Устройство мелкозаглубленных плитных фундаментов

Своими руками — Как сделать самому

Как сделать что-то самому, своими руками — сайт домашнего мастера

Мелкозаглубленная фундаментная плита своими руками – схемы, конструкции варианты

МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННАЯ ФУНДАМЕНТ – ПЛИТА СВОИМИ РУКАМИ – ЧЕРТЕЖИ И КОНСТРУКЦИЯ

ДЛЯ ДОМА НУЖЕН НАДЁЖНЫЙ, ДОЛГОВЕЧНЫЙ И НЕДОРОГОЙ ФУНДАМЕНТ. СВАЙНЫЕ И ЛЕНТОЧНЫЕ ЗАГЛУБЛЁННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ СЛОЖНЫ В ИЗГОТОВЛЕНИИ, ТРЕБУЮТ ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ЗАТРАТ. В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ СТРОИТЕЛИ СТАЛИ МОНТИРОВАТЬ МЕЛКОЗАГЛУБЛЁННЫЕ ФУНДАМЕНТНЫЕ ПЛИТЫ. ОДНАКО В РОССИИ ИХ ДЕЛАЮТ НЕСКОЛЬКО ИНАЧЕ, ЧЕМ, НАПРИМЕР, В ШВЕЦИИ.

Практика строительства мелкозаглублённых фундаментных плит происходит из Скандинавии, где уже давно строят так называемые УШП – утеплённые шведские плиты. Это один из видов фундаментов мелкого заглубления. разработанный и активно применяемый в скандинавских странах.

Похожий климат и сходные по составу грунты позволяют успешно применять УШП и в России. Конструкция шведской плиты представляет собой многослойную структуру, включающую в себя дренажную систему, канализацию, систему водоснабжения, утеплитель и тёплые полы. Фундамент УШП – это одновременно и полноценный пол первого этажа, подготовленный к финишной отделке.

Данный тип фундаментов устраивают только из монолитного армированного бетона. Монолитные фундаментные плиты – очень прочные и жёсткие конструкции, равномерно передающие нагрузку на грунты, противостоящие неоднородности почв, силам пучения.

Опирание конструкций дома на грунт равномерно распределяется по всей площади фундамента в отличие от ленточных и столбчатых (свайных) фундаментов. Для сокращения данный тип фундамента будем называть далее просто фундамент-плитой.

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ФУНДАМЕНТ-ПЛИТЫ

Несущая способность фундамент-плиты гораздо больше, нем несущая способность фундаментов других типов.

Для наглядности представим простой сравнительный анализ. Возьмём дом с площадью застройки 150 м 2 . Ориентировочная площадь опирания ленточного фундамента составит 30-40 м 2 . столбчатого фундамента – всего 15-20 м 2 , в то время как площадь опирания фундаментной плиты с учётом технологических выступов составит 160 м 2 . Несущая способность фундаментов определяется в первую очередь площадью их основания и несущей способностью грунтов под ними. И при любых грунтах несущая способность фундаментных плит в 5-10 раз больше, чем у ленточных и свайных фундаментов. При любых слабых грунтах плита обеспечит устойчивость здания.

КОГДА ВОДА ВЫСОКО

Конструкция данного типа фундамента не требует большого заглубления и подходит для строительства на участках с высоким уровнем грунтовых вод и с водонасыщенными слабыми грунтами. Уложенный под фундамент-плитой и отмосткой утеплитель предотвращает замерзание грунта под домом, вследствие чего практически исключаются морозное пучение грунтов и деформации фундамента.

Классическая шведская плита – это ребристая конструкция, причём рёбра расположены ниже плиты, а пространство под плитой заполняют пенополистирольным утеплителем (рис. 1). Толщина самой плиты всего 100 мм. Рёбра сечением 400 х 300 мм заливают бетоном одновременно с плитой. Тёплый пол встраивают в бетонную плиту, что требует особой квалификации и опыта проведения монолитных работ. Такие фундаменты пригодны для строительства дома максимум в два этажа со стеновыми конструкциями из лёгких материалов (дерево, пенобетон, керамические щелевые блоки).

РОССИЙСКИЙ ВАРИАНТ МЕЛОГОЗАГЛУБЛЕННОЙ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ

Российские строители внесли ряд усовершенствований в конструкцию УШП и забыли данное название, заменив его на мелкозаглублённую фундаментную плиту. В чём же заключаются изменения?

Фундамент-плиту делают плоской, без рёбер, толщиной 250-350 мм в зависимости от параметров дома и вида его конструкции (рис. 2). Наша плита отличается от УШП в следующем.

• – первый слой теплоизоляции из экструдированного пенополистирола толщиной 50-100 мм укладывают под фундамент-плиту;
• – второй слой теплоизоляции из экструдированного пенополистирола укладывают на фундамент-плиту, по этому слою теплоизоляции устраивают систему тёплого пола и закрывают тёплый пол цементно-песчаной стяжкой, которая служит основой отделочных покрытий полов; систему тёплого пола и стяжку устраивают после монтажа стен, перекрытий и кровли.

ЭТАПЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ФУНДАМЕНТ ПЛИТЫ

Рассмотрим основные этапы строительства утеплённой шведской плиты или мелкозаглублённой фундаментной плиты.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ.

Для большого сложного дома необходимо выполнить разработку проекта в специализированной организации. Для лёгкого дома небольших размеров из газосиликатных блоков или деревянного сруба будет достаточно выполнить фундаментную плиту толщиной 250 мм с армированием из двух сеток арматуры 12 мм с ячейками размерами 200 х 200 мм с защитным слоем бетона по арматуре в 30 мм. Следует отметить, что фундаментные плиты просты в строительстве на плоских участках без уклона поверхности.

На участках с незначительным уклоном (до 1 м на всю длину фундамента) возможно выравнивание поверхности участка путём устройства подпорных стенок и подсыпки-срезания грунта. На участках с большим уклоном (более 1 м на всю длину фундамента) придётся или комбинировать фундаменты для разных частей дома (фундамент-плита по грунтовому основанию и плита на сваях и т.д.), или делать сложную разноуровневую плиту. Соответственно, будут разные уровни полов в различных частях дома, что может быть даже и интересно.

В проекте должны быть чётко указаны планировки дома и план разводки коммуникаций первого этажа. Следует помнить, что вводы коммуникаций будут замоноличены и их перенос практически невозможен. Поэтому надо чётко указать в проекте точки выводов, которые должны быть согласованы с планом расстановки сантехнического оборудования.

РАЗМЕТКА ФУНДАМЕНТА НА ЗЕМЕЛЬНОМ УЧАСТКЕ.

По-научному это называется выносом осей здания на местности. Важно правильно провести разметку периметра фундамента и проверку диагоналей. Вот тут и возникает важный вопрос о сложности разметки фундамента на участке с уклоном поверхности земли, когда практически невозможно обойтись без геодезических инструментов (например, нивелира). В этом случае лучше вызвать для разметки профессионального геодезиста. Так же чётко и правильно следует разметить план подземных коммуникаций с указанием точек выводов и проходов через фундамент-плиту.

НУЛЕВОЙ ЦИКЛ.

Речь идёт о земляных работах и прокладке под будущим фундаментом необходимых инженерных коммуникаций (водоснабжение, канализация, электроснабжение, дренаж). У плитного фундамента есть один недостаток – отсутствие техподполья. Все требуемые подземные коммуникации необходимо заложить перед устройством плиты, и сделать данные работы надо с гарантированным качеством, иначе потом придётся делать сложный подкоп для их ремонта и переустройства.

Закладку коммуникаций надо делать до начала бетонных работ и строго по проекту.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ.

Это непосредственно устройство фундамента со всеми необходимыми слоями (тепло-и гидроизоляция, армирование, заливка бетона).

Грамотно разработанный индивидуальный или правильно подобранный типовой проект в данном случае просто необходимы. Соблюдение всех проектных решений будет залогом долговечной службы недорогой и надёжной мелкозаглублённой фундаментной плиты по российской технологии или утеплённой шведской плиты.

Источник

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

Основные особенности и тонкости поверхностных фундаментов

Оглавление

1. Основные положения

Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.

Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.

Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

2. Типы поверхностных фундаментов

Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

• Ленточные;
• Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
• Плитные;

Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.

Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.

Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.

1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.

5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

Для начала следует изучить документы:

Учтите при проектировании следующие основные моменты:

1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).

1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.

6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

• Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
• Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
• Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
• Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
• Введение в грунт противопучинистых компонентов.

Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов

Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

8. Заключение

Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

9. Связанные статьи

• Выбор глубины заложения фундаментов
• Инженерно-геологические изыскания – обязательно или нет?
• Что такое пучинистые грунты
• Как определить по визуальным признакам тип грунта
• Меры борьбы с морозным пучением
• Раздел Нормативы

Один комментарий к публикации “Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты”

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). К таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

Источник