Железобетонные фундаменты глубокого заложения

Железобетонный фундамент

На этой странице мы рассмотрим основные виды железобетонных фундаментов, технологию их возведения и определим, рационально ли самостоятельно заниматься их строительством. Вопрос от клиента:

Олег 35 лет, Москва. «Добрый день, уважаемые инженеры. После переезда в Москву я столкнулся с необходимостью строить жилье и решил заняться этим самостоятельно. В планах возвести двухэтажный кирпичный коттедж в Подмосковье. Сейчас вот определяюсь с типом фундамента, который лучше всего задействовать. Поверхностно изучив тему столкнулся с морем противоречивой информации, и выбора до сих пор так и не сделал. Прошу вас помощи — подскажите пожалуйста, какие существуют виды железобетонных фундаментов. Имеет ли смысл браться за их возведение самому, или лучше доверить строительство профессионалам? Заранее спасибо! С уважением.»

Мы решили ответить Олегу не кратким пересказом основных терминов, а полноценной информационной статьей, в которой попытаемся разобрать все детали, касающиеся данной темы, чтобы раскрыть её полностью.

В первую очередь разберемся с понятием ЖБ фундамент.

Железобетонный фундамент — это основание дома, которое представляет собою бетонную конструкцию, укрепленную арматурным каркасом.

ЖБ фундамент может быть как сборным — созданным из железобетонных элементов промышленного производства (забивных ЖБ свай, фундаментных блоков), так и монолитным — сделанным посредством заливки бетоном предварительно обустроенной опалубки, внутрь которой погружен армокаркас.

Рис. 1.1: Пример армирования фундамента из монолитной плиты

Между сборными и монолитными основаниями есть одно ключевое различие. Если вы планируете выполнять все работы своими руками, от сборного фундамента придется отказаться по причине необходимости использования специальной строительной техники.

Совет эксперта! ЖБ блоки и сваи обладают очень большим весом, для их монтажа необходима спецтехника — стреловые краны и копровые установки, тогда как залить монолитный ЖБ фундамент вполне под силу небольшой группе людей, из спецоборудования для этого потребуется лишь бетономешалка.

Виды железобетонных фундаментов

Существует три категории железобетонных фундаментов, основные отличия между которыми заключаются в конструкционных особенностях. Согласно форме выделяют основания:

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Смотрите так же информацию про различные виды фундаментов: Виды фундаментов

Ленточные железобетонные фундаменты

Наиболее популярным видом фундамента в частном малоэтажном строительстве является ленточное основание. У данного фундамента есть одно ключевое преимущество — высокие несущие характеристики при умеренном количестве необходимых для обустройства стройматериалов и, как следствие, приемлемой цене.

Совет эксперта! Ленточный фундамент представляет собою монолитную железобетонную ленту, расположенную под внутренними и внешними стенами дома и четко повторяющую их контур.

Рис. 1.2: Схема конструкции ленточного фундамента

Ленточное основание, согласно глубине заложения, классифицируется на два вида:

• Фундамент глубокого заложения — глубина его закладки в грунт превышает глубину промерзания почвы;
• Мелкозаглубленный фундамент — размещается в почве вне зависимости от глубины ее промерзания, такие фундаменты закладываются на глубину 50-100 см.

Отличия между данными видами заключаются в том, что фундамент глубокого заложения не подвергается выталкивающим воздействиям морозного пучения почвы. Касательные силы пучения, из-за того, что подошва ленты расположена ниже глубины промерзания грунта, полностью нейтрализованы. Мелкозаглубленные фундаменты могут возводиться только на непучинистой почве.

Рис. 1.3: Схема заглубления разных видов ленточных фундаментов

Ленточные фундаменты способны выдерживать тяжелые двух этажные здания из кирпича, сруба, бруса, пенобетона и других материалов. В плане соотношения затраченных усилий и денег к полученному результату это один из лучших вариантов фундаментов.

Плитные фундаменты

Фундамент из бетонной плиты в Московской области встречается крайне редко — это капитальное, дорогостоящее основание, которое рационально обустраивать лишь в тех грунтах, где другие виды фундаментов неприменимы.

Совет эксперта! Плитный фундамент обладает наибольшими несущими характеристиками среди всех видов оснований, он равномерно распределяет и передает на грунт массу здания, что позволяет строить достаточно тяжелые дома даже на проблемной неоднородной почве, грунтах-плывунах и почве склонной к пучению.

Чаще всего плитный фундамент делают монолитным, однако встречаются случаи, когда такое основание обустраивают в сборном виде из железобетонных плит промышленного производства, соединенных с помощью песчано-цементного раствора.

Рис. 1.4: Схема конструкции плитного фундамента

Толщина плитного фундамента редко превышает 50 сантиметров, большие размеры делать экономически не выгодно из-за резкого увеличения количества требуемых стройматериалов. Данное основание дает возможность обустроить подвальный этаж, при необходимости его строительства в грунте выкапывается котлован на глубину подвала, на дне которого формируется бетонная плита, и уже поверх нее возводятся цокольные стены.

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты возводятся там, где от основания требуется максимальная устойчивость к грунтовым воздействиям, для достижения которой увеличивать глубину заложения ленточных и плитных фундаментов экономически неоправданно.

Свайные фундаменты являются универсальным типом оснований, которые одинаково востребованы как в промышленном, там и в частом строительстве.

Совет эксперта! Большое разнообразие ЖБ свай дает возможность подобрать оптимальных вариант опорных столбов для любого типа грунта. Такие фундаменты без проблем выдерживают здания любых габаритов как из легких, так из тяжелых материалов.

Рис. 1.5: Схема фундамента на буронабивных сваях

Существует два вида железобетонных свайных оснований:

Забивные железобетонные сваи — конструкции промышленного производства, которые доставляются на стройплощадку в готовом виде и погружаются в почву с помощью сваебойных машин.

Буронабивные сваи формируются непосредственно в грунте, посредством заливки заранее пробуренной скважины бетоном. Такие сваи можно сделать своими руками. При промышленном подходе буронабивные сваи обустраиваются по технологии бурения полым шнеком, который подает бетонную смесь в скважину сразу по завершению ее бурения.

Технология строительства железобетонных фундаментов

Рассмотрим в общих чертах технологию возведения каждого из видов железобетонных оснований.

Ленточный фундамент

• Выполняются подготовительные работы — подготавливается стройплощадка, снимается верхний слой почвы, на участок переносится проектная разметка фундамента;
• Производится рытье траншеи на глубину на 20-30 сантиметров больше, чем глубина заложения основания;
• В траншеи обустраивается уплотняющий слой из песка и щебня;
• Создается опалубка из струганных досок, в которую в дальнейшем будет заливаться бетонная смесь. Опалубка устанавливается по периметру траншеи, внутри ее устилают гидроизоляционным материалом;
• Из арматурных стержней связывается армокаркас, который укладывается внутрь траншеи;
• Производится заливка фундамента бетонной смесью;
• Опалубка укрывается клеенкой, в период отвердевания (28-30 дней) бетон регулярно увлажняется.

Рис. 1.6: Процесс строительства ленточного фундамента

Плитный фундамент

Этапы возведения плитного фундамента, по сути, аналогичны строительству ленточного, отличия заключаются лишь в объеме работ — тогда как для ленточного основания выкапывается траншея, повторяющая контуры стен, и под нее создается опалубка и армокаркас соответствующей формы, для плитного фундамента выкапывается котлован, площадь которого идентична площади дома.

Последовательность работ следующая:

• В котловане обустраивается уплотняющая подушка;
• По периметру котлована из плоских досок собирается опалубка;
• Заливается подбетонка — слой из жидкого раствора толщиной 2-3 сантиметра, который после отвердевания будет препятствовать утечке цементного молочка из основного слоя бетона;
• На отвердевшей подбетонке формируется двухконтурный армокаркас;
• Опалубка заливается бетоном.

Рис. 1.7: Заливка плитного фундамент бетоном

Совет эксперта! Демонтаж опалубки выполняется после набора бетоном проектной прочности в 60-70% от максимальной (на 15-20 день отвердевания).

Свайный фундамент

Технология строительства фундамента из забивных ЖБ свай реализуется с помощью специальных сваебойных машин — копровых установок. Последовательность работ выглядит следующим образом:

• На стройплощадку завозятся сваи;
• Производится разметка свайного поля согласно проектным данным;
• Копровая установка начинает забивку свай — с помощью лебедок машина подтягивает сваю к себе с места складирования;
• На сваю одевается наголовник, она поднимается в воздух и вертикально размещается на точке погружения;
• Производится выверка вертикальности ее положения и направляющая забивка (удары дизель-молотом наносятся не в полную силу);
• После того как направление погружения столба задано выполняется забивка сваи до проектной глубины;
• Копровая установка отсоединяет наголовник от сваи и перемещается на следующую точку забивки;
• После монтажа всех столбов сваи обвязываются железобетонным ростверком.

Рис. 1.8: Процесс забивки свайного поля

Буронабивные сваи обустраиваются по следующему алгоритму:

• Производится бурение лидерной скважины до проектной глубины;
• В скважину погружается обсадная труба, выполняющая роль опалубки под заливку бетоном;
• В обсадной трубе размещается армокаркас из продольно-поперечных арматурных стержней;
• Скважина заполняется бетонной смесью.

Рис. 1.9: Создание буронабивных свай своими руками

Совет эксперта! После отвердевания бетон формирует полноценную свайную опору, устойчивую к выталкивающим воздействиям и нагрузкам на изгиб.

Наши услуги

Строительная компания «Богатырь» занимается обустройством наиболее универсального вида фундамента — свайного. Мы гарантируем качественное выполнение всего спектра свайных работ: от проектирования основания, до поставки железобетонных свай от лучших отечественных производителей и их погружения.

В распоряжении нашей фирмы находятся опытные сотрудники и современное оборудование — копровые установки, способные эффективно выполнять лидерное бурение и забивку железобетонных свай ударным и вибрационным методом.

Надежность и долговечность любого фундамента непосредственно зависит от правильности его проектирования и качества выполнения работ. Без должного опыта и квалификации сделать все согласно технологии крайне сложно. Если вы хотите, чтобы фундамент вашего дома был возведен на века, обращайтесь к нам, и мы сделаем все на совесть. Мы занимаемся только забивкой свай, лидерным бурением, забивкой шпунтов.

Источник

Фундаменты глубокого заложения

Современное строительство уже давно подразумевает возведение высотных домов, имеющих значительную массу. Их конструкции оказывают ощутимую нагрузку на грунт, что неизбежно привело к практике применения фундаментов глубокого заложения.

Следует напомнить, ведь и раньше повсеместно использовались фундаменты разных типов. Но отличие этой технологии от иных, заключается в том, что глубина заложения, всегда зависит в первую очередь от точки промерзания грунта.

Классифицируют фундамент глубокого заложения

• По типам: монолитные или сборные;
• По форме;
• По глубине заложения фундамента.
• По используемому материалу;
• По конструкции фундамента: ленточные, сплошные, свайные, столбчатые.

Рис.: Схема фундамента

Когда необходима закладка фундамента на большую глубину

Необходимость обустройства оснований глубокого заложения возникает в следующих случаях:

• При проведении строительных работ в сложных грунтовых условиях;

Если на месте строительства преобладают несвязные, низкоплотные грунты, возводить дом на такой почве, особенно если это тяжелое кирпичное строение, категорически противопоказано. Вес здания, оказывающий на фундамент вертикальную вдавливающую нагрузку, станет причиной его усадки.

Рис.: Результат неравномерной усадки фундамента

Усадка может быть равномерной либо неравномерной. При равномерной усадке здания дом может просесть на 10-20 сантиметров вглубь почвы, при неравномерной — просядет только одна из его сторон, но в результате такой деформации произойдет растрескивание стен, цоколя и фундаментной ленты, искривление дверных и оконных проемов, что приведет к аварийному состоянию дома.

Совет эксперта! При обустройстве фундаментов глубокого заложения на проблемных грунтах верхний низкоплотный слой почвы вскрывается, и основание опирается на глубинный пласт почвы, обладающий гораздо большей плотностью и несущей способностью, что позволяет свести риск усадки фундамента к минимуму.

Пучинистость грунта — склонность почвы к изменению своих объемов в результате замерзания грунтовых вод. Силы пучения начинают воздействовать на основание дома в холодное время года, когда грунт промерзает и влага, которой он пропитан, превращается в лед.

При переходе влаги из жидкого в твердое состояние происходит увеличение ее объема на 5-10% от первоначального, что связано с разной номинальной массой одного кубометра воды и льда.

Увеличившийся в объеме грунт начинает расширяться во все стороны. Поскольку нижние пласты почвы обладают высокой плотностью и механическая нагрузка не оказывает на них никакого влияния, у пучинистой почвы остается только одно направление движения — вверх. Она давит на расположенный в грунте фундамент, в результате чего происходит его выталкивание и деформация.

Рис. : Воздействие вертикальных и касательных силу пучения на фундамент

Совет эксперта! При проектировании фундаментов глубокого заложения основным фактором их расчета выступает глубина промерзания почвы — если основание заложено ниже этой глубины, оно не подвергается воздействию вертикальных сил пучения (давящих на опорную подошву фундамента), а оставшееся касательное воздействие эффективно нивелируется с помощью обсыпки стенок фундамента непучинистыми материалами (песком и гравием).

Рис.: Виды обратной засыпки ленточных фундаментов разных типов

• При строительстве зданий с подвальным этажом.

Глубоко заложенные фундаментные ленты являются не только опорой дома, но и могут эксплуатироваться в качестве стен для цокольного этажа или подвала.
Возведение подавала, при обустройстве фундамента глубокого заложения, не сильно увеличивает расходную смету проекта, поскольку дополнительные затраты связаны лишь с откопкой котлована под подвальное помещение и бетонированием его пола.

Где применяется фундамент глубокого заложения

Отличные несущие характеристики фундамента сделали его де факто основным типом для высотных зданий из кирпича и сборного железобетона. Вместе с тем, при осуществлении изыскательных работ нецелесообразно ориентироваться на глубокое заложение в местах с повышенным уровнем грунтовой воды. В таких случаях, все старания могут свестись к нулю, твердой опоры на грунт не будет.

Железобетонные фундаменты глубокого заложения являются дорогостоящими конструкциями, возведение которых требует достаточно больших финансовых и временных затрат.

Основания глубокого заложения рационально возводить в грунтовых условиях, в которых глубина промерзания почвы не превышает 2.5 метра, а уровень грунтовых вод меньше ГПГ.

Совет эксперта! При закладывании фундаментов на глубину более 2-2.5 метров резко возрастает трудоемкость и стоимость земляных работ, связанных с рытьем траншей и котлованов, и количество требуемых расходных материалов.

В таких случая более рациональным будет использование свайных фундаментов на основе буронабивных либо забивных железобетонных свай, несущая способность которых будет не меньшей, а итоговая стоимость — на порядок ниже.

Технологический процесс

Усвоить основной смысл технологического процесса не сложно, достаточно иметь представление о простом физическом понятии плотности материи. Опора на грунт будет устойчивой там, где его плотность имеет наивысший показатель. Обычно верхние его слои с учетом массы строения, не соответствуют нужным показателям, и тогда проверятся нижележащий слой грунта, до тех пор, пока не будет найдена оптимальная степень плотности.

Как происходит закладка фундамента на большие глубины

Закладка фундамента на большие глубины, является делом трудоемким и подразумевает целый цикл производственных процессов. Рытье траншей предполагает многократный проход строительной техники, а бетонирование всегда означает большие трудозатраты и материальные расходы на сырье. Для производства земельных работ привлекается экскаваторы и бульдозеры с дополнительным навесным оборудованием. Ни одно бетонирование даже фундаментов на основе блоков, не обходится без грузоподъемной техники, такой как башенный или автокран. В условиях непрерывного цикла строительства требования к замесам и укладке бетона возрастают в несколько раз.

Рис.: Заглубленный фундамент

Популярные виды фундаментов глубокой закладки

Практика строительства показала, что наиболее оптимальным видом, с точки зрения соотношения сложности работ и их стоимости, нужно считать ленточные фундаменты углубленной закладки.

Количество процессов при производстве значительно сокращается.

К фундаментам глубокого заложения могут относится следующие виды оснований:

Рассмотрим каждый из них подробнее.

1. Ленточные фундаменты.

Наиболее востребованным видом фундамента глубокого заложения является ленточное основание. Его популярность обусловлена на порядок меньшими затратами времени и финансов на обустройство такого фундамента, в сравнении с плитным, и высокими несущими способностями.

Во-первых, при строительстве ленточного фундамента значительно уменьшаются земляные работы — рытье траншей под фундаментную ленту происходит на порядок быстрее, чем рытье полноразмерного котлована. Во-вторых, сильно сокращается количество расходных материалов — бетона и арматуры.

Рис.: Схема ленточного фундамента глубокого заложения

Совет эксперта! Несущих характеристик ленточных фундаментов с запасом хватает для любых малоэтажных зданий — из кирпича, каркасных панелей, сруба, пенобетона либо газобетона.

Ленточные фундаменты глубокого заложения демонстрируют хорошую устойчивость к силам пучения и горизонтальным сдвигам грунта.

2. Плитные фундаменты.

Такие фундаменты представляют собою монолитную железобетонную плиту, толщиною минимум в 50 сантиметров, заглубленную в почву ниже глубины ее промерзания.

Строительство плитных оснований глубокого заложения рационально в следующих ситуациях:

• при возведении тяжелых зданий на слабой низкоплотной и насыпной почве;
• при смешанных грунтах, обладающих разными степенью сжимаемости и несущими характеристиками;
• при высоком уровне грунтовых вод.

Рис.: Схема плитного фундамента глубокого заложения с цокольным этажом

В плане несущих характеристик плитные фундаменты превосходят все остальные виды оснований, на них могут возводиться даже многоэтажные дома, однако в частном строительстве монолитные фундаменты не получили особой популярности из-за трудоемкости обустройства и больших финансовых затрат на реализацию проекта.

3. Столбчатые фундаменты.

Столбчатое основание состоит из системы опорных столбов, равномерно распределенных по контуру наружных и внутренних стен здания с шагом в полтора-два метра.

Столбчатые опоры могут изготавливаться как монолитные конструкции — посредством заливки опалубки бетоном, либо создаваться из сборных материалов — фундаментных блоков, кирпича либо пенобетона.

Рис.: Схема столбчатого фундамента глубокого заложения

Совет эксперта! Несущих характеристик столбчатых фундаментов недостаточно для возведения тяжелых зданий из кирпича, такие основания применяются в качестве опоры под легкие одноэтажные жилые и подсобные дома из каркасных панелей и дерева.

Столбчатое основание не предполагает возможности обустройства подвала или цокольного этажа. Таким фундаментам необходима обязательная обвязка металлическим или деревянным ростверком, поскольку несвязанные столбы сильно подвергаются деформациям из-за горизонтальных сдвигов почвы.

Закладка ленточного фундамента

Для закладки ленточного фундамента вовсе не нужно рыть целиком котлован, достаточно лишь ограничиться траншеями под фундаментные блоки. При этом качество фундамента никак не зависит от выбранного подхода. Основную нагрузку от здания берет на себя грунт, и чем плотнее он будет, тем лучше для строения в целом.

Рис.: Ленточный фундамент глубокого заложения

Практическим работам по закладке ленточного фундамента должен предшествовать этап проектирования основания. Расчет фундамента предполагает выявления требуемой глубины его заложения, которая определяется на основании глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, геодезии строительной площадки и технических характеристик возводимого здания.

Работы по закладке ленточного фундамента на большую глубину выполняются в следующей последовательности:

• Подготовка строительной площадки;

Место строительства очищается от поверхностной растительности, снимается плодородный слой почвы на глубину 10-20 см (одного штыка лопаты). При необходимости производится выравнивание участка.

Разметка будущего ленточного фундамента начинается с отметки несущей стены здания, затем отмечаются перпендикулярные стены и проверяется правильность прямых углов по методу Египетского треугольника. Фундаментная лента отмечается как по внешнему, так и по внутреннему контуру.

Рис.: Схема проверки углов фундаментной разметки

Ручным либо механизированным методом выполняется рытье траншеи под фундамент. Поскольку глубина траншеи достаточно большая, рытье может сопровождаться осыпанием ее стенок.

Рис.: Схема укрепления стенок траншеи

Совет эксперта! Чтобы избежать осыпания грунта стенки траншеи укрепляются щитами из фанеры либо ДВП, которые устанавливаются с помощью горизонтальных распорок.

Для создания уплотняющей подушки используется песок и мелкофракционный гравий либо щебень. Толщина слоев одинаковая, как правило, она составляет 10-15 сантиметров. Песок идет первым слоем, после засыпки он поливается водой и тщательно утрамбовывается.

Опалубка под заливку бетоном выполняется из струганных досок толщиною 2-3 сантиметров. Доски соединяются посредством вертикальных планок и скрепляются гвоздями либо саморезами.

Важно! Высота опалубки должна быть больше глубины траншеи, поскольку фундаментная лента также будет формировать цоколь дома.

Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента

После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками.

Для армирования ленточного фундамента используется двухконтурный армокаркас, состоящий из вертикальных прутьев и горизонтальных перемычек.

Совет эксперта! Толщина стержней арматуры для вертикального контура должна составлять 12-14 мм, для вертикальных соединительных элементов может использоваться гладкая арматура диаметром 8-10 мм.

Рис.: Схема армокаркаса для ленточного фундамента

Соединяется армокаркас с помощью вязальной проволоки либо сварки. Более предпочтительным является первый вариант, поскольку при сварном соединении конструкция теряет эластичность и бетонная лента хуже сопротивляется изгибающим нагрузкам.

Заливка ленточного фундамента выполняется одномоментно либо послойно (при условии, что новая порция бетона будет выливаться до схватывания предыдущего слоя). Для заливки используется тяжелый бетон из цемента М300-М400.

Рис.: Бетонирование ленточного фундамента глубокого заложения

Обязательным является уплотнение бетона с помощью виброуплотнителей либо штыковки арматурными прутьями.

Совет эксперта! Если строительство ведется в теплое время года, созревающий бетон необходимо укрыть клеенкой и регулярно увлажнять, поскольку при пересыхании бетона поверхность фундаментной ленты может покрыться микротрещинами.

Устойчивость фундамента к морозам

Известно, хорошим показателем для фундаментов глубокой закладки, является устойчивость к морозному пучению. Так называют процесс давления грунтовых вод на материал фундамента. Замерший грунт уже при нулевой температуре начинает расширяться и воздействовать на стенки фундамента, создавая в них трещины.

Рис.: Устойчивость фундамента к морозам

При повторном цикле оттаивания и замерзания, вода попадает через них в фундаментные блоки, вызывая так называемое морозное пучение фундамента. Подобные процессы исключены в фундаментах с глубоким уровнем закладки, поскольку они рассчитываются на уровень находящийся ниже отметки промерзания грунта.

Использование фундамента глубокого заложения для малых строений

Так сложилось, фундаменты глубокой закладки практически не используются при строительстве малоэтажных домов и строений из облегченных материалов. В них существует риск образования строительного брака по причине недостаточной усадочной твердости грунта. Конструкции зданий такого типа имеют небольшой вес. Поэтому, для возведения столь популярных сегодня деревянных коттеджей, неразумно применять технологию глубокой закладки фундамента.

Рис.: Малоэтажные строения с фундаментом глубокого заложения

В целях рационального использования строительных материалов, прибегают к методу выкладке фундамента по песчаному основанию. Для обустройства последнего прибегают к многослойному покрытию, где каждый из них подвергается смачиванию водой. При таком подходе фундамент способен иметь повышенную прочность.

Услуги компании «Богатырь»

Наша основная деятельность это забивка свай для строительства фундамента, мы готовы провести работы по их погружению, оставьте нам заявку.

Источник