Устройство фундаментов: ленточных, монолитных, блочных, свайных и др. Укрепление фундаментов, утепление фундамента
Фундамент — главная несущая часть, основание, опора любого здания, любой постройки. Приступать к закладке фундамента следует после того, как выбрано место расположения дома, утвержден его проект, внешний вид, внутреннее распределение на помещения, тип фундамента и материалы. От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Стоимость возведения фундаментов составляет 15-20% стоимости дома, а исправление допущенных ошибок, как правило, многодельно и дорого, поэтому к сооружению фундаментов следует относиться особенно ответственно.
Начинать необходимо с инженерно-геологических изысканий на том месте, где будет стоять здание, так как на выбор фундамента влияет множество факторов, среди которых состояние и тип грунта на отведенном участке, уровень промерзания, наличие грунтовых вод, конструкция самого здания, нагрузка на фундамент, использование подвалов и пр. Кроме того, необходимо учесть сети, коммуникации, зарытые в землю на участке, предназначенном для строительства.
Прочность и долговечность здания, трудоемкость и стоимость строительства во многом зависят от того, насколько правильно выбрана глубина заложения фундамента, что, в свою очередь, определяется глубиной промерзания грунтов, степенью их пучения, уровнем стояния грунтовых вод, способностью грунта к капиллярному подсосу, рядом других условий. Но решающее значение, как правило, имеет глубина промерзания грунтов, так как некоторые из них, способные удерживать в порах воду, при промерзании вспучиваются, то есть увеличиваются в объеме, повреждая размещенные в них конструкции.
Оценка грунтов может быть выполнена на основе имеющихся в изыскательских организациях результатов геологических исследований. При отсутствии таких данных и при необходимости самостоятельного исследования грунта на участке застройки следует вырыть шурф или пробурить скважину. Во время обследования выработки (шурфа или скважины) особое внимание необходимо обратить на почвенный или насыпной слои, т. к. их, как правило, не используют в качестве основания. Кроме того, крайне важно установить уровень грунтовых вод.
Характеристики грунтов
• скальные и обломочные грунты — прочные, не размываются и не вспучиваются при промерзании, если не содержат в своем составе глинистых и пылеватых частиц;
• песчаные грунты (кроме мелкозернистых и пылеватых) — относятся к непучинистым, могут служить хорошим основанием;
• мелкозернистые и пылеватые пески — можно использовать в качестве основания, однако они часто обладают свойствами плывунов; относятся к пучинистым грунтам;
• глинистые грунты (глины, суглинки, супеси) — в сухом состоянии служат хорошим основанием и относятся к условно непучинистым; в водонасыщенном состоянии и при малой плотности находятся в текучем состоянии и сильно вспучиваются при промерзании.
Глубину заложения фундаментов принимают следующей:
• на пучинистых грунтах — не менее расчетной глубины промерзания грунтов;
• на условно непучинистых (крупнообломочных с пылевато-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции) при нормальной глубине промерзания до 1 м — не менее 0,5 м,
до 1,5 — не менее 0,75 м,
от 1,5 до 2,5 м — не менее 1 м;
• на непучинистых грунтах (крупнообломочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности) независимо от глубины промерзания — не менее 0,5 м.
Во всех случаях заложения фундамента выше уровня промерзания грунта следует обеспечить отвод поверхностных и атмосферных вод, чтобы защитить основание от увлажнения
В зависимости от ФОРМЫ и СПОСОБА ОПИРАНИЯ НА ГРУНТ фундаменты бывают
-столбчатыми,
-ленточными и
-плитными.
Важное значение имеет предполагаемое время, на которое возводится строение. Например, срок службы различных фундаментов составляет:
— ленточных бетонных и бутовых на цементном растворе — 150 лет;
— бутовых или бетонных столбов — 30-50 лет;
— деревянных стульев — 10 лет.
Простейшие фундаменты под усадебные дома — столбчатые из бутового камня или кирпича нормального обжига. В плане столбы размещают по углам здания, где пересекаются капитальные стены, а также под всеми капитальными внутренними и наружными стенами через каждые 2-3 м так, чтобы фундаментные столбы находились под столбами каркаса стен или под простенками, но не под проемами. Размеры сечения столбов в плане определяют расчетным путем, но при кладке из пастелистого бутового камня они должны быть не менее 500 х 500 мм, из рваного бутового — не менее 600 х 600 мм. Кирпичные фундаментные столбы делают сечением 380 х 380, 380 х 510 мм и более. Столбы выводят на 200-250 мм над поверхностью земли. Заполнение между ними выполняют из бутового камня или из кирпича с заглублением на 300-400 мм и шириной соответственно 400 и 250 мм (в один кирпич).
Кладку фундаментных столбов ведут с перевязкой швов горизонтальными рядами, подбирая на каждый ряд камни одинаковой высоты, а вот кладку заполнения не перевязывают с кладкой столбов, чтобы при их неравномерной осадке не образовались трещины.
Для усадебных домов каркасной или каркасно-щитовой конструкции фундаментом могут служить столбы из заполненных бетоном труб, введенных в грунт на глубину его промерзания. Скважины под них делают при помощи ручного бура, чуть большего по диаметру, чем трубы. В пробуренную скважину вставляют асбестоцементную трубу, уплотняют снаружи грунтом, заливают внутрь на одну треть бетонную смесь и приподнимают, чтобы на дне образовалось бетонное основание. После этого в нее добавляют ту же смесь до отметки на 10 см ниже верхней грани. Смесь несколько раз протыкают стержнем и дают ей схватиться. Аналогичным образом устраивают все фундаментные опоры, а через два-три дня по их верхним граням укладывают и выравнивают обвязку и привинчивают анкерные элементы, нижнюю часть которых бетонируют в асбестоцементных трубах, добавляя бетонную смесь до нижнего края обвязки.
Один из простейших видов фундаментов— так называемые «деревянные стулья», изготовленные из древесины твердых пород: сосны, дуба, лиственницы и т. д. Их длина регламентируется глубиной промерзания почвы. Обычно «стулья» опускают в ямы, отрытые ниже уровня промерзания почвы на 20-25 см, закрепляют их утрамбованным грунтом. Предварительно древесину обжигают, покрывают разогретым битумом или антисептируют.
Гидроизоляция фундаментов
При устройстве фундамента большое внимание следует уделять гидроизоляционным работам. Чтобы предохранить стены от проникновения грунтовой сырости и капиллярной влаги, по поверхности цоколя, выровненной раствором, или в его толще выше отмостки укладывают гидроизоляцию из двух слоев толя на клеевой мастике или из слоя цемента. В бесподвальных зданиях первый слой горизонтальной гидроизоляции располагают между фундаментом и цоколем, второй — на 10-15 см ниже перекрытия в пределах цокольной стены. В течение всего периода выполнения гидроизоляционных работ изолируемые конструкции необходимо предохранять от воздействия грунтовых и поверхностных вод, причем уровень грунтовых вод надо поддерживать на 40-50 см ниже горизонтальной изоляции.
Изолируемые поверхности должны быть ровными (без раковин и бугров), очищенными от пыли и мусора, сухими, огрунтованными разжиженным битумом (за исключением тех, что покрывают цементными растворами и холодными асфальтовыми мастиками). Насколько поверхность ровная, проверяют, прикладывая к ней двухметровую контрольную рейку, которая должна прилегать лишь с небольшими просветами. А чтобы судить, достаточно ли суха поверхность, можно воспользоваться следующим практическим приемом. В разных ее местах на мастике приклеивают куски рулонного материала размером до 1 кв. м., а когда мастика застынет, отрывают их. Если при этом материал рвется, поверхность считают сухой.
При строительстве усадебных домов с подвальными помещениями целесообразно применять окрасочную или оклеечную гидроизоляцию. Первую, состоящую из горячих битумов, горячих битумных мастик и разжиженных растворителями битумов, равномерно наносят по крайней мере в два слоя толщиной не менее 0,5 мм. Второй вид гидроизоляции из водонепроницаемых рулонных материалов (гидроизола, изола, бризола, рубероида) выполняют в несколько покрытий на горячих или холодных битумных мастиках (толщина слоя мастики не должна превышать 1,5-2 мм).
Работы по устройству фундаментов следует начинать после заготовки основных строительных материалов с таким расчетом, чтобы строительство дома и ввод его в эксплуатацию осуществлялись за один строительный сезон.
Фундаменты, возведенные в пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыши), могут деформироваться. Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения его фундаментов была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома.
Деформации фундаментов:
Просадка фундамента.
Выпучивание фундамента при заложении его выше уровня промерзания
Отрыв и выпучивание фундамента при заложении его ниже уровня промерзания
Боковой сдвиг фундамента
Перед началом строительства заготовленные материалы располагают в непосредственной близости от строительной площадки. Камень, кирпич, песок, асбестоцементные листы и трубы складируют на открытых площадках; пиломатериалы, столярные изделия, утеплитель, цемент и другие вяжущие хранят под навесом.
Устройство фундаментов начинают с разбивки в натуре плана дома. По его внешнему периметру, на расстоянии 1-1,5 м от края будущей траншеи или котлована, в створе разбивочных осей забивают или закапывают деревянные столбики или обрезки металлических труб.
Их верх должен быть на 10-15 см выше уровня будущего пола. В местах пересечения разбивочных осей для крепления проволоки ил