Фундамент ленточно-щелевой: устройство, особенности использования

Ленточный щелевой фундамент и его преимущества

Введение

При строительстве жилых и гражданских зданий в основном применяются ленточные сборные фундаменты, возводимые в отрытых котлованах. Эти фундаменты из-за высокой стоимости, значительного объема земляных работ, включая обратную засыпку, не всегда рентабельны. Кроме того, в работе таких фундаментов не участвует боковая поверхность, что уменьшает их несущую способность. Опыт показал, что все эти недостатки исключаются при устройстве ленточных щелевых фундаментов.

Определение ленточных щелевых фундаментов

ВНИИОСП им. Н. М. Герсеванова предложены ленточные щелевые фундаменты неглубокого заложения, которые применяются в связных неводонасыщенных грунтах. Процесс их устройства включает разработку узких одной или нескольких параллельных щелей с последующим заполнением дешевым товарным бетоном и объединением ростверковой железобетонной плитой в единую конструкцию. Поскольку технология устройства щелевых фундаментов исключает обратную засыпку бетонных стенок, то в работе участвует и их боковая поверхность. Проходка щелей может осуществляться баровыми землеройными машинами, цепными траншейными экскаваторами, машинами с дискофрезерными рабочими манипуляторами. Ширина щели, отрываемой такими механизмами, составляет 0,12-0,3 м, глубина – 1,2-2,5 м.

Исследование ленточных щелевых фундаментов

Результаты исследований, проведенных ВНИИОСП и НПО Союзспецфундаментстрой, позволили выявить особенности работы щелевых фундаментов, которые заключаются в следующем. Нагрузка на основание передается боковыми плоскостями, торцами стенок и подошвой плиты ростверка. В работу включается также заключенный между стенками массив грунта, за счет чего нагрузка передается в плоскости на уровне торцов стенок.

Оптимальное расстояние между стенками, соответствующее максимальной несущей способности фундамента, составляет 0,6 – 1,3 м. Таким образом, заключенное между стенками грунтовое ядро и грунт за пределами стенок можно рассматривать как часть бетонно-грунтового фундамента на естественном основании с глубиной заложения, равной высоте стенок. При этом, в отличие от традиционного ленточного фундамента, в щелевом фундаменте следует учитывать силы сопротивления, действующие по боковым поверхностям стенок.

Испытание ленточных щелевых фундаментов

Для определения фактической несущей способности щелевых фундаментов в юго-восточном районе Караганды на двух опытных площадках проведены испытания фрагментов. Первая площадка – со слоем твердой карбонатизированной супеси мощностью 1,7 м, подстилаемой 10-метровым слоем гравелистого суглинка. Три щели глубиной 1,35 м, шириной 0,13 м под однощелевой и двухщелевой фрагменты нарезались баром в слое супеси. Визуальный осмотр показал, что они хорошего качества с устойчивыми стенками.

Участки щелей длиной 1 м заделаны с обеих сторон вертикальными досками шириной 12,5 см. При бетонировании использовался бетон класса В15. В однощелевом фрагменте фундамента по верху бетонной стенки выполнен железобетонный ростверк размером в плане 1,0х0,3 м. В двухщелевом (расстояние между стенками в свету 0,6 м) стенки объединены ростверком размером 1,0х1,0 м. В обоих случаях ростверки опираются на грунт.

Нагружение фрагментов щелевых фундаментов осуществлялось с помощью гидродомкратов и анкерноупорной металлической балки. Реактивные усилия от домкрата через балку и арматурные тяжи воспринимались четырьмя анкерными сваями. Ступенчато возрастающие статические нагрузки прикладывались в геометрических центрах фрагментов. Испытания показали, что при максимальной нагрузке 600 кН на фрагмент однощелевого фундамента осадка его составляет 11 мм, двухщелевого при 900 кН – 10 мм.

Вторая площадка сложена сверху твердой супесью мощностью 2,0 м 1 типа по просадочности, подстилаемой слоем песка средней крупности мощностью до 5 м. Грунтовые воды залегают на глубине 5 м. Здесь испытывались фрагменты двухщелевых фундаментов с высоким ростверком и расстоянием между стенками 60 см – ФДЩФ-60 и 80 см – ФДЩФ-80 (рисунок 1). Испытания проводились в котловане глубиной 0,8 м, стенки расположены в слое просадочной супеси и опираются на пески.

Основание замачивалось через нарезанные баром дренажные, замкнутые между собой щели, устроенные по периметру испытуемых фрагментов фундаментов на расстоянии 1,0 м и через незабетонированные участки щелей.

Дренажные щели засыпаны щебнем. Заполнение котлована водой началось за 6 суток до испытания и продолжалось во время испытаний.

Программой испытаний предусматривалось определение несущей способности стенок с ростверком и без него. Первоначально нагрузка переда­валась до момента, когда подошва ростверка достигала грунта. Далее прикладывалась еще одна ступень нагрузки для плотного контакта подошвы ростверка с грунтом и затем производилась разгрузка домкрата до нуля с последующим испытанием фрагментов щелевых фундаментов с низким ростверком.

Выводы

Испытания показали, что несущая способность ФДЩФ-60 и ФДЩФ-80 с высоким ростверком составила соответственно 475 и 620 кН. Различие в несущей способности одинаковых пар бетонных стенок в равных условиях указывает на их взаимное влияние. С увеличением расстояния между стенами на 20 см их несущая способность возрастёт на 120—150 кН при разных ступенях нагрузки. При максимальной нагрузке 900 кН на ФДЩФ-60 с низким ростверком, его осадка составляет 10 мм; при максимальной нагрузке 1050 кН на ФДЩФ-80 с низким ростверком осадка составляет 16 мм. Несущая способность бетонных стенок при их равных осадках составляет 18-42 % от общей несущей способности фрагментов фундаментов с низким ростверком.

Испытания показали высокую несущую способность двухщелевых фундаментов. Их результаты позволили приступить к внедрению таких фундаментов в производство. Щелевые фундаменты применены при строительстве сочлененного пяти- и семиэтажного (в двух уровнях) жилого 48-квартирного панельного дома в микрорайоне Степной-IV(Караганда). Дом серии 97 имеет размер в плане 52,0 х 12,0 м. Щелевой фундамент запроектирован из двух параллельных бетонных неармированных стенок толщиной 0,13 м, высотой 1,3 м, объединенных лентой железобетонного ростверка высотой 0,45 м. Расстояние между стенками фундамента под пятиэтажную часть здания составляет 60 см в свету (нагрузка до 300 кН/м), семиэтажную – 80 см (нагрузка до 400 кН/м). Грунтовые условия такие же, как на второй опытной площадке.

Проект фундаментов выполнен НПО Союзспецфундаментстрой совместно с ВНИИОСП им. Н. М. Герсеванова, строительно-монтажные работы – ПСО Карагандажилстрой.

Технология производства ленточных щелевых фундаментов

Устройство фундаментов осуществляется после отрывки котлована и разбивочных работ. При этом оси щелей отмечаются деревянными колышками, забитыми в грунт. Принята следующая последовательность технологических операций при устройстве бетонных стенок.

Сначала осуществляется наводка рабочего органа баровой установки на ось щели. Время наводки составляет в среднем 3 мин, а сам процесс нарезки щели производится со средней скоро­стью движения установки 1 м/мин. Разработанный грунт (шлам) удаляется от кромок щели вручную. Вызвано это тем, что серийно выпускаемые баровые установки предназначены для нарезки мерзлого грунта на блоки и у них нет приспособления для удаления грунта в стороны.

При нарезке щелей под фундамент дома используется однобаровая установка на базе колесного трактора МТЗ-50 «Беларусь». В связи с тем, что при нарезке параллельных щелей колеса трактора, двигаясь по готовой щели, разрушают ее кромки, к нарезке второй щели приступают только после бетонирования предыдущей и набором бетоном 25 %-ной прочности.

Слой грунта, разрыхленный зубьями рабочего органа на дне щели, достигает высоты 35 см. Он уплотняется ручной трамбовкой массой 20 кг, представляющей собой трубу длиной 3,0 м с приваренным к ее нижнему торцу отрезком металлического уголка. По одному следу производится до 3 ударов.

Готовая щель может сохраняться без осыпания стенок несколько суток. Однако ее необходимо накрывать щитами. Проектные размеры щели принимаются по ее дну без учета участков заглубления и выхода рабочего органа из грунта.

Процесс бетонирования щели включает транспортирование бетонной смеси на строительную площадку, подачу ее к нарезанной щели, укладку и уплотнение бетона, уход за ним. Из автобетоновозов бетонная смесь литой консистенции укладывается в щель через плоские воронки, расположенные над ней с шагом 2,0 м. Щель бетонируется без перерывов до полного изготовления стенки.

Первоначально нарезаются и бетонируются все щели по продольным осям, затем – по поперечным рядам. При нарезке щелей в местах пересечений с готовыми бетонными стенками по­следние разрезаются баром без особых затруднений. Легче разрезаются бетонные стенки, выдержанные в течение двух-трех дней.

Одной из важных операций при бетонировании щелей является уплотнение бетонной смеси, поскольку от ее качества зависит прочность стенки. Бетонная смесь в щели уплотняется электромеханическим вибратором ИВ-113 с вибронаконечником.

Работающий вибронаконечник опускается на дно щели и оставляется в этом положении в течение 8-10 с. Затем его медленно извлекают, бетонная смесь заполняет освобождаемое им пространство. За одну проходку вибронаконечника уплотняется 0,5 м длины стенки. Оголовок стенки выводится на проектную отметку, затем производится уход за бетоном.

Работы по изготовлению бетонных стенок выполняет звено из 5 чел. За одну смену оно изготовляет до 100 м стенки. По окончании изготовления стенок устраиваются железобетонные ростверки, объединяющие щели в одну общую конструкцию – ленточный двухщелевой фундамент.

Технология строительства щелевого фундамента для частного дома

Щелевой фундамент является одним из наглядных примеров адаптации традиционного ленточного основания к глинистым грунтам. Отсутствие опалубки по всей высоте заливки и сокращение земельных работ существенно удешевляет стоимость строительства объекта. Щелевые фундаменты популярны для жилых домов малой этажности, гаражей, построек хозяйственного назначения и других строений.

Особенности щелевых ленточных оснований

Конструктивно щелевые фундаменты сопоставимы с монолитными ленточными основаниями, только вместо опалубки используется траншея. Внешне траншея чем-то схожа с щелью в земле, отсюда и название «щелевой» фундамент. Неровные борта земляной траншеи обеспечивают прочное сцепление грунта и залитой бетонной смеси.

Формирование нижней части щелевой опоры происходит посредством грунта, выполняющего роль опалубки под подошву фундамента. Таким образом, нагрузки на грунт со стороны строения передаются всеми поверхностями фундамента – опорной плоскостью и боковыми стенками, то есть фундамент передает полный спектр нагрузок вертикального и горизонтального направлений.

Закладку щелевых оснований производят в глинистых почвах. Заливкой бетонной смеси в распор траншеи создается жесткая пространственная конструкция, обеспечивающая устойчивость строения к весовым нагрузкам и выталкивающим усилиям морозного пучения. Изготовление щелевых фундаментов для домов, возводимых на песчаных почвах, не рекомендуется. Песок не удерживает геометрическую форму стенок, в результате осыпающийся грунт резко ухудшает качество заливаемой бетонной смеси и не способствует созданию работоспособного фундаментного монолита.

К достоинствам щелевых фундаментов относят:

• Существенное снижение трудоемкости строительных работ. Статистика утверждает, что переход на закладку щелевого фундамента сокращает объемы проводимых земляных работ практически в два раза, объемы работ с опалубкой – до 60-70%;
• Снижение затратной части по бетону — до 6% и по арматуре – до 20%;
• Возможность использования траншейных технологий в стесненных условиях при запрете проведения динамических воздействий на грунт, например, вблизи коммуникаций или около построенных зданий.

Главным недостатком оснований щелевого типа является ограничение его применимости:

• Допускается заливать только в глинистых грунтах, чтобы обеспечивалось сохранение формы траншеи при заливке бетонной смеси и ее уплотнении;
• Использовать только на непучинистых грунтах, поскольку морозные пучения высокой интенсивности способны выпучить и перекосить возведенный дом, за счет бокового сцепления фундамента с грунтом;
• На щелевых опорах не возводятся массивные постройки.

Взаимодействие щелевых оснований с почвой

При охлаждении воздуха в холодный период зимнего сезона начинается процесс промерзания почвы. В пучинистых грунтах характерен следующий процесс: по мере углубления фронта промерзания от поверхности земли в грунтовую толщу возникают касательные силы пучения, приложенные к боковым поверхностям фундаментов. При понижении температуры грунта величины удельных касательных и, соответственно, суммарных сил пучения Qf возрастают практически до 30 тс/м. Смерзание грунта в единое целое поддерживает лед, однако при весеннем потеплении лед теряет свои связующие свойства. При понижении температуры замерзшего грунта значения суммарных сил Qf достигают своего максимума и потом начинают снижаться. В процессе изменения касательных нагрузок пучения возможны два варианта событий:

1. При превышении нагрузок воздействия со стороны построенного дома над значениями показателей Qf будет соблюдаться устойчивость опоры, деформация пучения – нулевая;
2. При превышении значений Qf над нагрузками со стороны постройки фундамент теряет устойчивость и начинает перемещаться вверх вместе с замерзшим грунтом. При этом происходит отрыв подошвы фундамента от грунтового основания с образованием под ней объемной мини-полости. В процессе весеннего оседания постройки, связанного со снижением сил пучения, в образовавшуюся полость попадает грунт со стенок траншеи. Опора фундамента уже НЕ МОЖЕТ вернуться в исходное положение. Начинается крен всего строения, с годами все нарастающий.

Методики расчета

В зависимости от глубины заложения щелевые фундаменты подразделяются на два типа:

• Глубоко заглубленные — заложенные ниже глубины промерзания почвы;
• Мелкозаглубленные — применяемые на непучинистых почвах.

Применительно к опорам ленточного щелевого типа необходимо использовать указания свода правил СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*», регламентирующие расчеты фундаментов по двум группам предельных состояний (п.5.1.2):

• Расчеты по несущей способности, относимые СП к первой группе предельных состояний, куда вошли разрушения конструкции, потеря устойчивости положения и т.п.;
• Расчеты по деформациям, отнесенные СП ко второй группе предельных состояний, в число которых вошли недопустимые перемещения и т.п.

Щелевые конструкции оснований дома, залитые ниже глубины промерзания необходимо рассчитывать на устойчивость от касательных сил пучения и по деформациям осадок. Мелкозаглубленные щелевые основания, залитые в пучинистых почвах, дополнительно рассчитывают по деформациям пучения. Справочные значения удельных касательных сил пучения приведены в табл. 6.10 СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». По ним определяется расчетная нагрузка на фундамент для принятия решения о применимости щелевого ленточного основания.

Этапы строительства

При изготовлении щелевых оснований выполняются следующие этапы работ:

1. Земляные работы по рытью траншеи в соответствии с проектом;
2. Установка опалубки надземной части на необходимый уровень – будущий цоколь дома;
3. Армирование в соответствии с проектом;
4. Заливка бетонной смеси;

Земляные работы

Прокладка траншеи начинается со снятия верхнего плодородного слоя и использования его (при необходимости) для выравнивания площадки.

Траншея выкапывается такой же ширины, как ширина фундамента. Глубина траншеи определена в проекте. Боковые грани траншеи должны быть ровными и не обрушаться во время всех подготовительных работ. Если прошел дождь, то образовавшиеся лужи обязательно осушаются. А «поплывший» грунт срезается до сухого слоя.

Допускается расширение нижней части траншеи для опорной подошвы ленточного монолита. Устройство песчаной подушки не является обязательным для монолитных фундаментов глубокого заложения, а иногда может навредить. Если подушка из песка укладывается, необходимо виброуплотнение.

Обустройство опалубки надземной части

Выставляем опалубку и укрепляем боковыми подпорами.

Для подготовки цоколя дома выставляют опалубку по высоте цокольной части от уровня поверхности грунта. Допускается изготовление цоколя как самостоятельной конструкции из кирпичной кладки или блочного типа.

Армирование

Укладываем арматурный каркас в траншею.

Армирование производится вязкой арматуры. Особое внимание уделяется углам. Более подробно смотрите в материалах: армирование углов ленточного фундамента, как подобрать диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Укрепляем опалубку дополнительными поперечными перемычками сверху.

Заливка бетонной смеси

При подготовке бетонной смеси принято ее готовить, как минимум, на 10% больше расчетной потребности, полное заполнение раствором всех неровностей в грунте.

В подготовленную траншею заливают приготовленную бетонную смесь. Оптимальным вариантом считается заливка непосредственно после подготовки траншеи, пока подсыхающие глинистые края не начали осыпаться. Для укрепления бетонной основы проводится процесс уплотнения, в результате щебень/гравий ложатся максимально плотно с удалением излишков воды и воздуха. Вариантами уплотнения являются штыкование либо виброуплотнение.

Снимаем опалубку и убираем плодородный слой почвы внутри фундамента.

Заключение

Практика строительства легких зданий подтвердила экономичность использования щелевых ленточных оснований. Однако специфика применения этого типа оснований в зависимости от категории грунта требует высокой квалификации проектировщиков в части выполнения расчетов на устойчивость и деформации фундаментов домов. Нередко строители не проводят изыскания для определения свойств грунта на новостройке, а конструкцию фундамента принимают, перестраховываясь, как для сильнопучинистых грунтов, что приводит к удорожанию строительства. Грамотно обоснованное решение щелевого фундамента уменьшит трудоемкость строительства и сократит сроки возведения дома.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Щелевой фундамент для дома

Ленточный фундамент – это распространенный тип основы под постройку. Существующие его варианты различаются глубиной заложения, применяемыми стройматериалами, особенностями возведения. Так на устойчивых грунтах с большой глубиной залегания подземных вод возможно строительство фундамента щелевого, являющегося разновидностью ленточного. При этом бетоном заливают арматурный каркас, установленный в траншее без опалубки. Щиты устанавливают только для создания цокольной части. Опора подобного типа подходит лишь под нетяжелые строения.

Особенности конструкции щелевого основания

Постройка дома и практически любой постройки начинается с возведения основания. Под небольшие строения, имеющие относительно небольшой вес, довольно часто возводят щелевой, плитный, столбчатый или свайный типы фундаментов.

Арматурный каркас под заливку бетоном в траншее

Под щелевым основанием понимают сплошной ленточный монолитный (железобетонный) фундамент. Его разрез имеет вид прямоугольника. Особенность такой основы заключается в том, что рабочий раствор заливают непосредственно в выкопанную траншею. При этом опалубку в углубление не устанавливают, а монтируют только в верхней (цокольной) части фундамента. При этом стены траншеи являются щитами под нижнюю часть опорной конструкции. Из-за наличия неровностей на них обеспечивается лучшее сцепление массы грунта с бетоном при заливке.

На практике встречаются также многощелевые фундаментные конструкции, состоящие из нескольких тонких стен толщиной от 10 до 20 см, расположенных параллельно друг к другу. Они возводятся путем заливки прорезанных в грунте траншей с арматурой бетонной смесью.

Популярно щелевое основание при строительстве следующих сооружений:

• гаражей;
• бань;
• строений, хозяйственного назначения;
• малоэтажных, нетяжелых домов.

При выборе данного основания следует учитывать следующие требования:

• подземные воды на участке под застройку должны залегать глубоко;
• необходимо, чтобы грунт был плотным, не пучинистым.

Если грунт непучинистый, то обходятся мелкозаглубленным вариантом.

Тип почвы и гидрогеологические условия местности определяют, проводя исследования самостоятельно либо привлекая для этого специалистов. Второй вариант является надежнее при отсутствии навыков выполнения подобных работ.

По своей сути основа щелевого типа является приспособлением фундамента ленточной конструкции под потребности и возможности индивидуального застройщика. На песчаных или рыхлых почвах использовать его нельзя, потому что стенки траншей будут осыпаться.

Плюсы и минусы щелевого фундамента, взаимодействие с грунтом

Достоинства и недостатки у щелевого фундамента практически такие же, как и у ленточного. Это связано с идентичностью конструкций.

Наиболее характерные плюсы и минусы щелевых опорных конструкций представлены в таблице ниже.

Время проведения земляных работ снижается практически вдвое. Ускорить рытье траншей позволяет привлечение техники.

Из-за лучшего сцепления монолитной железобетонной ленты с грунтом при его пучении возможны следующие последствия:

• при равенстве нагрузки от строения (либо большей ее величине) силе морозного выталкивания, деформации сооружения не происходит;
• если силы пучения больше, то основа выталкивается из грунта и разрушается вместе с возведенной постройкой.

При строительстве жесткого щелевого фундамента на почвах подверженных сильному пучению сооружение может и не растрескаться, только со временем появится его крен в какую-то сторону.

При возведении основы снижается объем земляных работ и по установке опалубки, сокращается время строительства. Итогом является уменьшение себестоимости проведения строительства. Простота технологии позволяет возводить основу щелевого типа своими руками без посторонней помощи.

Технология строительства

Технология строительства опорной конструкции щелевого типа практически идентична возведению ленточного фундамента. Нюансы заключаются в монтаже щитов.

Основание щелевого типа возводится в следующей последовательности:

• подготавливают застраиваемый участок: выравнивают его поверхность (при этом снимают плодородный слой), производят вырубку кустов и деревьев, уборку камней и мусора;
• согласно плану делают разметку территории, отмечая фундаментный периметр колышками, с натянутой между ними веревкой;
• выкапывают траншеи, складывая грунт с выемок подальше, чтобы он не осыпался обратно и не мешал работать;
• дно выемки утрамбовывают;
• в канаву засыпают песчано-щебневую подушку с толщиной слоя приблизительно 0,1-0,15 м;
• трамбуют засыпку, поливая ее периодически водой;
• укладывают гидроизоляционный материал (плотный полиэтилен либо рубероид), чтобы бетон не отдавал воду в почву;
• только под цокольную часть монтируют опалубочную конструкцию;
• проводят работы по армированию ленты: внутрь траншеи устанавливают каркас из металлических или пластиковых прутьев сечением около 10 см;
• послойно (высотой 02,2-0,3 м) заливают бетон, утрамбовывая при этом каждый ряд;
• после набора требуемой прочности бетоном опалубку демонтируют, продолжая строительство.

Ширина выкапываемых траншей должна равняться аналогичному параметру фундаментной основы, а глубина высчитывается, исходя из гидрогеологических особенностей участка, величины предполагаемой нагрузки, отметки промерзания почвы. Подошва может быть шире ленты. Это улучшит ее несущие показатели.

Поливание песчаной подушки обеспечивает лучшую ее трамбовку, чем на «сухую». Но при заглубленном варианте основы такая прослойка не нужна.

Опалубку часто изготавливают из ламинированных листов фанеры или ровных досок. Это позволяет получить гладкую поверхность монолита, что уменьшит объем отделочных работ. Современный рынок также предлагает относительно дешевые пластиковые щиты.

Если планируется цоколь сделать из готовых железобетонных блоков, шлакоблоков или других подобных материалов, то опалубку не устанавливают.

Дно и стенки фундаментной конструкции при необходимости можно утеплить, например, пенополистиролом, а также изолировать от влаги с помощью рулонных гидроизоляционных материалов.

Арматурный каркас часто делают двухслойным. Его рекомендуется располагать так, чтобы вокруг него со всех сторон была бетонная прослойка толщиной минимум 5 см. Пруты из металла соединяют с помощью сварки или вязальной проволоки. Пластиковые стержни соединяют часто специальными хомутами.

Заливку следует сделать за день, чтобы не было отдельных монолитных рядов, хуже связанных между собой и ослабляющих возводимую конструкцию. Для равномерного застывания бетон накрывают полиэтиленом, а в первые дни его смачивают водой. Достижение прочности монолитом происходит примерно за месяц. Это время определяется климатическими условиями региона.

Строительство щелевого фундамента для дома или другой постройки проводится аналогично возведению ленточного. При этом нижняя его часть, заливаемая прямо в траншею, лучше контактирует с грунтом. Важным моментом является правильное определение гидрогеологических условий на участке, чтобы данное основание было надежным. Ошибки, допущенные в этом отношении, могут иметь негативные последствия, вплоть до разрушения возведенного сооружения. Также нужно точно соблюдать технологию строительных работ, чтобы получить качественный результат.

Особенности устройства щелевых фундаментов

Строительство дома всегда начинается с устройства фундаментной основы. От того, насколько качественной она выйдет, будет зависеть надежность всей постройки. Для невысоких домов используют несколько типов фундамента. Наиболее «популярными» среди них считаются плитный и ленточный щелевой.

Что собой представляет щелевое основание дома? Так называется цельный ленточный фундамент из железобетона, имеющий в сечении прямоугольник. Его особой характерностью является заливка бетонной смеси прямо в приготовленную траншею.

Возводят такие фундаментные основания, как правило, там, где стройка идет на глинистых грунтах. В рыхлых и песчаных грунтах их не используют, так как песчаные траншеи не будут строго выдерживать стены, грунт будет осыпаться.

Есть еще многощелевые фундаменты. Такие фундаменты бывают в виде тонких стен, толщина которых 10-20 см. Эти стенки устраиваются прорезкой грунта и заполнением щелей бетоном с армированным укреплением. Таких стенок может быть несколько.

Преимущества

Такие типы оснований экономичнее в сравнении с обычными фундаментами, возводимыми с опалубкой. Этим фактором обусловлена их популярность у частных застройщиков при строительстве невысоких зданий своими руками. Необязательность возведения опалубки по всей высоте заливки позволяет сэкономить на материалах и времени, необходимого на ее установку.

Кроме того, опорой здесь служит не только фундаент, но и его стенки. Ведь при закладке бетона он заливается во все щели траншеи и искривления в грунте, тем самым уплотняя его.

В щелевых фундаментах, благодаря шершавости поверхности стен траншей и сплошной заливке бетоном, происходит отличное сцепление. Поэтому, чтобы получить экономичный вариант, в расчетах не устанавливают показатель сопротивляемости грунта.

Ранее при возведении невысоких домов строили лишь такие щелевые фундаменты, которые имели линию закладки ниже границы промерзания почвы, т.к. в такому случае нагрузка передается через низ основы. Коэффициент сопротивляемости почвы здесь в расчет не берется. И это тоже дает значительную экономию.

Но следует помнить, что при заливке бетона в сухую траншею часть влаги уходит в грунт, что может снизить его качество. По этой причине для такого основания марку бетона выбирают выше проектной и возводят фундамент в дождливые дни, когда земля влажная.

Взаимодействие с нестандартными грунтами

К укрепляющей составляющей грунта относится лед. Его соединение с бетоном зависит от максимальной температуры промерзания. К примеру, в средней полосе России температуры замерзшей почвы опускаются до предельных показателей в январские дни. В январе же достигают максимума удельные касательные силы морозного пучения.

Если рассчитанная суммарная нагрузка от здания равна или выше суммы касательных сил пучения, постройка будет стоять устойчиво, а деформирования от пучения будут нулевыми. В противном случае основание будет «плыть» вместе с почвой.

При этом подошва строения оторвется от фундамента и под ней появится полое пространство. Эта полость станет причиной деформирования и проседания здания весной, когда замерзшая земля начнет таять.

Весной фундаментное основание может не вернуться в то положение, в котором оно было до замораживания грунта, даже тогда, когда нагрузка от здания станет меньше расчетных сил трения между основанием и грунтом.

Так нередко происходит, когда применяют заглубленные щелевые фундаменты для невысоких домов, строящихся на пучинистой почве. Происходит подвижка строения, что сигнализирует о ненадежном фундаменте.

Если щелевой фундамент для дома возведен в форме жесткой рамы, а сопротивление поперечного сечения на изгиб достаточно для сохранения конструкций, построенных сверху, то при пучении повреждений стен не происходит. Но может образоваться крен всего строения, нарастающий со временем.

Нюансы укладки фундамента

До конца процесса укладки бетона вертикальные стены фундамента должны быть целостными. Дно траншеи должно быть сухим. После сильного дождя оставшуюся на дне траншей воду перед началом работ нужно откачать.

Основным условием, которое требует гидроизоляции щелевого типа фундамента, является то, что уровень траншеи должен располагаться выше границы грунтовых вод. А вот относительно уровня промерзания грунта, условие должно быть обратным — фундамент должен быть уложен ниже его.

При расположении линии грунтовых вод ниже фундамента на 0,5-1,5 м, гидроизоляция цоколя считается достаточной.

Технология монтажа

Проведем расчет на примере реального фундамента периметром 43 метра. Дом строится на грунте, имеющем небольшой наклон, а потому высота фундамента над землей будет разниться. Снимается плодородный слой. Далее он будет использоваться для того, чтобы выровнять участок.

Роется траншея 40 см в ширину и 90 см в глубину.

Нижняя часть вырытой траншеи расширяется до 70 см. Это расширение будет опорной частью.

Насыпаем слой щебня и тщательно трамбуем. После этого подготавливаем пояс из 10 прутьев арматуры и заливаем основание бетоном М100 на высоту 20 см.

Затем готовим пояс арматуры под ленточный фундамент своими руками. Для этого арматура вяжется в трёх плоскостях, то есть 6 рядов по 2 прута в каждом. Готовим опалубку из обрезных досок толщиной 2,5 см, укрепляется распорками и отсыпается землей.

Стоимость материалов в таком случае рассчитывается по следующему списку:

• арматура 10 прутов: всего 600 м;
• бетон М 100 – 6 м 3 ;
• бетон М 200 – 16 м 3 ;
• диски, проволока, плёнка, гвозди;
• щебенка;
• доски;
• доставка материалов.

Гидроизоляция стен в щелевом фундаменте проведена быть не может, а потому в бетон необходимо ввести специальные добавки. Они содержат вещества, которые образуют в бетоне кристаллы.

Такой бетон не пропустит воду даже при сильном наводнении. Действуют эти добавки все время существования фундамента. Любая другая гидроизоляция столько лет не прослужит. Например, оклеечная или обмазочная гидроизоляция может прослужить максимум десяток лет.

Описанная технология возведения фундамента не сложна и для нее не требуется особых знаний.

Видео по теме

Щелевой фундамент

Щелевым называют монолитный ленточный железобетонный фундамент прямоугольного сечения, особенностью которого является укладка бетона непосредственно в выкопанную траншею – “в распор” грунта . Изготавливают их обычно в связанных глинистых грунтах, в песчаных грунтах их не применяют, так как стенки траншеи в них будут осыпаться. Цоколь можно делать как единую конструкцию с фундаментом или раздельно – из кирпичной или блочной кладки ( рис. 1 а, б ). В первом случае опалубку выставляют от поверхности грунта на высоту цоколя.

Щелевые фундаменты более экономичны по сравнению с традиционными, устроенными в траншеях с применением опалубки ( рис. 1в ). Поэтому они более привлекательны при строительстве малоэтажных зданий. До последнего времени применяли только конструкции, заложенные ниже расчетной глубины промерзания.
В традиционных ленточных фундаментах нагрузка от дома на основание передается через подошву. Сопротивление грунта обратной засыпки в расчетах не учитывают. При устройстве щелевых фундаментов за счет неровности бортов траншей и плотной (с виброуплотнением или штыкованием) укладки бетона получается хорошее сцепление боковой поверхности конструкции с грунтом, который может воспринимать значительную часть нагрузки от дома. Поэтому для получения экономичных конструкций в расчетах учитывают сопротивление грунта как по их подошве, так и по боковой поверхности. Как будет показано ниже, это достижимо не во всех грунтовых условиях.
Щелевые фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания, рассчитывают по деформациям осадок и на устойчивость против воздействия касательных сил пучения.
При применении мелкозаглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах помимо указанных расчетов следует выполнять расчет по допустимым деформациям пучения. Если размеры подошвы щелевых конструкций определяют по допустимому сопротивлению грунта, рассчитанному на основе физико-механических характеристик, то осадки будут в допустимых пределах и отдельного расчета не требуют.
Так как подавляющее большинство строительных площадок представлено пучинистыми грунтами, для заглубленных щелевых фундаментов под малоэтажными домами основным является расчет на устойчивость, а для мелкозаглубленных – расчет на устойчивость и по деформациям пучения.
Для заглубленных конструкций устойчивость обеспечивается превышением расчетной нагрузки от дома над максимальными суммарными касательными силами пучения ( рис. 2, кривая 2 ). В этом случае деформации пучения равны нулю.

Рис. 2. Характерное изменение величины касательных сил пучения по боковой поверхности заглубленных щелевых фундаментов в сильнопучинистых грунтах в течение зимнего периода при нормативной глубине промерзания 1,4 м: 1 – удельные касательные силы пучения; 2 – суммарные касательные силы пучения; 3 – среднемесячная температура воздуха в зимний период

Для мелкозаглубленных фундаментов деформации пучения должны быть равны нулю при промерзании грунта на глубину заложения их подошвы. Устойчивость в этом случае обеспечивается при гораздо меньших, чем у заглубленных фундаментов, суммарных силах пучения.

Закономерности взаимодействия щелевых фундаментов с пучинистыми грунтами

Промерзание грунта начинается с поверхности. По мере продвижения фронта промерзания в толщу грунта в пучинистых грунтах по боковой поверхности фундаментов возникают касательные силы пучения, удельные значения которых возрастают с понижением температуры воздуха и грунта ( рис. 2, кривая 1 ).
Цементирующим составляющим в грунте является лед, величина смерзания которого с бетонной поверхностью зависит от температуры грунта. Например, в Московской области отрицательные среднемесячные температуры достигают максимума в январе ( рис. 2, кривая 3 ). В этот же период достигают своего максимального значения удельные касательные силы. В дальнейшем, при снижении среднемесячной температуры в феврале, удельные касательные силы уменьшаются, но суммарные силы еще некоторое время продолжают увеличиваться за счет увеличения глубины промерзания, а затем тоже снижаются ( рис.2, кривая 2 ).
Если расчетные нагрузки от дома равны или превышают расчетные суммарные касательные силы пучения, то фундамент будет устойчив, а деформации пучения равны нулю. Если нагрузки от дома меньше суммарных касательных сил пучения, то фундамент будет перемещаться вместе с грунтом. При этом подошва отрывается от основания, и под ней образуется полость, которая становится причиной накопления остаточных деформаций пучения, так как в нее может попасть грунт со стен траншеи при весеннем оседании дома. Фундамент весной может не прийти в исходное положение и в том случае, если нагрузка от дома окажется меньше сил трения грунта. Это явление часто наблюдается при применении заглубленных щелевых фундаментов для малоэтажных домов, строящихся на пучинистых грунтах . Во всех случаях подвижка здания вверх свидетельствует о неустойчивости и, следовательно, о ненадежности фундамента.
Если щелевой фундамент выполнен в виде пространственной жесткой рамы и сопротивление на изгиб поперечного сечения достаточно для сохранения надфундаментных конструкций, то при деформациях пучения повреждения кладки стен в кирпичных домах или в домах, построенных из других кладочных материалов, не происходит. Однако образуется крен всего дома, который с годами может нарастать.
При применении мелкозаглубленных щелевых фундаментов устойчивость здания обеспечивают, выбрав соответствующую глубину заложения ( рис. 3 б ), а допустимые деформации пучения – устроив в траншее под фундаментом противопучинную подушку. В результате получают значительную экономию бетона.
Однако следует иметь в виду, что по мере выглубления фундаментов может потребоваться увеличение ширины их опорной части. При этом цоколь можно оставить прежней ширины ( см. рис. 3 б ).
Если грунтовые воды во время производства работ расположены выше глубины промерзания, то устроить надежное основание трамбованием противопучинной подушки не получится. Поэтому траншею следует разрабатывать глубиной на 10. 20 см выше уровня воды, а допустимые деформации пучения обеспечить за счет уширения траншеи. То есть в этом случае переходят к устройству обычных мелкозаглубленных фундаментов.

Особенности проектирования щелевых фундаментов

Нагрузка от дома воспринимается грунтом по боковой поверхности фундамента и под его подошвой. Если грунты основания – непучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты можно рассчитывать как сумму расчетных сопротивлений грунтов. Если грунты – слабопучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты следует принимать только по расчетному сопротивлению грунта под подошвой. Если же грунты – средне- или сильнопучинистые, то допустимую нагрузку следует принимать по расчетному сопротивлению грунта под подошвой с учетом увеличения нагрузки на фундаменты за счет негативного трения грунта, возникающего весной на их боковой поверхности.
Это – первая особенность проектирования щелевых фундаментов, которая требует пояснений. Весной при оттаивании распученного грунта начинается процесс его консолидации (уплотнения) и оседания. За счет увеличенной шероховатости боковой поверхности происходит зависание части грунта на фундаментах. Появляется так называемое отрицательное (негативное) трение, общая методика определения которого изложена в СНиП 2.02003-85 “Свайные фундаменты”, п.п. 4.11-4.13. Общая нагрузка на фундаменты возрастает.
Такое взаимодействие фундаментов с грунтом продолжается лишь короткое время в весенний период, но происходит оно из года в год и может стать причиной повышенных осадок фундаментов.
Вторая особенность , которую следует учитывать при проектировании щелевых фундаментов, состоит в том, что за счет той же шероховатости боковой поверхности возрастают касательные силы пучения, которые следует учитывать при расчете фундаментов на устойчивость.
Методика расчета ленточных фундаментов подробно изложена в статье “Устойчивость фундаментов малоэтажных домов в пучинистых грунтах” в журнале “Советы профессионалов”, №6, 2005 г., с. 21. Поэтому отметим только отличие расчетов для щелевых фундаментов.

Рис. 3. Варианты устройства щелевых фундаментов: а – при заглублении ниже расчетной глубины промерзания; б – мелкозаглубленный; 1 – фундамент; 2 – противопучинная подушка; d_w – глубина залегания уровня грунтовых вод; d_f – глубина промерзания УГВ – уровень грунтовых вод

В общем случае условие устойчивости определяется из выражения:

где γ₁, γ₂ – коэффициенты надежности, равные 1.1 и 0.9 соответственно;
Q_д – нормативная нагрузка от дома;
Q_f – суммарные касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, определяются по формуле:

где τ_н – удельные касательные силы пучения, определяются по таблице 6.10 СП 50-101-2004 “Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений”, 2005 г.;
к – коэффициент, учитывающий отношение среднемесячной температуры воздуха при промерзании грунта на глубину заложения мелкозаглубленных фундаментов или на расчетную глубину промерзания для заглубленных фундаментов к отрицательной среднемесячной максимальной температуре за зимний период, для заглубленных фундаментов к = 1;
m – коэффициент, учитывающий ширину пазухи и вид грунта, используемого при обратной засыпке; для щелевых фундаментов m = 1;
ω – коэффициент, учитывающий тепловой режим дома; для неотапливаемых домов ω = 2, для наружных фундаментов отапливаемых домов ω = 1, для внутренних фундаментов отапливаемых домов ω = 0;
S_ф – площадь одной стороны боковой поверхности фундамента, находящейся в грунте.

При неровной боковой поверхности железобетонных фундаментов с выступами до 20 мм значение удельной касательной силы пучения (τ_н) для щелевых фундаментов следует увеличивать до 1,5 раз (СП, табл. 6.10).
Решая выражение (1) относительно величины Q_д, можно получить значения нагрузок от дома, при которых обеспечивается устойчивость заглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах и, следовательно, возможность их применения. В табл. приведены значения таких нагрузок при нормативной глубине промерзания 1,4 м.

* При условии, что во время строительства пучинистый грунт вокруг фундаментов будет предохранен от промерзания.

Опыт многолетних расчетов малоэтажных домов показывает, что диапазон характерных нагрузок для всех домов составляет 2,0. 14,0 тс/м. В кирпичных двухэтажных домах нагрузки на отдельные фундаменты могут достигать значений 18,0 тс/м. Как видим, область надежного применения заглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах под малоэтажными домами существенно ограничена.

Условия надежного применения щелевых фундаментов

1. Вертикальные стенки траншей не должны обрушиваться вплоть до окончания укладки бетона.
2. Уровень грунтовых вод во время производства работ должен быть ниже дна траншей. Если в результате прошедших дождей на дне траншей образовались лужи, их необходимо вычерпать. Если грунт в этих местах пришел в текучее или текучепластичное состояние, его необходимо срезать до уровня первоначального состояния.
3. Заглубленные щелевые фундаменты применимы по устойчивости под всеми домами независимо от теплового режима дома в непучинистых грунтах, а также под кирпичными отапливаемыми домами в 2 (и выше) этажа в слабопучинистых грунтах. Во всех остальных случаях по условию надежности под малоэтажными домами в пучинистых грунтах заглубленные щелевые фундаменты не применимы. Контактный телефон 353-55-75

© Л. Гинзбург, кандидат технических наук, журнал “Дом” №10/2006 г.

Ленточный фундамент

Опубликовано 04.12.2013

Содержание

1. Общее описание
2. Типы ленточного фундамента, материалы и особенности
3. Технология (этапы монтажа)

Общее описание ленточного фундамента

Ленточный фундамент устраивают по периметру всего дома, включая внутренние несущие стены. Это наиболее распространенный вид фундамента, однако сопровождается относительно большим объемом земляных работ, высоким расходом основного материала, и в большинстве случаев необходимостью применения опалубки. Обычно такой фундамент используется при строительстве домов из тяжелых материалов (кирпич, бетон, камень), с железобетонными перекрытиями, в случаях обустройства подвальных помещений. Но из-за простоты технологии этот фундамент очень часто применяется в малоэтажном частном строительстве как жилых домов, так и подсобных хозяйственных построек.

Кроме того, ленточный фундамент отлично справляется со своей задачей и в случаях угрозы неравномерной усадки. Обычно такие ситуации возникают на участках, состав грунта которых неоднороден по площади, например, часть площади суглинок, а часть — песчаный грунт.

Ленточный фундамент позволяет обустроить подвальные помещения. В таких случаях стены фундаменты будут выполнять роль стен подвала. Однако, возможность строительства подземных помещений обуславливается свойствами грунта земельного участка, а также уровнем грунтовых вод. Кроме того, ленточные фундаменты отлично подходят для домов со сложной конфигурацией.

Срок службы ленточного фундамента зависит от используемого материала: кирпичные — 30-55 лет, сборные бетонные — 50-80 лет, монолитные бетонные и бутовые — до пары сотни лет. Однако цифры эти условные и очень многое зависит от качества самого материала (бутовые и кирпичные фундаменты) и качества используемого при кладке раствора.

Типы ленточного фундамента, материалы и особенности

По конструкции ленточные фундаменты подразделяют на монолитные, сборные и комбинированные. По виду используемого материала — бутовые, бутобетонные, кирпичные и бетонные. Также различают сплошные (непрерывные) и прерывистые ленточные фундаменты. Отметим, что по форме продольного сечения ленточные фундаменты бывают прямоугольные и трапециевидные. Ширина ленты фундамента не должна быть меньше толщины стены, которая на него опирается. Как правило, ширина фундамента больше на 10-15 см. Рассмотрим по порядку каждый из этих типов ленточных фундаментов.

Монолитный ленточный фундамент (его иногда называют заливным) монтируется непосредственно на строительной площадке. Он представляет собой однородное по составу полотно (ленту). После затвердевания бетонного раствора образуется жесткая неразрывная конструкция. Такой тип ленточного фундамента дополнительно армируется для придания еще большей прочности. Особенностью такого фундамента является необходимость возведения опалубки, которая и задает форму всей конструкции. Опалубка изготавливается из материалов, способных удержать бетонный раствор от растекания (дерево, металл и др.). Кроме того, опалубка может быть съемной (демонтируется после затвердевания фундамента) и несъемной (остается на месте в качестве утеплителя и гидроизоляции). Иногда опалубкой служат сами земляные стены выемки.

Особенности монолитного ленточного фундамента:

1. основной материал — бетонный раствор;
2. необходимость в жестком соблюдении технологии (температурный режим, технология укладки, последующий уход);
3. необходимость обустройства опалубки;
4. необходимость дополнительного уплотнения слоя бетонной массы;
5. высокая прочность, надежность и долговечность.

Сборный ленточный фундамент собирается из отдельных железобетонных блоков, соединяемых между собой с помощью бетонного раствора и арматуры. На подготовленное основание, выровненное и утрамбованное, укладывают железобетонные плиты — блоки-подушки прямоугольной или трапециевидной формы, поверх которых на раствор устанавливаются бетонные фундаментные блоки с перевязкой швов (смещением). В местах стыков блоки дополнительно армируются.

Часто в случаях малоэтажного строительства фундаментные блоки кладут на песчаное основание без использования блоков-подушек. Это допустимо, если расчетные нагрузки на грунт не велики.

По сути сборный ленточный фундамент представляет собой тот же монолитный, но разрезанный на составные элементы, которые надежно соединены между собой. Пожалуй единственным существенным недостатком такой конструкции является сложность подгона отдельных элементов под требуемый размер фундамента в силу того, что изготавливаемые на заводах изделия стандартизированы по габаритам. В результате может возникнуть ситуация, когда в некоторых местах невозможно разместить готовый блок целиком и его приходится дробить. Часто такие места заполняют кирпичной кладкой или просто заливают бетоном.

Особенности сборного ленточного фундамента:

1. значительное сокращение сроков возведения фундамента и трудозатрат на его обустройство;
2. необходимость использования спецтехники (кран);
3. возможность осуществления работ в зимние периоды;
4. необходимость тщательной подгонки блоков между собой;
5. удобство монтажа фундамента для домов с подвальными и цокольными этажами.

Комбинированный ленточный фундамент представляет собой сочетание форм и свойств разных типов фундаментов. Существует несколько его разновидностей: ленточный с использованием буронабивных свай, стоблчато-ленточный, сборный ленточный с монолитной подушкой, сборный ленточный с монолитный верхним поясом.

Такой тип фундамента целесообразно использовать только в конкретных ситуациях (сложные грунты, необходимость поднятия уровня первого этажа, склоны и др.). Технология комбинированного ленточного фундамента обоснована только в случаях, когда существует угроза преждевременного разрушения здания на обычном ленточном фундаменте.

Особенности комбинированного ленточного фундамента:

1. сложность, а следовательно, и стоимость работ;
2. снижение теплопотерь всего дома;
3. возможность ведения строительства на сложных рельефах (склоны, холмы и др.);
4. сохранение эксплуатационных характеристик на подвижных и глубокопромерзающих грунтах.

Бутовый ленточный фундамент кладется из крупного бутового камня (известняк, доломит, песчаник и др.). Камни в процессе кладки необходимо подбирать по размеру и форме так, чтобы максимально заполнить цементным раствором пустоты между ними, а также обеспечить перекрытие. Оптимальными считаются камни постелистой формы (с двумя примерно параллельными плоскостями).

Это самый трудоемкий и «медленный» тип фундамента, но в силу использования прочных природных материалов самый надежный и долговечный. Основными преимуществами бутового фундамента являются устойчивость к промерзанию и действию грунтовых вод. Несущая способность такой каменной кладки обусловлена правильным подбором камней и их взаимного расположения, раствора и соблюдением технологии укладки.

Бутобетонный ленточный фундамент отличается от бутового технологией и размером используемых камней — потребуются средние и мелкие бутовые камни, крупный щебень или гравий. Возможно использование битого пережженного кирпича. В качестве вяжущего используются цементные растворы. Состав бутобетонного фундамента примерно 50/50: половина — камни, половина — раствор. Технология укладки отличается тем, что нет необходимости тщательно подбирать размеры и форму камней, слои укладываются один за другим проливая раствором. Для домов из тяжелых материалов рекомендуется применять расширенное основание под бутобетонный ленточный фундамент.

Кирпичный ленточный фундамент по сути является обычной кирпичной кладкой на цементных растворах. Для этого типа фундамента используется полнотелый, влагоупорный, хорошо обожженный кирпич, иногда специальный кислотоупорный для агрессивных сред. Целесообразно применять такой фундамент в сухих грунтах. Для увеличения срока службы кирпичного фундамента необходимо особое внимание уделить качеству гидроизоляции, чтобы уменьшить разрушительное воздействие влаги на кирпич. Также неприменим кирпичный ленточный фундамент при высоком уровне грунтовых вод и большой глубине заложения фундамента. Крайне не желательно использовать для кладки силикатные виды кирпича, поскольку в любом грунте он более других подвержен быстрому разрушению.

Бетонный ленточный фундамент обустраивается из бетонной смеси и является разновидностью монолитного. В этом случае прочность и надежность фундамента будет определяться не только его размерами, но и качеством самой бетонной смеси — чем выше расчетные нагрузки на фундамент, тем выше должна быть марка бетона. Смесь или привозят готовую или приготавливают на месте строительства. В последнем случае необходимо использовать качественные (чистый) песок, мелкий гравий и воду. Для бетонного ленточного фундамента обязательно использование опалубки. Дополнительное армирование желательно, но не критично.

Сплошной ленточный фундамент является самым распространенным и обустраивается в большинстве случаев возведения ленточного фундамента независимо от вида используемого материала. Сплошным он называется потому, что фундаментная лента непрерывна и образует замкнутый контур по всему периметру дома.

Прерывистый ленточный фундамент обустраивается в случаях, если фундамент собирается из отдельных элементов (сборный). На подготовленное основание укладываются блоки-подушки, поверх которых устанавливаются сами фундаментные блоки. Эти блоки-подушки могут располагаться как встык друг к другу, образуя сплошную фундаментную подушку, так и через определенные промежутки. В последнем случае фундамент и будет называться прерывистым. Такая конструкция целесообразна, когда ширина типовых блоков-подушек превышает расчетную ширину подошвы фундамента.

Различают также мелкозаглубленный и заглубленный ленточные фундаменты. Отличаются они и технологией и глубиной заложения (отсюда и название). Также существует еще незаглубленный фундамент, который устраивают на скальных основаниях.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент является промежуточным между заглубленным и незаглубленным. Обычно глубина заложения такого фундамента составляет около 50-70 см. Обустраивается он, как правило, из бетонной смеси и армируется лентой или отдельным металлическими прутьями без жесткой связки их между собой. Также возможно использование готовых бетонных блоков, но с выпущенной арматурой для надежного соединения их между собой.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подходит для каркасных, деревянных и одноэтажных домов и хозяйственных построек из кирпича и камня. Целесообразно использовать этот тип фундамента на непучинистых и слабопучинистых грунтах. На других видах грунтов необходимы будут дополнительные меры повышения его прочности, например, большие песчаные подушки для уменьшения степени пучинистости грунта.

Технология (этапы монтажа)

Технология устройства ленточного фундамента довольно проста, однако, требует соблюдения определенного порядка действий. Знание этапов строительства ленточного фундамента пригодится также и для того, чтобы было возможным осуществлять контроль за строительными работами если используется наемная сила. Рассмотрим обобщенные основные этапы обустройства ленточного фундамента без частных случаев.

Этапы возведения ленточного фундамента:

1. Подготовительные работы

Включает в себя расчистку участка, завоз строительных материалов в нужном количестве, разметка осей дома. Здесь важно уделить особое внимание правильности и точности разметки. Необходимость соблюдения геометрических размеров, прямых углов является залогом успешных и быстрых последующих работ. Для разметки используются деревянные колья и веревка или проволока.

2. Земляные работы

Включают в себя рытье траншеи (выемки) и ее обустройство. В зависимости от размеров и удобства последующего возведения самого фундамента определяют ширину выемки. В случаях, когда ленточный фундамент строится без опалубки, т. е. бетон укладывается прямо в земляной ров, ширина траншеи соответствует расчетной ширине фундамента. Способ осуществления земляных работ ручной или механизированный и определяется объемом работ. Дно вырытой траншеи необходимо обязательно подчистить и выровнять вручную. После этого следует подготовить основание. Для этого на дно укладывают слой (100 -200 мм) песка или мелкого гравия и тщательно утрамбовывают. Далее поверх получившейся подушки укладывают гидроизоляцию или заливают цементным раствором. Это необходимо для того, чтобы вода из заливаемого бетона не уходила в грунт. В случаях обустройства бутового и кирпичного ленточного фундамента также необходимо уплотнение подушки цементным раствором. Мы уже писали об этом.

3. Установка опалубки

Этот этап включает в себя подготовку в размер и монтаж опалубки внутри траншеи. Чаще всего опалубку изготавливают из деревянных досок, струганных с одной стороны, реже она бывает разборная металлическая. Неструганная сторона располагается к земляным стенкам, толщина доски 40-50 мм. Для жесткой фиксации стен опалубки применяют распорки и клинья подходящего размера. На этом этапе крайне важно надежно зафиксировать опалубку, чтобы избежать «раздувания» стен фундамента — это может негативно повлиять на качество самого фундамента. Также важно соблюдать вертикальность стен и зафиксировать верх планками. Обычно опалубку выводят на 30-40 см выше плоскости земли — эта часть станет цоколем будущего строения. Важно проследить, чтобы доски опалубки плотно прилегали друг к другу для избежания потерь жидкого бетона через эти щели. Иногда на внутренние поверхности установленной опалубки дополнительно кладут слой гидроизоляции (пленка, рубероид). Перед укладкой бетона крайне желательно заложить места входа и выхода будущих коммуникаций. Непосредственно перед укладкой желательно обильно смочить деревянную опалубку водой, чтобы дерево меньше впитывало влаги из бетона.

В случаях обустройства бутового и кирпичного ленточного фундамента опалубка не применяется и на подготовленное и пролитое цементным раствором основание начинают укладывать слои камня или кирпича, строго соблюдая вертикальность и геометрические размеры фундаментных стен.

4. Монтаж арматуры

Этот этап заключается в правильном монтаже армирующих прутьев внутри опалубки. Диаметр прутьев, их количество и расположение определяется проектом. Обычно арматуру собирают в специальные каркасы, скрепленные между собой. Горизонтальные и вертикальные армирующие слои соединяются между собой сваркой или проволокой с определенным шагом (обычно 10, 15, 20 см). Глубина заложения арматуры соответствует высоте фундамента. Таким образом получается железобетонный монолитный ленточный фундамент.

5. Укладка бетонной смеси

После окончательной подготовки опалубки и армирующих слоев производится укладка бетона в получившуюся форму. Технология укладки (ее также называют заливкой) бетона проста: слой за слоем, толщиной около 15 см, бетон заливают в опалубку, трамбуя каждый слой. Процесс трамбовки необходим, чтобы удалить из бетонной смеси возможные воздушные пузыри и помочь ей равномерно распределиться по форме. Здесь очень важна однородность бетонной смеси и ее густота. Конечно, жидкий бетон гораздо легче перемещать и он легко заполняется пустоты, однако, в таком случае высока вероятность, что наполнитель (гравий, песок) будет оседать на дне фундамента, тем самым снижая его общую прочность. Важно проводить укладку бетонной смеси целиком, т. е. не делать длительных перерывов между заливкой, чтобы бетон не успел схватиться полностью.

В случае обустройства бутобетонного фундамента технология монтажа несколько отличается. Необходимо чередовать операции заливки бетона и укладки бутового камня с одновременным подгоном камней друг к другу и уплотнением бетонной смеси.

6. Гидроизоляция фундамента

Спустя 1-1.5 недели после укладки бетона снимают опалубку. Обычно к этому моменту бетон набирает около 70% своей расчетной прочности. На наружные стены фундамента монтируется гидроизоляция (битумная мастика, рубероид). На этом этапе важно проконтролировать, чтобы гидроизоляция не отслаивалась от стен фундамента. Особое внимание следует уделить гидроизоляции кирпичного ленточного фундамента.

7. Обратная засыпка

Этот этап включает засыпку оставшихся пустот вокруг фундамента песком, глиной или земляными остатками. Не рекомендуется использовать для этих целей плодородные слои почвы. Обратную засыпку необходимо проводить последовательно и аккуратно, чтобы не повредить гидроизоляционный слой. Каждый уложенный в пазухи вокруг фундамента слой необходимо тщательно утрамбовать.

На этом монтаж ленточного фундамента окончен. Фундамент желательно сооружать как можно скорее после рытья траншеи, чтобы избежать ее возможного обрушения и попадания дождевых вод. Рекомендуется до полного схватывания накрывать верхние поверхности изолирующими материалами, например, пленкой, для исключения попадания атмосферных осадков и мусора. Также рекомендуется обустроить отмостку вокруг фундамента, которая служит для отведения воды.

Технология строительства ленточного фундамента довольно проста, но трудозатратна и сопровождается большим объемом земляных работ. Такой фундамент подходит для большинства домов и хозяйственных построек не только по прочности, надежности и долговечности, но по доступности используемых материалов. Возведение ленточного фундамента возможно своими силами, однако, при самостоятельном его обустройстве и отсутствии практических навыков будьте готовы к длительности процесса и возможным ошибкам, которые часто возникают вследствие попытки сэкономить или просто по незнанию. Поэтому желательно доверить строительство фундамента будущего собственного дома профессионалам, предварительно убедившись в их квалификации. И уж экономить на этом важном этапе строительства никак не рекомендуется.

Устройство щелевого фундамента для дома

Щелевой фундамент по своей сути является одним из вариантов ленточного основания. Применяется такой вариант для малоэтажной застройки, являясь своеобразной адаптацией традиционного ленточного фундамента к ограниченным возможностям частного застройщика.

Общее описание технологии

Прежде всего, щелевые фундаменты отличаются от других разновидностей тем, что в их конструкции практически полностью отсутствует опалубка. По периметру будущего дома выкапывается траншея, стены которой и исполняют её роль. Отсюда происходит название данной технологии – так как заливка бетона производится не в заранее приготовленную опалубку, а в траншею («щель») в земле.

Глинистые почвы наиболее подходят для заливки данного типа основания

Оптимальным такой вариант можно признать лишь при соблюдении ряда условий:

• Если строительство дома производится на глинистой почве.
• Если грунтовые воды залегают достаточно глубоко (глубже нижнего уровня основания).
• Если сезонное пучение грунта невелико.

В связи с наличием ограничений в использовании, прибегать к такой методике следует очень осмотрительно. Предварительно нужно тщательно исследовать все характеристики грунта на участке.

Глинистая почва наилучшим образом сохраняет форму, не осыпаясь на дно траншеи. Следовательно, именно на таких почвах лучше всего возводить щелевой фундамент для частного дома. На песчаных грунтах или же на почвах, богатых гумусом (чернозёмом), прибегать к подобной технологии не стоит.

Дело в том, что слабые края траншей, вырытых на таких почвах, при заливке бетона будут неизменно осыпаться внутрь. Этим самым, во-первых, будет ухудшаться качество бетона. Во-вторых, будет образовываться ненужная прослойка из органики между бетоном и гравийной подушкой.

Плюсы и минусы

Подобно любым другим строительным технологиям, щелевые фундаменты имеют как свои плюсы, так и минусы. Поэтому применение данной методики может быть как оправдано в одном случае, так и неприемлемо – в другом.

Недостатки

Рассмотрение недостатков и преимуществ такой технологии начнём с минусов. Сразу же следует отметить, что подобная методика заливки фундаментов противоречит строительным нормативам – в частности, пункту 22.13330 СНиП.

Вследствие чего, описание подобной методики нельзя встретить в официальной строительной литературе. Щелевой фундамент был изобретён в давние времена, но официального признания строительных технологов не получил.

Дело в том, что такая методика не может гарантированно обеспечить требуемую строительными стандартами прочность основания для дома. Как следствие, такой метод устройства фундаментов является уделом частных застройщиков – официально он не разрешается даже при возведении лёгких одноэтажных конструкций.

Среди других минусов – уже перечисленные выше ограничения в применении на глинистых и непучинистых почвах. Эти особые условия использования щелевой технологии и являются главными ограничениями в её широком использовании. Дело в том, что глинистые грунты сами по себе являются весьма влагонасыщенными. Поэтому в холодное время года они крайне подвержены пучению, что приводит к деформациям и даже разрушению фундамента.

Данный фактор особенно актуален для щелевых фундаментов: вследствие прочного бокового сцепления бетона с окружающим грунтом, основание подвержено сезонному «хождению» при промерзании почвы. А это уже является серьёзным недостатком для фундамента, и способно привести к перекосу и разрушению дома.

Преимущества

Но у оснований, возведённых без использования опалубки, есть и свои неоспоримые преимущества. Прежде всего – это уменьшение стоимости строительства путём отказа от возведения опалубки, что приводит к меньшим трудозатратам и сокращает общее время строительства.

В случае, если применение щелевой технологии возможно на данном участке строительства, то это может стать отличным способом оптимизации финансовых расходов. Как показывает практика, отказ от внутренней опалубки также позволяет сократить затраты труда и времени на заливку фундамента практически вдвое.

При выборе подобной технологии не стоит забывать, что скупой платит дважды. Если имеются какие-либо сомнения относительно целесообразности устройства щелевого основания для строящегося дома, то лучше всего будет отказаться от него в пользу более надёжных технологий.

Вместе с тем имеется несколько вариантов избежать ограничений, налагаемых на использование данного метода при строительстве фундаментных оснований для дома. Чтобы минимизировать его «хождение» при замерзании окружающего грунта, достаточно заглубить основание фундамента ниже точки промерзания.

Для разных регионов глубина зимнего промерзания грунта своя – так, для средней полосы России она составляет порядка 0,8-1,2 м. С этой же целью вокруг фундамента будущего дома обустраивается эффективная дренажная система, что позволяет отвести излишки подпочвенной влаги.

Этапы возведения щелевого фундамента

Технология устройства щелевых фундаментов мало чем отличается от строительства классических ленточных оснований. Однако имеет она и свои индивидуальные особенности.

Земляные работы

Первый этап – проведение необходимых земляных работ. Прежде всего снимается верхний слой, насыщенный органикой.

При необходимости его можно применить для выравнивания горизонта строительной площадки. После этого производится разметка. В соответствии с проектом дома, на местности забиваются колышки и на них натягиваются осевые линии, выполняющие роль ориентиров.

Затем, в соответствии с осевыми линиями, выкапывается траншея под будущее фундаментное основание дома. Поскольку при заливке бетона её стены будут заменять опалубку, следует уделить ей особое внимание. Ширина траншеи должна соответствовать ширине фундамента – то есть, составлять 30-60 см. Края её должны быть плотными и не осыпающимися, если накануне заливки бетона прошёл дождь и размягчил глинистые стенки траншеи, то их необходимо срезать до плотного грунта.

На дне траншеи сооружается подушка из щебня, гравия или крупного песка, толщиной порядка 7–10 см. Песчаную подушку желательно уплотнить ручной трамбовкой или виброплитой. При обустройстве заглублённого щелевого фундамента вполне можно обойтись без песчано-гравийной подушки.

Армирование

Армирование фундамента производится по той же технологии, что и армирование обычного ленточного фундамента. То есть, в данном случае можно прибегнуть к сводным таблицам, которые даны в сборниках строительных нормативов. Особое внимание при сооружении каркаса следует обратить на углы. Соединение вертикальных и горизонтальных нитей арматуры лучше всего выполнять с помощью вязальной проволоки – такая технология делает каркас подвижнее в бетонном массиве, исключая напряжения и разрывы.

Посмотрите видео, как произвести заливку щелевого основания самостоятельно.

Устройство гидроизоляции и утепление

Щелевой фундамент, как и любой другой лучше всего изолировать от контакта с грунтовыми водами. Это значительно увеличит время его службы. Вследствие особой конструкции, гидроизоляция щелевого фундамента – дело довольно сложное.

Для проведения полноценной работы пришлось бы после заливки вновь раскапывать стенки основания. Однако это свело бы на нет все преимущества данной технологии, связанные с её скоростью и дешевизной. Поэтому рекомендуется применять особые добавки для бетона, повышающие его гидрофобность и устойчивость к сырости.

Чаще всего гидроизоляция данного основания осуществляется с помощью пленки

Возможно устройство импровизированной гидроизоляции из полиэтиленовой плёнки. Плёнкой застилается дно траншеи, с отворотом и закреплением краёв на её стенках. При желании можно полностью выстелить траншею полиэтиленом, выведя его края на поверхность.

Если же в проекте дома не предусмотрено сооружение цокольного этажа или подвала, то устройством гидроизоляции можно вовсе пренебречь – это не скажется кардинальным образом на технических характеристиках и сроках службы постройки.

Возможно произвести утепление основания, установив в яму по внешнему краю будущего основания вертикальные листы пенополистирола или минеральные плиты.

Заливка бетона

Заливку щелевого фундамента желательно производить сразу после копки траншеи. Это необходимо сделать в ближайшие 1-3 дня во избежание осыпания краёв траншей. При заливке щелевых фундаментов необходимо в обязательном порядке произвести уплотнение смеси с помощью вибратора. Это необходимо как для придания всей конструкции прочности, так и для заполнения бетоном всех неровностей грунта.

В результате заливки получается бетонное основание, верхний край которого находится на одном уровне с поверхностью почвы. Однако, согласно строительным нормативам, основание должно возвышаться над поверхностью минимум на 30 см. Поэтому прежде чем приступить к непосредственному возведению стен дома, нужно будет поднять основание до необходимого уровня. Сделать это можно при помощи кирпичной кладки.

Другой вариант – установка опалубки на нужную высоту и доливка бетона. Производить эту работу можно и одновременно с заливкой щелевого основания, смонтировав опалубку поверх траншеи.

Посмотрите видео, как производится заливка бетонного раствора в подготовленную щель.

Заключение

Несмотря на запрет использования щелевых фундаментов в промышленном строительстве, в частной застройке он продолжает пользоваться достаточной популярностью. Экономичность и быстрота возведения доказали возможность применения такой технологии в частном малоэтажном строительстве. Но хочется ещё раз добавить, что применение такой технологии требует основательного подхода, иначе ошибки проектирования могут дорого обойтись в ходе эксплуатации здания.