундамента нужен любому зданию или сооружению.

Факторы, учитываемые при расчетах

При проектировании фундамента учитывается большое число факторов. Однако все расчеты можно начинать только после проведения геодезических изысканий, изучения характера грунтов, уровня залегания грунтовых вод и рельефа местности.

Схема методики расчёта оснований и фундаментов.

Любой правильно спроектированный и заложенный фундамент опирается подошвой в грунтовое основание. Основание должно находиться ниже уровня промерзания грунта. Только таким образом можно предотвратить сезонные подвижки грунта и здания. В противном случае после весеннего вспучивания грунта поврежден будет не только фундамент, но и все строение.

Было бы неправильно делать проект фундамента только из расчета вертикальной нагрузки. Давление массы здания, конечно, преобладает, но и о горизонтальных подвижках забывать не следует. В местностях со сложным рельефом горизонтальные подвижки грунта совсем не редкость. Для предотвращения разрушений вследствие горизонтальных подвижек фундамент обязательно армируется по всему периметру. У столбчатых фундаментов дополнительно создают армированные пояса.

Объем затрат на работы нулевого цикла составляют от 20 до 60% общей стоимости строительства здания. Этот процент полностью зависит от конструктивных особенностей здания и от того, насколько квалифицированно создан проект фундамента. Под индивидуальное жилое строительство фундаменты проектируют поверхностными или заглубленными ниже границы промерзания грунта. Первый проект фундамента используется при строительстве коттеджей или зданий не более чем в два этажа из оцилиндрованного бревна или профилированного бруса. Глубина последних приблизительно на 1,6-1,7 м ниже, чем планировочная отметка земли. Их обычно применяют при строительстве домов или коттеджей с подвальными или цокольными помещениями. Стены таких домов каркасные или каменные, двухслойные или трехслойные.

Предварительные параметры

Схема горизонтальной разметки фундамента: 1 -геодезический колышек, 2. шнур уровня центрального прогона 3. колышки, 4. горизонтальные доски, 5. наружная линия, 6. шнур

Когда создается проект фундамента, определяется его тип, армирование и глубина заложения. Эти параметры необходимые и целиком зависят от:

• результатов, полученных в процессе геологических и гидрогеологических изысканий участка, на котором предполагается постройка;
• топографии участка;
• планировочного и конструктивного проекта здания или сооружения.

Гидрогеологические условия имеют очень большое значение для проектирования надежного, прочного и экономичного фундамента. При проведении изысканий бурят скважины на глубину от 8 до 18 м. Количество скважин варьируется от 3 до 10 в зависимости от площади планируемой застройки.

Для последующего анализа осуществляют отбор монолитных грунтов, грунтов с поврежденной структурой и проб воды для химического анализа. Параллельно определяют глубину залегания грунтовых вод. В результате проведенных химических анализов определяется агрессивность грунтовых вод и степень их агрессии к кабельно-проводниковой продукции. Также назначается марка бетона с указанием степени его водонепроницаемости, указывается отметка уровня вскрытия грунтовых вод и абсолютная отметка этого уровня.

Создавая проект фундаментов, особое внимание уделяют не только геологическому строению грунта, но и условиям залегания его слоев, их толщине и мощности. Эти слои могут быть монолитными, насыпными или почвенно-растительными. В процессе работы над проектом необходимо полностью проработать различные варианты и комплексно решить несколько важных вопросов. Предусмотреть мероприятия по водопонижению и гидроизоляции конструкций, находящихся ниже нулевой отметки. Разработать комплекс мер по предотвращению неравномерных осадок грунта и фундамента, продумать, каким образом защитить бетонные конструкции и кабельно-проводниковые изделия.

В процессе разработки проекта определяется несущая способность основания, что позволит рассчитать фундамент максимально точно. Несущая способность определяется в соответствии со Строительными Нормами и Правилами и Сводом Правил «Проектирование и строительство оснований и фундаментов зданий и сооружений» №50-101 от 2004 г.

Сокращенные положения расчета фундаментов

Схема проектирования фундамента.

Согласно Своду Правил №50-101 от 2004 г. существуют сокращенные предложения по расчету фундаментов. В число расчетных данных входят следующие параметры:

• действие сил распора;
• перераспределение усилий;
• расчет силы продавливания.

Расчет внутренних напряжений производится в системе «основание-фундамент-здание». Коэффициент жесткости, иначе именуемый коэффициентом постели, определяется заранее или последовательными приближениями на основе линейной или нелинейной моделей основания. Последовательные приближения для определения внутренних усилий определяются следующим образом:

• первичное задание коэффициента жесткости;
• предварительный расчет совмещенных перемещений основания и фундамента при воздействии задаваемых нагрузок и с заданным коэффициентом постели;
• расчет перемещений здания с принятой линейной или нелинейной моделью основания.

Второй и третий шаг расчета применяется повторно, до достижения сходимости контрольного параметра.

Некоторые организации увеличивают и расширяют способы воздействия на грунт. Это предпринимается для улучшения устойчивости и прочности блока «основание-фундамент». Вопрос экологии в таком случае выходит на первый план и становится наравне с вопросами прочности и деформации проектируемого фундамента. До настоящего времени грунт в качестве основания рассматривается как элемент, на который допускается любое воздействие, необходимое строителям или проектировщикам. Строящиеся здания и их фундаменты, воздействуя через основание на грунт, оказывают влияние на большую глубину, чем уровень залегания фундамента. Вследствие этого появляются уплотнения, осадки грунта, может потребоваться корректировка режима грунтовых вод.

Проект фундамента по современным правилам создается с соблюдением следующих требований:

• сохранение возможности возврата грунтовых ситуаций в исходное состояние после разборки сооружения вместе с фундаментами по окончании срока его эксплуатации;
• исключение деформационного воздействия или минимальное воздействие на режим грунтовых вод и на основание;
• сокращение трудоемкости и энергетических затрат на разборку фундаментов. Возвращение материалов в строительный цикл по окончании срока эксплуатации.
• использование экологически чистых материалов как в технологиях, закрепляющих грунт, так и в конструкционных материалах;
• применение экологически чистых, не наносящих вреда окружающей среде, технологий устройства фундаментов. Применение экологических методов устройства свай и связанных с их забиванием вибрационными и шумовыми воздействиями.

Завершающая стадия проектирования

Проектирование фундамента – процесс трудоемкий. Но после проведения расчетов на рассмотрение заказчику предоставляется как минимум два варианта проектных решений. Оба решения должны учитывать абсолютно все особенности участка и прочностные характеристики грунта. Из предоставленных вариантов заказчик выберет предпочтительный для него на основании механических и физических свойств материалов и характеристик грунтов.

После предварительного утверждения проект подлежит обязательной доработке с проведением проверочных расчетов. Разрабатывается окончательный проект фундамента, а расчеты прилагаются к проектной документации. Часто встречаются ошибки при разработке мероприятий по защите бетонных конструкций от паводковых и грунтовых вод, от воздействия грунта на подземные конструкции. Довольно часто проектные организации предусматривают дренажные системы водоотведения. Дренажная система, выполненная неверно, или не там, где она необходима, может послужить источником просадки отмосток, систем благоустройства или замачивания стен подвала.

Подобный проект фундамента зачастую не имеет соответствующего технического и экономического обоснования и влечет за собой перерасход материалов и прочих затрат. Он обычно прописывается под конкретного заказчика, желающего увеличить сметную стоимость строительства за счет нецелесообразного увеличения объемов работ.

Основным материалом для заливки фундамента является бетон. Проект фундамента предусматривает, что бетон должен обеспечить достаточные прочность, водонепроницаемость, морозоустойчивость, жесткость и сопротивляемость агрессивным средам и факторам. Готовый бетон или цементную смесь рекомендуется заказывать на заводах. Иногда фундамент возводят из готовых железобетонных блоков.

Также встречаются фундаменты из кирпича или камня с обязательным армированием каркасов. Для деревянного строения применяют столбчатые фундаменты из древесины, которую пропитывают антисептиками.

Возможные ошибки и их последствия

Схема разметки фундамента.

Малейшие неточности, просчеты и ошибки, которые могут быть допущены в процессе проектирования, после закладки фундамента и возведения здания, исправить практически невозможно. Они могут очень отрицательно сказаться на эксплуатации всего сооружения. Процесс проектирования фундамента и комплекс работ по его закладке должен быть предварен грамотно составленным техническим заданием и последующей экспертизой произведенных расчетов и работ.

Вовремя проведенная экспертиза, исполнение рекомендаций относительно проектных решений и соответствие их гидрогеологии помогут избежать излишних затрат на дополнительные объемы работ. Выполнение всех мероприятий, предусмотренных СНиП и прочими нормативными документами, дадут значительную экономию средств.

Только в соблюдении всех годами выработанных требований, от проекта до его сдачи, состоит залог долговечности и прочности фундамента, в сочетании с минимальными затратами на его устройство.

Источник