Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОТРАСЛЕВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ СЕЛЬСКИХ ЗДАНИЙ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. РАЗРАБОТАНЫ: ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой» Минсельхоза России, с участием ГУП «Мосгипронисельстрой»; НИИ Оснований и подземных сооружений Госстроя РФ.
ВНЕСЕНЫ: ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой»
3. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ: Заместителем Министра сельского хозяйства Российской Федерации. (10.11.2004 г.)
4. СОГЛАСОВАНЫ: Департаментом социального развития и охраны труда Минсельхоза России (05.11. 2004 г.)
5. РАССМОТРЕНЫ: Департаментом экономики и финансов Минсельхоза России (письмо от 19.02.2004 г. № 237-08/354).
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Настоящие нормы предназначены для проектирования и устройства мелкозаглубленных фундаментов зданий (жилых, культурно-бытовых, производственных складов, гаражей и других малоэтажных зданий) до 3-х этажей включительно.
1.2. Нормы не распространяются на фундаменты зданий с распорными конструкциями и фундаменты под оборудование с динамическими нагрузками.
1.3. Нормы не распространяются на основания, сложенные вечномерзлыми, просадочными, набухающими и засоленными грунтами, и на основания зданий, возводимых в сейсмических районах, на подрабатываемых и закарстованных территориях.
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
3.8. По прочности и трещиностойкости мелкозаглубленные фундаменты должны удовлетворять требованиям СНиП 2.03.01-84* .
3.9. Мероприятия по антикоррозийной защите фундаментов следует осуществлять в соответствии со СНиП 2.03.11-85 .
3.10. Работа по подготовке строительной площадки и устройству фундаментов должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 .
4. ОЦЕНКА МОРОЗНОЙ ПУЧИНИСТОСТИ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
4.1. К пучинистым относятся глинистые грунты (в соответствии с ГОСТ 28622-90 они подразделяются на глины, суглинки и супеси), пески пылеватые и мелкие, а также крупноблочные грунты с содержанием глинистого заполнителя более 15% общей массы, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня.
Крупнообломочные грунты с песчаным заполнением, пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие глинистых фракций, считаются непучинистыми при любом уровне безнапорных подземных вод.
4.2. Количественным показателем пучинистости грунта является относительная деформация морозного пучения ε fh равная отношению подъема ненагруженной поверхности грунта к толщине промерзающего слоя.
При выявлении подземных вод на обследуемом участке глубину выработок следует увеличить в соответствии с данными табл. 2, характеризующими минимальное расстояние Z между нормативной глубиной промерзания d fh и глубиной залегания подземных вод d w .
Таблица 2
Выработки должны закладываться в наиболее характерных местах площадки (на повышенных и пониженных участках) в пределах контура проектируемого здания.
4.6. Для определения относительной деформации морозного пучения по физическим характеристикам грунта необходимо установить:
Гранулометрический состав грунта, классифицирующий его вид;
Плотность грунта в сухом состоянии ρ d ;
Плотность твердых частиц грунта ρ s ;
Пластичность грунта: влажность на границе раскатывания (W p ) и текучести (W L , число пластичности J p = W L - W P ;
Расчётную предзимнюю влажность W в слое сезонного промерзания грунта;
Глубину сезонного промерзания грунта d fh .
4.7. Относительная деформация морозного пучения грунта определяется по графикам () с использованием параметра R f , вычисляемого по формуле
Здесь W cr - критическая влажность, доли ед., ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам ();
ρ w - плотность воды, т/м 3 ;
М 0
W sat - полная влагоемкость грунта, доли ед., определяется по формуле
(2)
Остальные обозначения те же, что в п.4.6.
4.8. Расчетная предзимняя влажность грунтов определяется в соответствии с . При этом допускается, что поверхностный сток осадков, выпавших на площадке строительства перед изысканиями в летне-осенний период, одинаков со стоком в предзимний период.
5.1.3. На среднепучинистых (при h fl > 5 см), сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах ленточные фундаменты всех стен здания должны быть жестко соединены между собой в единую конструкцию - систему перекрестных балок.
5.1.4. Мелкозаглубленные столбчатые фундаменты на среднепучинистых грунтах (при h fl > 5 см), сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах должны быть жестко соединены между собой фундаментными балками, объединенными в единую систему.
5.1.5. При устройстве столбчатых фундаментов необходимо предусматривать зазор между нижними гранями фундаментных балок и планировочной поверхностью не меньше расчетной деформации (подъема) ненагруженного основания.
5.1.6. При недостаточной жесткости стен зданий, строящихся на сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах, следует производить их усиление путем устройства армированных или железобетонных поясов в уровне перекрытий.
5.1.7. Секции зданий, имеющие разную высоту, следует устраивать на раздельных фундаментах.
5.1.8. Примыкающие к зданиям веранды на сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах следует возводить на фундаментах, не связанных с фундаментами зданий.
5.1.9. Протяженные здания необходимо разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для среднепучинистых грунтов (при h fl > 5 см) до 30 м, сильнопучинистых - до 24 м, чрезмерно пучинистых - до 18 м.
5.2. Расчет мелкозаглубленных фундаментов.
5.2.1. Расчет мелкозаглубленных фундаментов производится в следующей последовательности:
а) на основе материалов изысканий определяется степень пучинистости грунта основания и в зависимости от нее выбирается конструкция фундамента в соответствии с ;
б) задаются предварительные размеры подошвы фундамента, глубина его заложения, толщина песчаной (песчано-гравийной) подушки;
в) в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83* производится расчет основания по деформациям; в случае, когда под подошвой подушки залегает грунт меньшей прочности, чем прочность материала подушки, необходимо выполнить проверку этого грунта согласно СНиП 2.02.01-83* ;
г) выполняется расчет основания по деформациям пучения грунта.
Y k - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25.
6.2.2. Основания фундаментов, устраиваемых на пучинистых грунтах, подлежат расчету по деформации морозного пучения грунтов. При этом наряду с требованиями . должно выполняться условие
где S OT - осадка фундамента после оттаивания грунта;
h fp - подъем фундамента силами пучения.
Расчет деформации пучения выполняется в соответствии с .
7. УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
7. 1. К разработке траншей и котлованов при устройстве мелкозаглубленных фундаментов следует приступать только после того, как на строительную площадку будут завезены фундаментные блоки и все необходимые материалы и оборудование, чтобы процесс возведения фундаментов выполнялся непрерывно, начиная от устройства котлованов и траншей и кончая обратной засыпкой пазух, уплотнением грунта и устройством отмостки. Цель такого требования - комплексно выполнять все работы, не допуская увлажнения грунтов основания.
7.2. Все работы по подготовке площадок, а также по устройству фундаментов на пучинистых грунтах, как правило, следует выполнять в летнее время.
В зимнее время устройство фундаментов (особенно на пучинистых грунтах) требует повышенной культуры производства, технологичности и непрерывности всего процесса работ и приводит к удорожанию их стоимости.
7.3. При необходимости ведения работ в зимнее время грунт в местах устройства траншей и котлованов следует заранее утеплять для защиты от промерзания или произвести искусственное оттаивание.
7.4. Подготовка основания под мелкозаглубленный фундамент состоит из отрывки траншей (котлованов), устройства противопучинистой подушки (на пучинистых грунтах) или выравнивающей подсыпки (на непучинистых грунтах).
При устройстве подушки непучинистый материал отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется катками, площадочными вибраторами или другими механизмами до плотности ρ d > 1,6 т/м 3 . При малых объемах работ допускается уплотнение материала подушки выполнять ручными трамбовками.
7.5. Траншеи для ленточных фундаментов следует отрывать узкими (0,8 - 1,5 м) с тем, чтобы пазухи с наружной стороны здания можно было перекрыть отмосткой и гидроизоляционным материалом.
7.6. После укладки фундаментных конструкций (или бетонирования) пазухи траншей (котлованов) должны быть засыпаны предусмотренным в проекте материалом с обязательным уплотнением.
7.7. При высоком уровне подземных вод и наличии на стройплощадке верховодки необходимо предусматривать меры по предохранению материала подушки от заиливания. Для этой цели обычно производят по контуру подушки обработку ее гравелистого или щебенистого материала вяжущими веществами или изолируют подушки от воздействия воды полимерными пленками.
7.8. Песчаную подушку, как правило, следует устраивать в теплое время года. В зимних условиях необходимо исключать смешивание материала подушки со снегом и мерзлыми включениями грунта.
7.9. Для отмостки следует применять керамзитобетон с плотностью в сухом состоянии от 800 до 1000 кг/м 3 . Укладку отмостки можно производить только после тщательной планировки и уплотнения грунта возле фундамента у наружных стен. Ширина отмостки должна обеспечивать перекрытие траншеи с целью исключения попадания в нее ливневых и паводковых вод. Керамзитобетонную отмостку целесообразно укладывать на поверхность грунта с целью меньшего водонасыщения материала. Следует избегать укладки керамзитобетона в отрытое в грунте корыто. Если же по конструктивным соображениям этого избежать нельзя, то необходимо предусмотреть устройство дренажа под отмосткой.
7.10. С целью уменьшения глубины промерзания грунта следует предусматривать задернение участка и посадку кустарниковых насаждений, которые аккумулируют отложение снега. Уменьшение глубины промерзания может быть достигнуто применением утеплителей, укладываемых под отмостку. Для исключения замачивания утеплители могут использоваться, например, в целлофановых мешках в виде матов.
7.11. Запрещается устраивать мелкозаглубленные фундаменты на промороженном основании. В зимнее время допускается устраивать мелкозаглубленные фундаменты только при условии глубокого залегания подземных вод с предварительным оттаиванием мерзлого грунта и обязательной засыпкой пазух непучинистым материалом.
7.12. При использовании мелкозаглубленных фундаментов в зданиях с подвалами стены последних должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок от фундаментов.
8. УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЛОКАЛЬНО УПЛОТНЕННОМ ОСНОВАНИИ
8.1. Вытрамбовывание полости в основании производится с помощью навесного оборудования, состоящего из трамбовки, направляющей штанги или рамы, обеспечивающих падение трамбовки строго в одно и то же место; каретки, с помощью которой трамбовка передвигается по направляющей штанге или раме.
8.2. Грузоподъемность механизмов, используемых для вытрамбовывания котлованов, должна быть не менее чем в 2,5 раза больше веса трамбовки.
8.3. При устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах необходимо соблюдать следующие требования:
Бетонирование фундаментов (установка сборных элементов) должно быть закончено не позднее 1 суток после окончания вытрамбовывания;
При расстоянии в свету между котлованами до 0,8 ширины фундамента вытрамбовывание производится через один фундамент, а пропущенных фундаментов - не менее чем через 3 суток после бетонирования предыдущих.
8.4. После вытрамбовывания котлованов (траншей) в них укладывается враспор монолитный бетон класса не ниже В15 или устанавливаются с добивкой сборные элементы, имеющие размеры, несколько превышающие размеры котлованов.
8.5. Укладка бетонной смеси и ее уплотнение выполняются в соответствии с проектом производства работ, типовыми технологическими картами и требованиями главы СНиП 3.03.01-87 . Бетонная смесь в котлован подается равномерными слоями толщиной, равной 1,25 рабочей части глубинного вибратора. Осадка конуса бетонной смеси должна быть 3 - 5 см.
Монтаж и устройство верхнего строения начинается после достижения бетоном 70% проектной прочности.
8.6. Выштамповывание котлованов или траншей осуществляется с помощью сваебойных агрегатов, путем погружения в грунт и последующего извлечения из него металлических штампов, имеющих те же размеры, что и возводимые фундаменты.
При устройстве фундаментов необходимо соблюдать требования п.п. 8.3.- 8.5.
8.7. При вытрамбовывании (выштамповывании) котлованов или траншей в зимнее время допускается промерзание грунта с поверхности на глубину не более 30 см.
8.8. При промерзании грунта на глубину более 30 см перед началом работ по вытрамбовыванию (выштамповыванию) котлованов или траншей следует производить оттаивание грунта на всю толщину промерзания на площади диаметром, равным 3 размерам трамбовки (штампа) в среднем сечении. Для ленточных фундаментов ширина пятна оттаянного грунта должна быть равной 3 размерам поперечного сечения фундамента в среднем сечении, длина - сумме длины фундамента и удвоенной ширины пятна оттаивания.
8.9. После вытрамбовывания (выштамповывания) котлованов или траншей до проектной отметки они должны закрываться утепленными крышками. Талое состояние грунта на стенках и дне полостей должно сохраняться до бетонирования фундаментов.
8.10. При глубине промерзания грунта более 30 см погружение забивных блоков осуществляется в следующей последовательности:
Бурение лидерных скважин на глубину, равную толщине мерзлого слоя грунта;
Диаметры скважин принимаются на 10 - 20 см больше ширины верхнего обреза блока.
Дальнейшая последовательность погружения блоков устанавливается с учетом свойств грунта основания:
а) для слабых глинистых грунтов с показателем текучести 0,6 и более и рыхлых водонасыщенных пылеватых песков:
забивка блока до проектной отметки;
б) для песков средней плотности и глинистых грунтов твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции:
установка блока на точку погружения;
забивка блока на 0,5 - 0,7 проектной глубины;
засыпка песка средней крупности или крупного в пространство между стенками скважины и погружаемым блоком;
добивка блока до проектной отметки.
Примечание В случае (б) первоначальная забивка блоков производится на большую глубину в более прочных грунтах, на меньшую - в более слабых.
Приложение
1
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ПРЕДЗИМНЕЙ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА
Значение расчетной предзимней влажности определяется по формуле
где W n – средневзвешенное значение влажности грунта в слое d fn , полученное при изысканиях в летне-осенний период;
Ω с – расчетное количество осадков, мм, выпавших за летний период t e (месяцы), предшествующий моменту проведения изысканий;
Ω ос - расчетное количество осадков, мм, выпавших за предзимний (до установления среднемесячной отрицательной температуры воздуха) период t oc (месяцы), равный по продолжительности периоду t e ; значения Ω с и Ω oc определяются по среднемноголетним данным «Справочника по климату» (Л., Гидрометеоиздат, 1968).
Продолжительность периода t e , сут., определяется отношением
при t e < 90°(2)
где К - коэффициент фильтрации, м/сут.
Ориентировочные значения t e для отдельных видов пылевато-глинистых грунтов составляют: для супеси - 0,5 - 1 мес., для суглинков - 2 мес., для глин - 3 мес.
Приложение
2
Рекомендуемое
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ФУНДАМЕНТОВ
Для обеспечения совместной работы элементов мелкозаглубленных ленточных фундаментов следует применять конструктивные решения, приведенные на рис. 1.
Рис.1 Конструктивные решения соединений элементов мелкозаглубленных ленточных фундаментов:
а) сборно-монолитный фундамент из железобетонных блоков с выпусками арматуры;
б) фундамент из бетонных блоков с армопоясами;
в) фундамент из бетонных блоков с железобетонным поясом;
г) монолитный железобетонный фундамент. 1 - монолитный бетон; 2 - сборные железобетонные блоки с выпусками арматуры; 3 - армированные пояса; 4 - железобетонный пояс; 5 - монолитный железобетон.
Примечание . При необходимости (определяется расчетом по СНиП 2.03.01-84*) армирование монолитных фундаментов производится каркасами.
Приложение
3
Рекомендуемое
РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ПУЧЕНИЯ ОСНОВАНИИЯ И ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В ФУНДАМЕНТАХ
1. Расчет деформаций пучения основания и усилий в фундаментах выполняется в следующей последовательности:
а) производится расчет фундамента по устойчивости на воздействие касательных сил морозного пучения;
б) при предварительно принятых значениях глубины заложения фундамента и толщины подушки из непучинистого материала определяется - расчетная величина подъема ненагруженного основания h fi ;
в) рассчитывается средняя скорость пучения грунта, промерзающего под подошвой фундамента V fi :
г) определяется удельная нормальная сила пучения Р г ,
д) вычисляются подъем и относительная деформация основания под фундаментом h fp и l fp с учетом давления под его подошвой;
е) рассчитываются внутренние усилия в фундаменте, вызванные деформацией пучения грунта основания.
2. Устойчивость фундамента на действие касательных сил морозного пучения грунтов производится в соответствии со СНиП 2.02.04-88.
При этом коэффициент условий работы основания по боковой поверхности фундамента γ τ определяется по эмпирической зависимости:
где t - ширина, м, пазух траншей (котлованов), заполненных засыпкой из непучинистого материала.
где ε fh - относительная деформация морозного пучения грунта, доли ед., определяется по результатам испытаний грунтов или по графикам (см. рис.1);
d f - расчетная глубина промерзания грунта, см, определяемая по СНиП 2.02.01-83* .
5. Средняя скорость пучения грунта, промерзающего ниже подошвы фундамента определяется по формуле
где h fi - то же значение, что в п. 4;
t d - продолжительность периода, мес., промерзания грунта под фундаментом, равная
(5)
где t o - продолжительность зимнего периода, мес., определяется по СНиП 23-01-99 .
Значения d f и h n те же, что в п. 4 ().
Таблица 3
|
Отношение толщины подушки к ширине подошвы фундамента h п / b |
Фундамент |
||||||
|
Ленточный |
Столбчатый при l / b |
||||||
|
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
|
0,25 |
0,90 |
0,89 |
0,90 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
|
0,50 |
0,80 |
0,67 |
0,70 |
0,73 |
0,76 |
0,78 |
0,79 |
|
0,75 |
0.70 |
0,48 |
0,51 |
0,55 |
0,58 |
0,61 |
0,63 |
|
1,00 |
0,60 |
0,34 |
0,37 |
0,40 |
0,44 |
0,46 |
0,49 |
|
1,25 |
0,50 |
0,25 |
0,27 |
0,30 |
0,74 |
0,36 |
0,39 |
|
1,50 |
0,40 |
0,18 |
0,21 |
0,23 |
0,26 |
0,28 |
|
Примечание . Для промежуточных значений h П / b и l / b коэффициент β определяется по интерполяции.
η и η 1 - коэффициенты, значения которых определяются по графикам (рис. 4. и рис. 5).
Рис.3 . Зависимость ω от К при разных значениях .
По найденным внутренним усилиям в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84* и СНиП II-22-81 производится расчет прочности мелкозаглубленного ленточного фундамента или фундаментной балки столбчатых фундаментов, а также конструктивных элементов стены здания.
Рис. 5 . Зависимость η 1 , от К при разных значениях .
Примечание . Допускается не производить расчет прочности элементов стены, если выполняется условия
13. Учитывая знакопеременный характер деформаций оснований из пучинистых грунтов (подъем в период промерзания и осадка при оттаивании), железобетонные элементы следует армировать одинаково в верхней и нижних частях сечений.
Приложение
4.
Рекомендуемое
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ГИБКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ
1. Показатель гибкости конструкций здания определяется по формуле
(1)
где [EJ ] - приведенная жесткость на изгиб, кН.м поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент - цоколь - пояс усиления - стена;
пояс усиления - стена;
L - длина стены здания (отсека), м;
С - коэффициент жесткости основания при пучении грунта, кН/м
Для оснований ленточных фундаментов
для оснований столбчатых фундаментов
где А i - площадь подошвы i -го фундамента, м 2 ;
п - число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).
Значения P r , h fi , b - те же, что в .
где Е j , А j - соответственно модуль упругости, кПа, и площадь поперечного сечения, м, j -ой связи;
m - число связей между панелями;
d j - расстояние от j -ой связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента, м;
у о - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент - стена здания, определяемое по формуле
(14)
в которой п - число конструктивных элементов в системе фундамент - стена.
Приложение
5
Рекомендуемое
РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ДЕФОРМАЦИЙ ПУЧЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ НА ЛОКАЛЬНО
УПЛОТНЕННОМ ОСНОВАНИИ
1. Несущая способность основания забивного блока, фундамента в выштампованном и вытрамбованном котловане определяется по формуле
()
где γ у - коэффициент условий работы, принимаемый равным: 1 - для забивного блока; 0,95 - для фундамента в выштампованном котловане; 0,9 - для фундамента в вытрамбованном котловане;
F dσ - расчетная несущая способность основания на боковой поверхности фундамента, кН, при осадке s о = 8 см (определяется в соответствии с п. 2).
К о - коэффициент, равный отношению нагрузки, воспринимаемой подошвой фундамента, к общей нагрузке при осадке S o = 8 см, условно принимаемой за предельную (определяется по табл.1);
ξ - коэффициент, учитывающий нарастание осадки во времени, принимаемый равным: 0,4 - при J L ≤ 0,25; 0,3 - при 0,25 ≤ J L ≤ 0,6; 0,2 - при J L > 0,6;
S u - предельная средняя осадка основания, см, принимаемая согласно СНиП 2.02.01-83* .
Таблица 1
|
Расчетный показатель текучести грунта природной структуры J l , доли. ед. |
Значения К о для фундаментов с отношением площади боковой поверхности А б к площади подошвы А п |
|||
|
≤0,48 |
0,43 |
0,39 |
≥0,34 |
|
|
≤0,45 |
0,41 |
0,36 |
≥0,32 |
|
|
≤0,42 |
0,38 |
0,34 |
≥0,30 |
|
|
≤0,36 |
0,32 |
0,30 |
≥0,26 |
|
Примечания: 1. Расчётный показатель текучести грунта принимается равным средневзвешенному значению его в пределах глубины, равной 1,7 d (где d - глубина заложения фундамента).
При промежуточных значениях J L и коэффициент К о определяется по интерполяции.
2. Несущая способность основания на боковой поверхности фундамента, кН, определяется по формуле
где V - равнодействующая сил отпора грунта по грани фундамента, кН (определяется в соответствии с п. 3);
α - угол наклона боковых граней фундамента к вертикали, град.;
А - площадь боковой поверхности грани фундамента, м 2 ;
φ у и С у - соответственно угол внутреннего трения, град., и удельное сцепление, кПа, уплотненного грунта (определяется по табл. 2).
Таблица 2
|
Расчётный показатель текучести грунта природной структуры J L , доли, ед. |
φ у , град |
С у , кПа |
|
J L ≤ 0,1 |
φ II +1 о |
0,8 С II |
|
0,1 < J L ≤0,2 |
φ II +1 о |
1.1 С II |
|
0,2 < J L ≤0,5 |
φ II +2 о |
1.6 С II |
|
0,5 < J L ≤0,8 |
φ II +1 о |
1.4 С II |
3. Равнодействующая сил отпора грунта, кПа, определяется по формуле
,(3)
где λ - эмпирический коэффициент, кН/м (определяется в соответствии с п. 4);
d
b - ширина фундамента, м, на уровне поверхности планировки.
4. Значение коэффициента λ , тс/м 3 , определяется по формуле
()
где γ a - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1 - при α = 10° и 0,6 - при α = 5°;
λ о - постоянная величина, равная 4.10 4 кН/м 4 ;
d 1 - глубина заложения фундамента, равная 1 м;
J L и d - те же значения, что в п. 1 и п. 3.
Примечание. При промежуточных значениях α коэффициент у α определяется по интерполяции.
5. Несущую способность оснований забивных блоков, фундаментов в выштампованных, в вытрамбованных котлованах, устраиваемых в песках мелких и пылеватых, допускается определять в соответствии с п.п. 1 - 4, принимая J L равным соответственно 0,3 и 0,4.
6. При прочих равных условиях расчетную нагрузку на фундамент в вытрамбованных траншеях допускается принимать равной . Значение F d определяется в соответствии с п. 1 по .
7. Подъем силами пучения фундамента в вытрамбованном (выштампованном) котловане, забивного блока определяется по формуле
()
где V - относительное выпучивание ненагруженного фундамента, определяемое по эмпирической зависимости
в которой
α - угол наклона боковых граней фундамента к вертикали, град;
d f и d - соответственно глубина промерзания грунта и глубина заложения фундамента;
h f - коэффициент, характеризующий влияние уплотнения грунта на нормальные силы пучения, определяется из выражений:
(7)
(8)
в которых d у - глубина зоны уплотнения, определяемая из выражения
(9)
ε fh - отношение средней относительной деформации пучения уплотненного грунта к средней относительной деформации пучения грунта природной структуры, равное
где W и W p - соответственно природная влажность грунта и влажность на границе раскатывания.
9. Подъем фундамента в вытрамбованной траншее определяется по при действующей на него силе пучения, равной
где d - глубина заложения фундамента, м;
п - число боковых граней фундамента, контактирующих с промерзающим грунтом, равное 1 и 2 соответственно для отапливаемых и не отапливаемых зданий;
b п - ширина подошвы фундамента; К уτ , α , τ fh , , P r - те же значения, что в п. 8.
10. При расчете по деформациям пучения фундамента на локально уплотненном основании кроме требований , необходимо выполнить условие
S OT ≥ h fh (12)
где S OT - осадка фундамента при оттаивании грунта;
h fp
- то же
значение, что в
W p
-влажность на границе раскатывания; W L
- влажность на границе текучести; J p
- число пластичности; W
- расчетная предзимняя влажность; R f
- параметр вычисления относительной деформации морозного
пучения грунта; W cr
-
критическая влажность; ρ w
- плотность воды; м 0
- абсолютное значение средней многолетней температуры
воздуха за зимний период; W sat
- полная влагоемкость грунта; S r
- степень влажности песков; h fi
- расчетный подъем нагруженного основания на уровне подошвы
фундамента при пучении грунта под фундаментом; h fp
- расчетное значение подъема
основания от пучения грунта под фундаментом; e fp
- расчетная относительная
деформация пучения грунта под фундаментом; S u
- предельное значение подъема
основания. Предельное
значение относительной деформации основания, F d
- расчетная несущая способность грунта основания; У к
- коэффициент надежности; S OT
- осадка фундамента после оттаивания; ρ d
- плотность грунта в сухом состоянии; W п
- средневзвешенное значение влажности грунта в слое d f п
; Ω e
- расчетное количество осадков, выпавших за летний период
предшествующий моменту проведения изыскания; Ω K
- расчетное количество осадков, выпавших за предзимний
период; t ос
- предзимний период; t c
- продолжительность периода; К
- коэффициент фильтрации; V fi
- расчетная средняя скорость пучения грунта; P z
- удельная нормальная сила пучения; L fp
-
относительная деформация основания под фундаментом; γ τ
- коэффициент условий работы основания по
боковой поверхности фундамента; t
- ширина пазух траншей (котлованов); h f
- величина подъема ненагруженной поверхности грунта; d f
- расчетная глубина промерзания грунта; t d
- продолжительность периода промерзания грунта под
фундаментом; t 0
- продолжительность зимнего периода; α
- эмпирический коэффициент; 1
- ширина подошвы фундамента; т
- коэффициент условий работы оснований под подошвой фундамента; А
- площадь подошвы фундамента; Д л
, Д
ci
, Ψ
- эмпирические коэффициенты; Р
- давление под подошвой фундамента; ρ
- коэффициент учитывающий влияние толщины подушки на
погруженное состояние подстилающего её пучинистого грунта; К
- показатель гибкости; L
- длина фундамента; E j
J j
- изгибная жесткость; G i
A i
- сдвиговая жесткость; Е
i
-
модуль упругости; G i
- модуль
сдвига материала; A i
- площадь
поперечного сечения конструктивного элемента; M i
-
изгибающий момент; F i
- поперечная сила; d i
- расстояние oтj
-ой связи до главной
центральной оси поперечного сечения фундамента; у о
- расстояние от главной центральной оси поперечного
сечения фундамента; С
- коэффициент жесткости основания при пучении грунта; п
- число столбчатых фундаментов; γ
- коэффициент условий работы фундамента; m
- число связей между панелями; γ у
-
F d б - расчетная несущая способность основания по боковой поверхности фундамента;
α - угол наклона боковой грани фундамента;
φ - угол внутреннего трения;
С - удельное сцепление;
d - глубина заложения фундамента;
V - относительное выпучивание ненагруженного фундамента;
N n - действующая на фундамент сила пучения;
d y - глубина зоны уплотнения.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (далее МЗЛФ) — это один из видов ленточных фундаментов, который характеризуется небольшим заглублением, значительно меньшим глубины промерзания грунта, и относительно не большим расходом бетонной смеси. В данной статье рассмотрены основные преимущества и недостатки МЗЛФ, наиболее частые ошибки при их сооружении, упрощённая методика расчёта подходящая частным застройщикам (не профессионалам), рекомендации по устройству фундамента своими руками.
Основными достоинствами МЗЛФ являются:
— экономичность — расход бетона значительно ниже, чем при строительстве обычного ленточного фундамента. Именно этот фактор чаще всего определяет выбор данной технологии при малоэтажном строительстве;
— сниженные трудозатраты — меньший объём земляных работ, меньший объём приготавливаемого бетона (особенно это важно, когда нет возможности произвести заливку готовой смеси с миксера);
— меньшие касательные силы морозного пучения, обусловленные уменьшенной площадью боковой поверхности фундамента.
Однако при строительстве МЗЛФ необходимо строго соблюдать технологию, легкомысленное отношение к процессу может привести к появлению трещин, и тогда все вышеперечисленные достоинства, как говорится, вылетят в трубу.
Самые распространённые ошибки, совершаемые при устройстве МЗЛФ:
1) выбор основных рабочих размеров фундамента вообще без какого-либо (даже самого упрощённого) расчёта;
2) заливка фундамента непосредственно в землю без выполнения обсыпки непучинистым материалом (песком). По рис. 1 (справа) можно сказать, что в зимнее время года грунт будет примерзать к бетону и, поднимаясь, тащить ленту кверху, т.е. на фундамент будут действовать касательные силы морозного пучения. Особенно это опасно, если МЗЛФ не утеплён и не обустроена качественная отмостка;
3) неправильное армирование фундамента — выбор диаметра арматуры и числа стержней на своё усмотрение;
4) Оставление МЗЛФ не нагруженным на зиму — рекомендуется весь цикл работ (сооружение фундамента, возведение стен, и обустройство отмостки) выполнять за один строительный сезон до наступления сильных морозов.
Расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента.
Расчёт МЗЛФ, как и любого другого фундамента, основывается, во-первых, на значении нагрузки от веса самого дома и, во-вторых, на расчётном сопротивлении грунта. Т.е. грунт должен выдерживать вес дома, передаваемый на него через фундамент. Обратите внимание, что именно грунт держит на себе массу дома, а не фундамент, как некоторые полагают.
Если рассчитать вес дома при желании обычный частный застройщик ещё сможет (например, при помощи нашего онлайн-калькулятора расположенного ), то определить расчётное сопротивление грунта на своём участке самостоятельно не представляется возможным. Данная характеристика рассчитывается профильными организациями в специализированных лабораториях после проведения геолого-геодезических изысканий. Всем известно, что процедура эта не бесплатная. В основном прибегают к ней архитекторы, делающие проект дома, они же потом на основании полученных данных рассчитывают фундамент.
В связи с этим приводить в рамках данной статьи формулы для расчёта размеров МЗЛФ смысла нет. Мы рассмотрим случай, когда застройщик ведёт строительство своими силами, когда он не проводит геолого-геодезические изыскания и не может точно знать расчётное сопротивление грунта на своём участке. В такой ситуации размеры и конструкцию МЗЛФ можно выбрать по приведённым ниже таблицам.
Характеристики фундамента определяются в зависимости от материала стен и перекрытий дома и его этажности, а также от степени пучинистости грунта. Как можно определить последнюю описано
I. МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах.
Таблица 1: Отапливаемые здания со стенами из облегчённой кирпичной кладки или из газобетона (пенобетона) и с железобетонными перекрытиями.
Примечания:
— цифра в скобках указывает материал подушки: 1 — песок средней крупности, 2 — песок крупный, 3 — смесь песка (40%) с щебнем (60%);
— данную таблицу можно использовать и для домов с деревянными перекрытиями, запас прочности будет ещё больше;
— варианты конструкций фундаментов и варианты армирования смотрите ниже.
Таблица 2: Отапливаемые здания со стенами из утеплённых деревянных панелей (каркасные дома), брёвен и бруса с деревянными перекрытиями.
Примечания:
— цифры в скобках обозначают тоже, что и в таблице 1;
— над чертой значения для стен из утеплённых деревянных панелей, под чертой — для бревенчатых и брусовых стен.
Таблица 3: Незаглубленные фундаменты неотапливаемых бревенчатых и брусовых построек с деревянными перекрытиями.
Примечания:
— над чертой значения для бревенчатых стен, под чертой — для стен из бруса.
Варианты конструкции МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах обозначенные в таблицах буквами показаны на рисунках ниже:
1 — монолитный железобетонный фундамент; 2 — песчаная засыпка пазух; 3 — песчаная (песчано-щебёночная) подушка; 4 — арматурный каркас; 5 — отмостка; 6 7 — гидроизоляция; 8 — цоколь; 9 — поверхность грунта; 10 — песчаная подсыпка; 11 — дёрн.
Вариант а. — верхняя плоскость фундамента совпадает с поверхностью земли, цоколь выложен из кирпича.
Вариант б. — фундамент выступает над поверхностью на 20-30 см., образуя низкий цоколь или являясь частью цоколя.
Вариант в. — фундамент возвышается над грунтом на 50-70 см., при этом он же является и цоколем.
Вариант г. — незаглубленный фундамент-цоколь; в таблице 3 видно, что такие фундаменты используются для неотапливаемых деревянных построек.
Вариант д. — применяется вместо вариантов б. или в. , когда ширина подошвы фундамента значительно превышает толщину стены (более чем на 15-20 см).
Вариант е. — мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаной подсыпке используется довольно редко на слабых (заторфованных, заиленных) грунтах при высоком уровне грунтовых вод для деревянных построек. В зависимости от размеров постройки подсыпка делается либо под каждой лентой, либо под всем фундаментом сразу.
Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента.
Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.
Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.
Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:
а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.
1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).
II. МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.
Мелкозаглубленные ленточные фундаменты на непучинистых и слабопучинистых грунтах не обязательно делать только из монолитного бетона. Можно использовать и другие местные материалы, например, бутовый камень, красный керамический кирпич. МЗЛФ закладывается на 0,3-0,4 метра без песчаной подушки. Причём для деревянных зданий и одноэтажных кирпичных (или газобетонных) фундаменты можно даже не армировать.
Для 2-х и 3-х этажных домов со стенами из каменных материалов МЗЛФ армируется. Фундаменты из бетона усиливаются по 1-му варианту армирования (см. таблицу 4 выше). Фундаменты сложенные из бута или кирпича усиливаются кладочными сетками из арматуры Вр-I ∅ 4-5 мм с размером ячеек 100х100 мм. Сетки кладут через каждые 15-20 см.
Конструкции МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах показаны на рисунке ниже:
1 — фундамент; 2 — цоколь; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — черновой пол (показан условно); 6 — сетки из проволочной арматуры, 7 — армирование по 1-му варианту (см. таб.4)
Варианты а. и б. — для деревянных и одноэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.
Варианты в. и г. — для двух- и трёхэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.
Ширина подошвы b определяется в зависимости от этажности здания и материала стен и перекрытий.
Таблица 5: Значения ширины подошвы МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.
Этапы строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента и рекомендации.
1) Перед тем как приступать к строительству фундамента, при необходимости нужно обеспечить качественный отвод поверхностных дождевых вод с соседних участков от пятна застройки. Делается это путём отрывки водоотводных канав.
2) Размечается фундамент и отрываются траншеи. Рекомендуется приступать к земляным работам только после завоза на стройплощадку всех необходимых материалов. Процесс отрывки траншеи, заливки ленты, обратной засыпки пазух и сооружения отмостки желательно организовать непрерывным. Чем менее он растянут по времени, тем лучше.
3) Вырытые траншеи застилаются геотекстилем. Делается это для того, чтобы песчаная подушка и песчаная засыпка пазух со временем не заиливалась окружающим их грунтом. При этом геотекстиль свободно пропускает воду и не даёт возможности прорастать корням растений.
4) Послойно (слоями 10-15 см) засыпается песчаная (песчано-щебёночная) подушка с тщательной утрамбовкой. Пользуются либо ручными трамбовками, либо площадочными вибраторами. Не стоит относиться к трамбовке легкомысленно. Мелкозаглубленные фундаменты не такие мощные, как фундаменты залитые на всю глубину промерзания и поэтому халява здесь чревата появлением трещин.
5) Выставляется опалубка и вяжется арматурный каркас. Не забывайте сразу предусматривать подвод к дому воды и канализации. Если фундамент является и цоколем помните о продухах (не относится к постройкам с полами по грунту).
6) Заливается бетон. Заливка всей ленты должна производиться непрерывно, как говорится, в один заход.
7) После схватывания бетона (летом 3-5 дней) снимается опалубка и делается вертикальная .
8) Производится обратная засыпка пазух крупным песком с послойным трамбованием.
9) Сооружается отмостка. Желательно (особенно при небольшой высоте фундаментной ленты) делать отмостку утеплённой. Эта мера дополнительно уменьшит силы морозного пучения, воздействующие на МЗЛФ зимой. Утепление производят экструдированным пенополистиролом.
Как уже говорилось в начале статьи, не допускается оставлять МЗЛФ незагруженным или недогруженным (здание построено не полностью) на зиму. Если всё же такое произошло, сам фундамент и грунт вокруг него нужно укрыть любым теплосберегающим материалом. Использовать можно опилки, шлак, керамзит, солому и т.п. Чистить снег на пятне застройке также при этом не нужно.
Возводить мелкозаглубленный ленточный фундамент в зимнее время года в промёрзшем грунте крайне не рекомендуется.
В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации МЗЛФ либо задать интересующие Вас вопросы.
Мелкозаглубленные фундаменты используются сегодня в строительстве довольно часто. Существует множество их разновидностей, каждая из них обладает своими особенностями и характеристиками. Такие конструкции наиболее часто используются в деревянном домостроении, они рекомендованы при возведении построек, которые обладают незначительным весом. Подобные разновидности оснований имеют невысокую стоимость и довольно хорошую несущую способность. Стоят они немного.
Ленточный монолитный ростверк
Такие мелкозаглубленные фундаменты обладают размерами в пределах 200 х 300, 300 х 400, а также 400 х 500 миллиметров. Они выстраиваются на поверхности земли, что позволяет исключить негативное воздействие при сезонном пучении. Армированный горизонтальный контур, который выполнен в виде ленты, принимает на себя все воздействия, которые возникают при подвижках грунта. Устраивать подобные фундаменты можно на песчаной подготовке, которая формируется методом послойного трамбовавния. Толщина подушки должна быть равна 20 см, а использовать такое основание можно для построек из клееного, обычного бруса, а также оцилиндрованного бревна. Довольно часто на них выстраиваются дома по каркасно-щитовой технологии. Отлично подходит подобный фундамент для небольших бань, барбекю, хозблоков и летних кухонь.
Особенности использования ленточного монолитного ростверка
Описываемые мелкозаглубленные фундаменты обладают экономичностью и практичностью. Размер ленты должен быть равен 200 х 300 миллиметров для легких построек. Параметры 300 x 400 миллиметров должны использоваться для легких построек и домов, которые возведены из древесины с сечением до 200 миллиметров. Размер 400 х 500 миллиметров используется для легких построек и зданий из древесины с сечением до 300 миллиметров.
Сборно-монолитный ленточный фундамент
Размеры такого основания могут быть равны 200 х 600, 200 х 400, 400 х 600 миллиметров. Глубина заложения в этом случае равна 40 сантиметрам. Проводить работы необходимо на песчаной подушке, толщина которой равна 20 сантиметрам. Ее необходимо уложить вровень с землей. Это указывает на то, что касательные силы будут воздействовать на поверхность минимально.
Мелкозаглубленный столбчатый фундамент тоже создается довольно просто, он подходит для легких домов и хозяйственных построек, которые возводятся на неровных участках. Цокольную часть, которая располагается над землей, необходимо выкладывать из бетонных блоков, они должны иметь размер 20 x 20 x 40 сантиметров. Подходит подобная конструкция для одноэтажных легких домов, возведенных из клееного или обычного бруса, а также для зданий из бревна ручной рубки. Для каркасно-щитовых домов фундамент такого типа тоже может быть использован. Выбирая данный тип основания, вы можете рассчитывать на экономичность и конструктивность.
Монолитный ленточный фундамент
Такие мелкозаглубленные фундаменты могут обладать размерами 200 х 500, 300 х 600, 400 х 700, 500 х 700 миллиметров. Закладываются они на 40 см на песчаную подушку. Ее толщина равна 20 см. Первоначально необходимо монтировать каркас из арматуры, а далее можно приступать к обустройству самой конструкции. Этот фундамент гарантирует сопротивление неравномерным деформациям почвы в зимнее время. Конструкция способна равномерно передавать нагрузки от постройки на грунт. Рекомендуется такой мелкозаглубленный фундамент, глубина заложения которого обязательно должна быть выдержана, для одноэтажных домов, а также для построек с мансардой из бруса. Отлично подойдет данное основание и для клееного бруса, оцилиндрованного бревна и пиломатериала ручной рубки. Если увеличить ширину ленты, то можно будет установить наиболее тяжелую постройку с мансардой, а также фронтонами, выполненными из бревна и бруса. Если увеличить ширину цоколя и ленты, то будет снижена возможность промерзания почвы в подпольном пространстве.
Применение монолитного ленточного фундамента по размерам
Размер 200 х 500 миллиметров отлично подходит для легких построек, что касается параметров, которые равны 300 х 600 миллиметров, то они подходят для легких домов. Дома из бруса и бревна, сечение которого не превышает 300 миллиметров, могут устанавливаться на ленте, размер которой эквивалентен 400 х 700 миллиметров. Дома из бруса и бревна могут выстраиваться на конструкции с габаритами 500 х 700 миллиметров.
Сборно-монолитное основание серии 60
Мелкозаглубленный фундамент своими руками вполне реально обустроить, для этого можно использовать сборно-монолитную конструкцию, которая обладает размерами 200 х 1000, 200 х 400, 400 х 1000 мм. Данная разновидность основания отличается более глубоким заложением, которое варьируется в пределах 80 см. Песчаная подушка обладает такой же толщиной, как и вышеописанные.
В траншею укладывается лента, цокольная часть которой выступает над поверхностью земли, последнюю необходимо формировать из блоков с размерами 20 x 20 x 40 см. Заглубленная часть характеризуется более внушительной массивностью и жесткостью.
Для улучшения противодействия выталкивающей силе, которая существует при сезонном пучении, стенки можно закрыть гидроизолом. Это уменьшит воздействие на фундамент. Такую ленту можно обустраивать, дополняя ее ливневой канализацией, отмосткой, системой утепления, а также дренажом, при этом снижается промерзание почвы под фундаментом. Этот мелкозаглубленный фундамент, глубина заложения которого должна быть учтена перед началом строительства, отлично подходит для одноэтажных домов и построек с мансардой. Его достаточно часто используют для построек, возведенных по каркасно-щитовой технологии, которые находятся на участках с уклоном, превышающим 5 градусов. В качестве отличительных особенностей данной разновидности основания выступают конструктивность и надежность.
Особенности строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента
Стоимость фундамента мелкозаглубленного типа достаточно невелика, поэтому подобные основания столь популярны у частных застройщиков. Для начала необходимо будет выкопать траншею, которая хорошо уплотняется. Если грунт отличается пучинистостью, то нужно будет использовать виброплиту. Если на территории пылеватый мелкий песок, то подушка защищается геотекстилем, это позволит исключить заиливание грунта. Помимо прочего, такой подход позволит исключить разрастание сорняков. На поверхность подушки засыпается гравий, и укладывается рубероид. Если есть необходимость утеплить основания, то лучше всего использовать несъемную опалубку из пенополистирола.
Опалубка и армирование
Когда выстраивается мелкозаглубленный фундамент для дома, необходимо установить опалубку, лучше всего для этого использовать опорные стойки, в качестве которых выступят доски 10 x 2 см. Могут быть использованы опорные стойки в виде брусков с квадратным сечением со стороной 50 мм. Необходимо отделать опалубку пергамином. При армировании лучше всего 5 прутков расположить в верхнем и нижнем поясе. Лучше всего для этого подходит продольная арматура 12 миллиметров, а также поперечная, размер которой равен 20 миллиметрам. Шаг между продольной арматурой необходимо оставить в пределах 15 см. Углы нужно укрепить с перехлёстом и связать проволокой.
Работа с бетоном
Если вами выстраивается мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах, то в качестве лучшей марки бетона выступает В15 F100 П4 М200. Для процесса заливки наиболее часто используют бетононасос или миксер, это существенно облегчает процесс. Если почва пучинистая, то готовый фундамент на зиму рекомендуется нагрузить. Если условия на территории нормальные, то основание устраивается на выравнивающую подсыпку, тогда как если предстоит работать с пучинистым грунтом, то подушка должна обустраиваться из мелкого щебня, песка и котельного шлака.
Цена мелкозаглубленного основания
Если решили установить дом на описываемом типе основания, то вас должна интересовать стоимость фундамента. Среднерыночная цена за погонный метр равна 2800 руб. Если вы решили самостоятельно определить стоимость основания, то необходимо будет рассчитать количество используемых материалов. Для того чтобы выяснить объем используемого раствора, площадь фундамента необходимо умножить на толщину. Важно учесть и стоимость арматуры, а также песка. Объем последнего рассчитывается по той же технологии. Количество подготовки будет зависеть от толщины.
Таким образом, если предстоит выстроить фундамент, размеры которого равны 5 х 6 метров, то с помощью этих габаритов можно рассчитать объем песка. Толщина подушки чаще всего равна 20 см. Это указывает на то, что песка необходимо приобрести 6 кубометров, что верно в том случае, если бетон вы не будете изготавливать самостоятельно, а закажете его на заводе.
Заключение
Мы рассмотрели устройство мелкозаглубленного фундамента. Теперь можете начинать работу по его строительству. Однако необходимо учесть все нюансы и правила проведения работ. Только тогда удастся добиться ожидаемого результата.
Ленточный фундамент наиболее распространенный тип основания для возведения дома. Поэтому с ним все понятно, а вот чем от него отличается мелкозаглубленный (МЗЛФ) - фундамент мелкого заложения, как рассчитать и как сделать?
Характеристики – конструктивный принцип действия
Мелкозаглубленный ленточный фундамент или просто МЗЛФ по способу укладки похож на своего собрата, однако имеет важные отличия:
- глубина закладки фундамента до 700 мм;
- располагается над зоной промерзания почвы;
- предназначен для обустройства на вспученных (пучинистых) грунтах.
Главная особенность мелкозаглубленного ленточного фундамента заключается в том, что он дает возможность нивелировать морозное пучение грунта. Это связано с тем, что несмотря на общую жесткость конструкции МЗЛФ, вместе с весом всего строения, движется вверх-вниз в зависимости от времени года. Поскольку фундамент углублен не сильно, а смещается равномерно, то, следовательно, он не разрушается от таких колебаний.
Схема устройства мелкозаглубленного ленточного фундамента
- Песчано-гравийная подушка
- Лента фундамента
- Слой гидроизоляции
- Вертикальная (или обмазочная) гидроизоляция
- Арматура (диаметр 12)
- Арматура (диаметр 8)
- Цоколь
- Стена
Где можно использовать - применение
Ленточный мелкозаглубленный фундамент подходит для строительства низкоэтажных жилых домов и других сооружений из тех материалов, которые не создадут значительного давления на подошву фундамента. К таким сооружениям и материалам относят:
- бревенчатые срубы;
- ячеистые бетоны – пенобетон, газосиликатные блоки;
- облегченная кладка кирпича;
- каркасно-щитовые постройки.
При обустройстве фундамента большей ширины на нем можно возводить тяжелые дома из бруса или бревна. Но в этом случае грунт будет промерзать на меньшую глубину и есть вероятность деформирования фундамента. Таким образом, если планируется постройка монументального здания – лучше обустроить ленточный монолитный фундамент.
При этом следует знать, что увеличение ширины ленты мелкозаглубленного фундаменты делает возможным строительство более тяжелых домов с мансардой. Большая ширина фундаментной ленты (соответственно, и цоколя) способствует снижению глубины промерзания грунта в пространстве под полом.
Что следует учесть при устройстве фундамента мелкого заглубления
Устраиваются мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах
Запрещена заливка МЗЛФ на биогенных органических грунтах, например, торфяных, сапропельных (отложения пресноводных водоемов), а также на глине. На фото видно, что уже их внешний вид не сулит ничего хорошего.
- Уровень подземных вод
Чем ближе вода находится к поверхности земли, тем более неустойчивым будет МЗЛФ
Если рельеф местности характеризуется значительным перепадом высоты (дом на склоне), то устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента на нем достаточно проблематично. В таком случае обустраивается обычный ленточный фундамент или выравнивается значительная площадь под МЗЛФ. С точки зрения затрат времени и денежных средства – оба варианта равноценны.
- Глубина заложения
Она представляет собой высоту от нижней точки фундамента, так называемой подошвы – до нулевой отметки (поверхности земли).
- Климат (глубина промерзания почвы)
Достаточно распространено среди строителей закладка мелкозаглубленного ленточного фундамента на высоте, которая рассчитывается по формуле – глубина промерзания минус 20%. Так можно быть уверенным, что фундамент будет подниматься вместе со строением.
Минимальная глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента регламентируется СНиП II-Б.1-62.
Глубина промерзания грунта для некоторых городов России приведена в таблице.
Как рассчитать нагрузку на ленточный мелкозаглубленный фундамент
Прежде всего, следует учесть:
- конструктивные особенности строения;
- высоту здания;
- планируемое количество этажей;
- материалов, из которого будут возводиться стены;
- вес покрытий;
Совет.
В целом, всю нагрузку можно поделить на постоянную
(рассчитывается до начала строительства) и переменную. Последняя зависит от
количества жителей, веса мебели и т.п.
- глубина траншеи;
- толщина подушки;
- параметры ленты фундамента;
- качество бетона.
Можно дополнительно воспользоваться
Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента
1. Глубина обуславливается близостью грунтовых вод и глубиной промерзания.
2. Высота над поверхностью грунта = 4х ширину.
Полезно знать. Высота над землей меньше или равна глубине.
3. Ширина определяется по формуле:
Где, D – ширина подошвы фундамента;
q – расчетная нагрузка на фундамент, т/м;
R – расчетное сопротивление грунта, т/м.кв. Этот показатель,
для глубины заложения в 300 мм, приведен в таблице.
4. Толщина подушки определяется из условий прочности грунта местности.
Для сильно пучинистых грунтов применяется формула:
Где, tn – толщина подушки;
А, С, W – коэффициенты;
А и С – определяются по таблицам ниже.
А W = 0,1 или 0,06 м.кв./т для отапливаемых и не
отапливаемых сооружений.
Над чертой – для МЗЛФ глубиной заложения 300 мм, под чертой – для незаглубленных фундаментов.
Совет.
Сделайте расчет МЗЛФ по обеим формулам и отдайте
предпочтение большему значению.
Стоимость мелкозаглубленного ленточного фундамента
Варьируется в пределах 4-6 тыс. руб. за погонный метр. Цена зависит от ширины, высоты, количества перемычек и размеров, например, стоимость возведения фундамента дома 6х6 обойдется в 70-80.000 руб., а 10х10 = 120-150.000 руб.
Виды мелкозаглубленного ленточного фундамента (мелкого заложения)
В зависимости от вида МЗЛФ будет отличатся технология его устройства. Поэтому, следует коротко ознакомится с главными из них:
Ленточный монолитный мелкозаглубленный фундамент
Заливается непосредственно на строительной площадке, в результате получается бесшовная лента
Ленточный блочный мелкозаглубленный фундамент
Блоки покупаются в готовом виде, или изготавливаются отдельно, а на стройплощадке только собираются. В качестве крепежного материала используется раствор цемента.
Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Но, в целом, срок эксплуатации второго в три раза меньше, нежели первого. Поэтому, в этой статье мы остановимся подробно на таком виде, как монолитный МЗЛФ.
Технология МЗЛФ или как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками
Инструкция воспринимается проще, если вся работа разбита на четкие этапы. Не будем отступать от этой схемы. Итак, устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента следующие:
Подготовительный этап
1. Место, где планируется заливать фундамент, освобождается от всего лишнего.
Cовет. Деревья, которые находятся рядом, выкорчевывайте вместе с корнями.
2. На рабочее место доставляют весь необходимый материал и инструмент. Причем желательно сразу определить место дислокации всего этого добра, чтобы потом не тратить время на его поиски.
Разметка под ленточный фундамент
Важность этого этапа сложно переоценить. Поэтому нужно не только «прикинуть» где будете рыть траншею, но и сделать ориентиры при помощи веревки (если есть возможность, то лазерным нивелиром будет лучше).
Как сделать разметку под фундамент:
- произвести замеры по периметру;
- забить маячки по углам;
- проверить диагональ между углами;
- при необходимости переместить маячки;
- сделать отмостку на расстоянии не менее метра от маячков;
- на доски отмостки закрепить веревку, которая будет показывать края фундамента.
Более наглядно процесс разметки представлен на схеме
Как выкопать траншею под фундамент
Траншея для фундамента – это полоса вынутого грунта.
Глубина траншеи определяется глубиной мелкозаглубленного ленточного фундамента и подушки.
Например, наиболее распространенной глубиной является 300 мм, толщина подушки составляет в зависимости от качества почвы около 200 мм. Тогда глубина траншеи будет составлять 500 мм.
Cовет.
Чтобы края траншеи не осыпались делайте небольшие откосы.
Учитывая тип грунта лучше приступать к заливке фундамента немедленно. В противном случае он осыплется, и часть работы придется повторить.
Песчаная подушка под фундамент – это смесь из песка и щебенки. Их можно смешивать, но проще высыпать послойно. Каждый слой смачивать водой и хорошо утрамбовывать. Поскольку структура подушки получается достаточно пористой, её от основного фундамента отделяют гидроизоляционной пленкой.
В принципе, основанием для ленточного фундамента мелкозаглубленного может служить естественный грунт, но его несущая способность гораздо ниже предложенной песчано-гравийной подушки.
Устанавливают всю конструкцию опалубки вертикально. Подпорки крепят с шагом 500-600 мм. Они нужны для того, чтобы под весом бетона опалубка не развалилась и не перекосилась.
Полезный совет.
Старайтесь, чтобы доски прилегали друг к другу плотно и без резких перепадов. Тогда вы избежите работ по выравниванию поверхности готового фундамента под облицовку.
Заливка ленточного фундамента
Получение бетона вопрос индивидуальный – можно купить (вернее, заказать) и бетон доставят миксером или изготовить самостоятельно, причем задействовав (и второй вариант, как сделать ).
Что касается заливки бетона, то процедура стандартная для таких работ - в готовую опалубку заливается бетон.
Cовет. Если опалубку полить водой бетон будет ложиться ровнее по краям.
Заливая бетон старайтесь отбивать его через каждые 40-50 мм. высоты. Это позволит «выгнать» пузырьки воздуха, которые могут в будущем разрушить бетон.
Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента
Если на фундамент не предполагается сильная нагрузка – этот этап можно пропустить. Но все же, с арматурой МЗЛФ будет гораздо прочнее.
Правильное армирование ленточного фундамента мелкого заложения:
- Залить стартовый слой. Этот слой должен составлять около 30 % общей высоты МЗЛФ. Цель этого действа – создать ровную поверхность для укладки металла, а также защитить его от влаги.
- Вязка арматуры для ленточного фундамента. Для этого нужно связать ее в блоки и уложить в траншею.
- Залить бетон до нужной высоты.
Пример арматурного каркаса для ленточного фундамента
Пример вязки арматуры проволокой.
На примере видно, что связка выполнена проволокой. Это относительно новый подход к соединению, ведь более привычный – контактная сварка.
Но способы соединения арматуры сваркой имеют несколько существенных недостатков, среди которых:
- требуют наличия сварочного аппарата и специалиста, умеющего выполнять сварочные работы;
- из-за высокой температуры сварочной дуги теряется прочность закаленного стержня арматуры;
- сварочные работы не применимы для арматуры диаметром более 20 мм;
- Самое главное - увеличение жесткости армокаркаса. Поскольку мелкозаглубленный ленточный фундамент «играет» в зависимости от сезона (являясь, своего рода, гибким фундаментом) – то повышенная жесткость приведет к его разрушению. И как следствие, потребуется .
Так будет выглядеть уложенная арматура
Защита бетона
Чтобы избежать пересушивания и образования трещин, залитый в опалубку бетон накрывается пленкой и периодически увлажняется водой.
Утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента
- Сразу после того, как фундамент набрал нужную прочность, следует начинать строительство дома. Старайтесь сделать все работы в один сезон. Потому что грунт под фундаментом промерзнет, и МЗЛФ, не придавленный весом дома – деформируется.
- Если вы не можете начать строительство укройте МЗЛФ и территорию возле него (200-300 мм) соломой или опилками. Чтобы защитить грунт от промерзания.
- Во процессе эксплуатации строения старайтесь насаживать возле мелкозаглубленного ленточного фундамента многолетние растения и кустарники. Они будут способствовать снижению глубины замерзания почвы. А также смогут задержать значительное количество снега, который также снизит глубину промерзания.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент видео
Заключение
В этой статье мы разобрались, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками. Разобравшись детально с каждым из этапом, вы сможете не допустить досадных промахов и залить фундамент на котором ваш дом простоит не одно десятилетие. Самое главное, не забывайте, что прежде чем приступить к строительству закажите геологические исследования, в противном случае, есть риск, что грунт на вашем участке не предназначен для устройства МЗЛФ.
Основание дома – прочный фундамент. Он воспринимает нагрузки от конструкции здания, перераспределяет их на грунт. Исполняет роль такой себе «подошвы» любого возводимого объекта. Величина нагрузки основной критерий выбора размеров основания и его вида. Ленточный фундамент в частном домостроении наиболее популярный. Кажущееся простым основание, на самом деле, требует серьезных расчетов, пользуясь нормативами, заложенными в СНиП и государственных стандартах.
Оглавление:
Ленточный тип исполнения: преимущества
Основание в виде ленты – это сооруженная конструкция из сплошного бетонного пояса, усиленного армирующими элементами. Она пролегает под всеми несущими стенами, обязательно фиксируется в углах, представляет замкнутый контур по всему периметру основания. Находится в грунте, повторяет точный план здания, габариты стен, которые будут монтироваться на фундаменте.
Внимание! Мелкозаглубленный ленточный фундамент возводится для того, чтобы не допустить вначале деформацию, а затем и разрушение возведенного здания в результате изменения стояния грунта, а также его неоднородной структуры.
Среди основных моментов в пользу мелкозаглубленного типа основания можно назвать:
- экономичность, минимальные трудозатраты: лента прокладывается только в тех местах, где на грунт оказывается максимальная нагрузка;
- срок эксплуатации 25 лет (средний): много это или мало – понятие относительное;
- идеальный вариант для легкого одноэтажного строительства (дачные, финские домики, каркасные постройки, пр.), самые конструктивные материалы стен – дерево, пенобетон;
- минимальные сроки возведения.
Имеются и ограничения:
- Нужно выполнять предельно точный расчет по СНиП 2.02.01-83, соблюдать требования к непучинистым грунтам. Учитывать коэффициент устойчивости к предполагаемой нагрузке. Используются нормы проектирования и для возведения самого здания с учетом ветровой, снеговой нагрузки, веса самого фундамента. Так, при весе на ленту более 12 тс/м.п. строить полосу нецелесообразно, т.к. ее ширина получается большой, лучше основание сделать свайным или в виде плиты.
- Фундаменты ленточного типа рассчитываются с использованием специальных справочников, где учитываются допуски и коэффициенты, что под силу только специалисту. Задачу может облегчить расчет по специальной программе, которую можно найти в интернете.
- Нельзя возводить здания с нагрузкой на 1 погонный метр более 5 тонн.
- Существуют ограничения по виду грунта: запрещается строить мелкозаглубленный фундамент на глинистых и суглинистых почвах. При сильном увлажнении глина размокает, у нее ослабевает сопротивление к нагрузкам. По этой же причине проблематично строительство на глубоких черноземах. Не возводится фундамент и на пучинистых грунтах из мелкофракционного песка.
- В регионах, где наблюдается значительный перепад температур (в пределах 100 градусов) увеличивается риск разрушения подошвы. Так, в северных районах, где летом температура наружного воздуха может достигать +30 и больше градусов. Происходит частичное размораживание почвы. Наступающие за этим холода сковывают оттаявший грунт и увеличивают слой промерзания. В почве образуются полости, в которые может провалиться фундамент.
Глубина заложения: важный критерий выбора типа фундамента
Глубина траншеи определяется расчетным путем — ошибиться в этом деле нельзя
Глубина заложения основания в индивидуальном строительстве зависит от ряда факторов: вида грунта, климата местности застройки, типа и конструктивных особенностей самого здания (в т.ч. веса, объема), а также его назначения. Минимальный уровень заглубления – 0,5 м (это при промерзании почвы до 2 м). Но самые точные показатели следует брать из СНиП. 2.02.01-83. Вид заглубления должен оговариваться еще на этапе проектирования дома. Следует учитывать, что верхний слой (плодородный) грунта толщиной обычно около 1 метра, не подходит для обустройства основания под дом. Гораздо привлекательнее почвы, находящиеся под ним. Важно знать и пучинистость (глубину промерзания) грунта в том или ином регионе.
Справка. Для Московской области и самой столицы, средний показатель находится в пределах 1,40 – 1,70 м. Его нужно учитывать при формировании глубины заложения. Обустройство основания выше этой величины чревато выталкиванию его из почвы при ее обледенении. В случае непучинистых грунтов при промерзании почвы на 3м фундамент нужно заглублять не менее чем на 0,75 м.
Алгоритм возведения ленты основания под постройку
После проведения расчета, соответствующего требованиям СНиП, можно начинать строить мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками.
- На участке строительства удаляется плодородный слой почвы на глубину траншеи и на 1,5 м по обе стороны ее границ.
- Выкорчевываются деревья, кустарники, пни. Удаляется другая растительность.
- Убирается строительный и другой мусор, остатки древесины.
- Образовавшиеся рытвины засыпаются. Верхний слой почвы ровняется.
- Четко соблюдая план застройки, наносится разметка габаритов траншей.
- Используя нивелир, выставляются колышки в крайних значимых точках, обязательно охватываются углы. Натягивается шпагат.
- Вручную или механизированным способом выкапывается траншея. Обязательно проверяется расстояние между ее параллельными стенками. При необходимости выравнивается.
- Дно получившегося котлована под ленту засыпается крупнозернистым песком. Формируется «подушка», которая должна противостоять промерзанию наполнения траншеи.
- Выполняется гидроизоляция. Для этого можно использовать жидкий раствор бетонной смеси. Он при застывании образует твердое покрытие, препятствующее проникновению в грунт цементного «молочка» из основного бетонного состава.
- Выбранным способом устанавливается опалубка (съемная, несъемная).
- При съемной конструкции сбитые в щиты доски укрепляются изнутри распорками, хомутами, снаружи – подпорками. При этом гвозди вбиваются изнутри, не загибаясь снаружи. Это необходимо сделать для того, чтобы закладываемая смесь не деформировала под своим весом стенки и не разрушила опалубку.
- Из арматуры формируется каркас либо в самой траншее, либо возле нее, а потом в готовом виде вставляется в опалубку.
- Бетонный раствор постепенно закладывается в армированную конструкцию слоями. После каждой закладки протыкается арматурным прутом (для удаления попавшего воздуха и устранения полостей).
- Трамбовкой или вибратором смесь уплотняется.
- Сформированный фундамент накрывается полиэтиленовой пленкой (рубероидом, толью) для предотвращения пересыхания верхнего слоя бетона и равномерного его затвердения. При высокой температуре воздуха фундамент под укрытием периодически смачивается.
- Через 2-3 недели, когда основание затвердеет, опалубка разбирается. За это время фундамент набирает прочности только на 70%.
- В образовавшиеся «карманы» между стенкой траншеи и основанием вначале засыпается слой песка, увлажняется, трамбуется.
- Затем обратно засыпается грунт на всю оставшуюся глубину. Карманы полностью убираются.
- Возводятся стены, другие элементы фасада. При этом под тяжестью строения железобетонная лента будет крепнуть еще полмесяца или даже месяц.
Точные расчеты, подготовка качественных расходных материалов и помощь друзей позволят построить ленточный малозаглубленный фундамент собственными силами.
Похожие статьи
