- Ленточные фундаменты
- Закладка углубленного, примыкающего к существующему фундамента нового здания
- Укрепление уже существующего фундамента поэтапным прибетонированием или заклинкой
- Детализация рабочих фаз при поэтапной подмуровке здания
- Укрепление примыкающего соседнего здания для поэтапной подмуровки
- Поэтапное устройство фундамента на одной отметке с фундаментом примыкающего, существующего здания
- Устройство железобетонных ленточных фундаментов между земляными и опалубочными стенами
- Бетонирование ленточного фундамента и подвальные стены в опалубку
- Столбчатый фундамент
- Перекрестный ленточный фундамент
- Сплошной фундамент
- Короткосвайный буронабивный фундамент
Ленточные фундаменты
Этот способ возведения фундаментов является самым известным и распространенным. Именно это плюс возможность использования при их закладке относительно дешевых материалов и является причиной того, что желающие построить загородный дом, даже нанимая строителей-подрядчиков, фундамент для своего дома возводят сами, своими силами, в крайнем случае — предварительно получив совет специалиста, руководящего их действиями. Вы так же сможете ознакомится с информацией по технологии подъема дома, если нужно возвести новый фундамент под уже существующей постройкой. Ленточным фундаментом мы называем массив фундамента, длина которого как минимум в 3,5 раза больше ширины его подошвы. При возведении одно- или двухуровневых зданий план фундамента составляется отдельно в редких случаях, его закладку производят обычно по генеральному плану участка и рабочих чертежей в разрезе, входящих в проектную документацию, предоставленную для получения разрешения на строительство. Однако при заказе проектной документации застройщик вправе просить проектировщика составить план фундамента отдельно, поскольку обычно о способе закладки фундамента в проекте содержится мало информации и предписаний со стороны проектировщика. В целях устойчивости, стабильности чрезвычайно важно, чтобы нагрузка на массив фундамента была центровой (рис. 3.21).
a) уширенный ленточный фундамент;
b) уширенный с одной стороны ленточный фундамент;
c) столбчатый фундамент с равномерной передачей нагрузки.
Закладка углубленного, примыкающего к существующему фундамента нового здания
Характерным для ленточных фундаментов является то, что их подошва намного шире ширины надстроенных на них стен. Для возведения ленточных фундаментов существуют определенные ограничения, например: В случае если дом строится на боковой границе участка, его основание со стороны соседнего участка не должно выступать за плоскость стены, не должно уширяться в эту сторону. При соблюдении рядности в застройке и при строительстве блокированных домов всегда следует приспосабливаться к фундаментам выстроенных с разрешением на строительство соседних домов, принимать во внимание красную линию их застройки, а также этажность. Разумеется, и в этом случае фундамент не может касаться границы чужого участка либо пересекать ее. Если уже существующий фундамент соседнего дома углубленный, то основание нового, примыкающего здания тоже следует опустить на данную глубину (рис. 3.22).
Закладка углубленного, примыкающего к существующему фундамента нового здания:
А — территория участка;
В — проектируемая плоскость основания;
С — углубленная плоскость основания;
1. здание: 2. новое здание: 3 дилатация: 4. существующий фундамент: 5. новый фундамент: 6. дилатационная пластина: 7. уступы для достижения отметки существующего фундамента: 8. уровень чистого пола
Точно так же, если фундамент нового, примыкающего по проекту здания должен быть углубленным, то фундамент существующего дома следует довести до отметки нового фундамента т.н. подмуровкой (рис. 3.23, 3.24).
Укрепление уже существующего соседского фундамента поэтапным прибетонированием или заклинкой:
а) стадия проектирования (старый и новый проекты); b) поэтапная разбивка на непарные участки (I) наружной стены (т) соседнего дома (каждый из них не должен превышать одного метра); с) поэтапные земляные работы (I); d) прибетонирование либо подмуровка стен заклинкой; е) обратная засыпка первых выемок грунта (I) в рабочие траншеи на протяжении всей плоскости возведения фундамента; f) второй (II) этап: углубленная выемка; g) прибетонирование либо заклинка второго (II) этапа работ; h) полная выемка грунта под новое здание, затем закладка фундамента; 1. рабочий котлован; 2. углубление основной траншеи; 3. рабочий котлован; 4. поэтапное укрепление существующего фундамента; 5. закладка фундамента нового здания; 6. старое здание; 7. новое здание (подробнее на рис. 3.24).
Детализация рабочих фаз при поэтапной подмуровке здания:
a)-f) последовательность технологии; 1. старое здание; 2. поэтапное прибетонирование; 3. заклинка или бетонирование; 4. проектируемый новый ленточный фундамент; 5. стена нового здания; 6. рабочая полость для при- бетонирования существующего фундамента; 7. рабочий котлован фундамента; 8. уплотненная обратная засыпка земли; 9. шпунт.
При поэтапном возведении фундамента особенно важно учитывать следующее: В ходе некоторых этапов прибетонирования или подмуровки, перед тем как приступить к следующей рабочей фазе, важно соблюсти необходимый период схватывания бетона.
На время углубления фундамента необходимо укрепить перекрытия существующего здания стояками-упорами (рис. 3.25).
Укрепление примыкающего соседнего здания для поэтапной подмуровки:
1. капитальная стена; 2. фундамент; 3. подмуровка; 4. новый фундамент; 5. встроенные профильные консоли; 6. горизонтальные доски; 7. стояки-упоры; 8. раскосины; 9. башмак; 10. упорный колышек.
Если подошва фундамента проектируемого (строящегося) здания находится на отметке подошвы соседнего здания, то существующий дом укреплять необязательно; при этом важно знать: бетонировать новый фундамент следует поэтапно (I и II этапы) (рис. 3.26).
Поэтапное устройство фундамента на одной отметке с фундаментом примыкающего, существующего здания:
а) разметка и I этап; b) II этап и сооружение армированного пояса фундамента; 1. здание; 2. точки разметки; 3. масса поэтапно возведенного фундамента; 4. армированный пояс фундамента; 5. ленточный фундамент.
Для равномерного распределения нагрузки на возводимый поэтапно массив фундамента необходимо усилить его армированным поясом, в полной мере обеспечивающим это распределение. Ленточные фундаменты обычно возводят из бетона и бутобетона, реже — из камня и морозостойкого кирпича.
Бетонный ленточный фундамент закладывается в рабочую траншею/котлован либо в установленную опалубку, с ручным или механизированным уплотнением (рис. 3.27).
Бетонный ленточный фундамент:
а) узкий; b) с наклонной поверхностью и уширением нижней части; 1. подошва; 2. масса фундамента; 3. стена; 4. линия передачи нагрузки.
Для экономии бетона в массив фундамента утапливаются камни и крупный кирпичный бой — т. н. бутобетон.
Камни по размеру не должны превышать 2/3 ширины фундамента; они размещаются в мягкой, пластичной бетонной смеси, не соприкасаясь, как бы «плавая» в ней (рис. 3.28).
Бутобетонный ленточный фундамент:
а) узкий; b) с наклонной поверхностью и уши- рением нижней части; 1. подошва; 2. камни; 3. бетон; 4. стена; 5. линия передачи нагрузки.
Процентное соотношение камней в зависимости от их диаметров следующее:
5-15 см | 25-40% |
15-25 см | 40-50% |
25-40 см | 50-55% |
Ленточные фундаменты строятся и из железобетона(рис. 3.29).
Устройство железобетонных ленточных фундаментов между земляными и опалубочными стенами:
1. земляная стена; 2. опалубка; 3. брус крепления опалубки; 4. упоры; 5. проволочная стяжка.
Бетонные фундаменты, возведенные из разных материалов, соответственно и ведут себя по-разному.
В соотношении с качеством бетона угол наклона (а) боковых плоскостей и высота (у) (рис. 3.28.), характеризующие фундамент, будут следующими:
На качество материалов состава бетонных ленточных фундаментов воздействует несколько факторов: Агрессивность грунтовых вод. При таком свойстве грунта следует использовать сульфатостойкий цемент марки S-54. Если грунту угрожает промерзание, качество бетона должно соответствовать как минимум марке С-6. Камни или бут должны быть средней прочности, а кирпичный бой — качеством не менее Т 100. Качество кладочного раствора для фундаментов из кирпичной и бутовой кладки должно соответствовать как минимум Hf5, угол наклона (а) боковых плоскостей фундамента — минимум 60°.
Уширенный ленточный фундамент ступенчато сужают до ширины стены. Используемый кирпич должен быть II или III категории, швы — плотными (рис. 3.30).
Кирпичные ленточные фундаменты:
a)-b) прямоугольные, с выступами; с) ступенчатой формы; 1. тонкая постель из бетона или раствора; 2. фундамент; 3. стена; 4. линия передачи нагрузки.
Горизонтальные и вертикальные швы бутовых фундаментов заполняются кладочным раствором.
Если бутовые камни — разного размера, вместо кладочного раствора целесообразно применять мелкозернистый гравийный бетон, так как он экономичнее, быстрее схватывается и статически тоже более надежен (рис. 3.31).
Бутовые ленточные фундаменты:
а) расширенный; b) расширенный с одной стороны; с) ступенчатый; 1. плоскость основания; 2. постель из бетонного слоя; 3. бутовая кладка; 4. стена; 5. линия передачи нагрузки.
Если стены подвала не изолированы от грунтовой влаги и давления воды, ленточный фундамент бетонируется одновременно с подвальными стенами (рис. 3.32).
Бетонирование ленточного фундамента и подвальные стены в опалубку:
1. бетонный фундамент; 2. опалубка земляной стены; 3. доски опалубки; 4. распорка; 5. проволочная стяжка; 6. наклонный упор; 7. горизонтальные доски крепления; 8. стояки-упоры.
Столбчатые фундаменты
Обычно под зданиями с каркасными опорами возводятся точечные столбчатые фундаменты (рис. 3.33).
Точечные столбчатые фундаменты:
а) бетонная «пята» фундамента; b) железобетонный блок фундамента.
Сечение столбчатых фундаментов бывает квадратной, многоугольной и круглой формы. Там, где условия залегания грунтовых вод это позволяют, опалубкой для таких фундаментов может служить земляная стена траншеи. По использованию строительных материалов и способу производства столбчатые фундаменты обычно аналогичны ленточным. Железобетонные столбчатые фундаменты из-за экономии стройматериалов возводят в форме усеченной пирамиды, но они могут быть построены и в виде ребристых опорных плит с консольными столбами.
- разбивка осей (пересекающиеся точки);
- выемка грунта из рабочей ямы для фундамента (с креплением);
- распределение армированного бетона;
- встраивание арматуры;
- устройство опалубки;
- бетонирование;
- снятие опалубки;
- обратная засыпка грунта.
Наиболее экономичны столбчатые фундаменты в местностях, где ординарный уровень грунтовых вод — высокий. Механизированная выемка относительно небольшого объема грунта, находящегося под статичным уровнем грунтовых вод, производится быстро, затем вода откачивается насосом и основание так же быстро бетонируется. Железобетонный столбчатый фундамент сооружается тоже очень быстро, с бетонированием в течение того же дня, в следующей последовательности:
- подготовка заранее арматуры для армирования до полной готовности к бетонированию;
- подготовка до готовности опалубки;
- подготовка бетона с точностью часового механизма;
- механизированная выемка грунта из пласта, находящегося под статическим уровнем грунтовых вод;
- откачка воды насосом, подготовка дна ямы для подошвы фундамента, затем укладка вручную 10-30 см дренажного слоя гравия и устройство укрытого гравием зумпфа (водосборника);
- укладка готовой арматуры;
- распределение армированного бетона;
- размещение готовой опалубки (с соблюдением размеров и уровня);
- бетонирование.
В течение одного дня можно изготовить несколько фундаментов — при механизированной выемке грунта и укладке бетона мощностью 1 м3 массы грунта/за 30 минут. Снятая разборная опалубка на следующий день может быть использована в другом месте. Жесткое объединение поверху столбчатых фундаментов ростверком обеспечивает их равномерное заглубление и работу, т. е. движение после завершения строительства.
Перекрестные ленточные фундаменты
Перекрестные ленточные фундаменты строятся в тех случаях, когда столбчатые фундаменты из-за проектируемых размеров располагались бы друг к другу слишком близко. В результате взаимного воздействия друг на друга напряжений грунта несущая способность оснований снижается, а вероятность ожидаемых просадок больше, чем у столбчатых или сплошных фундаментов, однако данное решение лучше, чем столбчатые фундаменты (рис. 3.34).
Перекрестный ленточный фундамент здания с конструкцией из кладки:
1. нижняя балка основания; 2. рама/ростверк основания; 3. армированный пояс; 4. уплотненный слой гравия; 5. капитальная стена.
Перекрестные ленточные фундаменты в одинаковой мере подходят как для зданий с каркасной конструкцией, так и для зданий с конструкцией из кладки — с учетом свойств грунта, условий местности и технологической оснащенности. Устройство таких фундаментов целесообразно при рядной застройке, потому что рядом с соседними зданиями нет необходимости в такой защите, как при возведении других типов фундаментов. При этом варианте решетка строящегося перекрестного фундамента своими конечными балками всегда соприкасается с существующим зданием, несет на себе нагрузки наружных (противопожарных) стен либо передает их на весь фундамент.
Сечение перекрестных ленточных фундаментов может быть самым разнообразным (рис. 3.35).
Ленточный фундамент каркасного здания:
а) консольный; b) перекрестный ленточный фундамент; 1. армированный бетон; 2. плоскость несущего грунта; 3. ленточный фундамент; 4. столб.
Сплошные фундаменты
При устройстве сплошного фундамента по всему периметру здания либо под какой-либо его целостной частью заливается сплошная железобетонная конструкция (рис. 3.36).
Сплошной железобетонный фундамент здания с каркасной конструкцией из кладки:
1. сплошной железобетонный фундамент; 2. гидроизоляция; 3. защитный слой бетона; 4. слой (фильтрующего) гравия; 5. капитальная стена; 6. столб.
Устройство сплошного фундамента оправдано, если:
- несущая способность грунта предельно мала по сравнению с нагрузкой здания;
- нижняя часть здания частично построена ниже уровня грунтовых вод. и необходимо учитывать давление воды;
- грунтовые воды (или грунтовая влага) агрессивны, и защиту фундамента невозможно обеспечить иначе;
- шаг столбчатых фундаментов превышает допустимую величину.
Преимуществом сплошного фундамента является то, что он не реагирует на просадку и иные (например, динамические) внешние воздействия на грунт, основание здания просто и надежно, выемка земли с легкостью механизируется. А недостаток заключается в том, что для его устройства необходимо обеспечить горизонтальную плоскость; на участке с уклоном его построить невозможно, равно как и невозможно возвести новый, примыкающий к существующему фундамент — даже при устройстве уступов. Сплошной фундамент — это, в сущности, перевернутое железобетонное плиточное перекрытие, нагрузка на него определяется образующимися на плоскости основания напряжениями грунта или давлением грунтовых вод, а реактивные силы, направленные вниз, образуются из несущих стен либо нагрузки столбов. Соответственно вышесказанному сплошной фундамент может быть построен в виде любого варианта монолитных железобетонных перекрытий; выбор типа конструкции зависит от длины пролета, от несущей конструктивной структуры здания (капитальные стены, каркасная либо смешанная структура), от величины нагрузки (давления воды) и вида грунтов (зернистые, связанные или очень мягкие, размокающие до жидкого состояния).
Короткосвайные буронабивные фундаменты
Благодаря небольшой глубине заложения и игры сил короткосвайные буронабивные фундаменты можно отнести к ленточным фундаментам (рис. 3.37).
Устройство свайных фундаментов методом бурения:
1. разметка; 2. рабочая скважина; 3. установка арматуры; 4. бетонирование; 5. готовые свайные фундаменты; 6. основание из гравия; 7. ростверк.
Устройство такого фундамента обосновано, если нагрузка на стены здания минимальна, передающаяся на сваи нагрузка — вертикальна и параметры участка, грунта (буримость, несущая способность грунта вблизи поверхности участка) соответствуют стандартам. Материалом для свай служит изготовленный на месте бетон (или железобетон), который уплотняется в пробуренные установленным на машину оборудованием скважины диаметром 30-40 см и глубиной 100-300 см. Расстояние между сваями определяется вычислением, и это расстояние не может быть меньше, чем полтора диаметра сваи. А сваи должны заглубляться в несущий нагрузку пласт грунта хотя бы на глубину своего диаметра. Сверху сваи жестко скрепляются ростверком, который наряду с надежной работой обеспечивает стабильную устойчивость здания. Под ним в каждом отдельном случае требуется замена грунта на сортовой гравий вплоть до глубины промерзания грунта, с максимальным уплотнением до 50%. Не следует уплотнять грунт полностью из-за ожидаемой минимальной просадки здания, так как в итоге грунту, не принимаемому в расчет, пришлось бы нести некоторую часть нагрузки здания, а это явилось бы угрозой для всего здания.