Описания фундаментов
Основой любого здания служит фундамент, и его значение трудно переоценить. Фундамент передает нагрузку всей конструкции дома на грунт, поэтому его надежность в большой степени определяет капитальность и долговечность всего сооружения.
Вид фундамента и глубина его закладки определяются исходя из состояния грунтов, конструкции и применяемых материалов строящегося дома.
Грунты делятся на скальные, конгломераты и нескальные, которые, в свою очередь, делятся на связанные (суглинки и глины) и несвязанные (пески и супеси). Проверить качество грунта достаточно просто: выройте небольшую яму на глубину 60-80 см, затем пройдите ручным буром до глубины 2-2,5 м, отбирая образцы грунта с различной глубины. Хорошо, если грунт представляет собой нетронутый песчаник, гравий или скалистые породы. Вполне удовлетворительно, если грунт состоит из слежавшихся строительных отходов, гравия, суглинков и т.п. Если же в состав грунтов входят болотная, садовая, лесная земля и другие легкосжимающиеся грунты, строительство дома будет сопряжено с большими материальными затратами.
Рассмотрим подробнее виды грунтов.
Скальные грунты по своим характеристикам делятся на однородные массивы пород с кристаллической структурой и слоистые, осадочные породы (песчаник, известняк, доломиты, сланцы). О прочности этих грунтов говорит само название, на этих грунтах возможно строительство дома любых габаритов. Сложность представляет только разработка скального грунта.
Конгломераты содержат более половины обломков осадочных или кристаллических пород, прочность их достаточна высока.
Пески - прекрасная основа для строительства. Следует помнить, что при уровне грунтовых вод выше глубины промерзания обязательно следует армировать фундамент стальными прутами.
Глины и суглинки - слежавшаяся сухая глина - достаточно хорошее основание для фундамента дома. К сожалению, в природном состоянии глина практически не бывает сухой. Неоднородность глины и различная влажность при замерзании приводит к вспучиванию грунта и, как следствие, к разрушению фундамента, что должно быть учтено при его закладке.
Насыпные грунты характеризуются неоднородным составом, неравномерностью сжимаемости и способностью уплотняться с течением времени.
Пылеватые грунты (плывуны) напоминают жесткую муку или пыль. Строить дом на таком участке опасно и достаточно сложно, в этом случае необходима консультация опытных специалистов.
Кроме качества грунта, необходимо знать глубину его промерзания. Глубина фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта, которая для средней полосы составляет 80-100 см. Не лишним будет перед строительством фундамента (и дома в целом) провести инженерную геологию под строительство в Москве, чтобы избежать проблем при эксплуатации дома.
Глубина закладки фундамента зависит также от уровня грунтовых вод. При низком уровне грунтовых вод (больше глубины промерзания плюс 2 м) рекомендуется фундамент закладывать не менее полуметра. При более высоком уровне грунтовых вод (до 2 м от глубины промерзания) рекомендуется фундамент закладывать на глубину промерзания и устанавливать его на подушку из песка и гравия. Минимальное заглубление фундамента - 0,5 м для песчаных грунтов, 0,7 м для глинистых грунтов. Минимальная толщина - 50 см из бутового камня, 35 см из бутобетона.
Следует обратить внимание на связанность грунтов, которая меняется в зависимости от их влажности. Связанность определяют по углу откоса свободно насыпанного грунта и горизонтальной плоскости.
Конструкции фундаментов: А - столбчатый сборный фундамент; Б - столбчатый монолитный фундамент; 1 - гравийно-песчаная подушка; 2 - опорная плита; 3 - засыпной грунт; 4 - сборный железобетонный столб; 5 - арматурный каркас; 6 - монолитный бетон; 7 - асбоцементная труба.
В зависимости от веса конструкции и несущей способности грунта выбирается та или иная конструкция фундамента.
Наиболее распространены ленточные и столбчатые фундаменты, применяются также и сплошные, свайные, монолитные и сборные типы фундаментов. Возводиться фундаменты могут из любого материала(см. табл. 10).
*Марка цемента снижается при его длительном хранении: за 6 мес. на 25%, за код на 35-49%, за 2 года на 50%.
Ленточные фундаменты закладываются под здания с бетонными, кирпичными, каменными стенами. Они отличаются высокой прочностью, закладываются по всему периметру дома, что влечет за собой большой объем земляных работ и расход строительных материалов.
При строительстве монолитного фундамента используется опалубка, устанавливаемая в вырытый котлован.
Если фундамент железобетонный, то перед заливкой бетоном по всему периметру ставятся сваренные между собой металлоконструкции, это позволяет увеличить прочность конструкции. Бетон заливают ровным слоем по всему периметру фундамента и уплотняют. Сборные блочные фундаменты - это соединенные между собой бетонные или железобетонные блоки, укладываемые на раствор и стянутые толстой стальное проволокой. Такой фундамент надежен и быстро возводится, но стоимость фундамента немалая.
Кирпичные фундаменты по долговечности и скорости возведения уступают монолитным. Кладут такой фундамент из рядового полнотелого красного влагостойкого кирпича.
Ленточный фундамент: 1 - стена, 2 - цоколь, 3 - отмостка, 4 - раствор цемента, 5 - годроизоляционный материал, 6 - лага, 7 - пол.
Растворы, применяемые при кладке кирпича, подбирают в зависимости от расчетной нагрузки на фундамент и грунтовый условий.
Бутовые фундаменты - при их строительстве используют бутовые камни, которые плотно стыкуются друг с другом. Характерными особенностями бутового фундамента являются надежность, прочность, долговечность. Этот фундамент требует наибольших затрат, поскольку камни придется точно подбирать и подгонять. Применение бутового камня оправдано на влажных грунтах, так как они не пропускают влагу.
Бутобетонный фундамент возводится из смеси раствора и бутовых камней мелкого и среднего размеров.
Фундаменты из различных материалов: а - песчаный, б - бетонный, в - бутовый, д - железобетонный, е - блочный; 1 - крупнозернистый песок; 2 - щебень или гравий; 3 - отмостка; 4 - песчаная подушка; 5 - кирпич; 6 - бутовый камень; 7 - бетон; 8 - бетонные блоки; 9 - грунт; 10 железобетон.
При строительстве фундамента обязательно используется опалубка. Технология кладки заключается в чередовании операций по укладыванию слоев бутового камня, их уплотнению, проливанию между ними связующего бетона на мелком заполнителе ( щебень, мелкий гравий, песок). Столбчатые фундаменты возводят под здания с легкими стенами: деревянными, каркасными. Для его устройства используют столбы из различных материалов: дерева, кирпича, камня, бетона и др.
как правило, столбы ставятся под все углы наружных стен строения, под пересечениями внутренних стен с наружными и между собой.
В зависимости от нагрузки на фундамент столбы устанавливаются по всему периметру строения с определенным шагом( от 1,2 до 2,5 м).
Деревянные столбчатые фундаменты: А - на бетонной опоре, Б - на деревянной опоре. 1 - столб из бревна, 2 - гидроизоляция, 3 - бетонная опора, 4 - песчаная подушка, 5 - скоба, 6 - деревянная опора.
Между столбами необходимо выложить цоколь, который должен опираться на перемычку между столбами.
Перемычка необходима, с одной стороны, для стяжки столбов между собой, с другой стороны, она служит основанием для цоколя.
Столбы из деревянных стульев применяют при строительстве срубов и каркасных домов. Древесину для них рекомендуется брать комлевую ( сосновую или дубовую), диаметром не менее 20 см, антисептированную (обмазанную битумом) или обожженную. Деревянные стулья устанавливают не прямо на грунт, а на специальные подкладки из пластин или брусьев толщиной 10, шириной 20 и длиной 40-50 см. Они увеличивают площадь передачи давления дома на грунт и повышают устойчивость фундамента.
Рекомендуется также устанавливать деревянные стуля на бетонные или каменные опдкладки.
Стулья заглубляют в землю на менее чем на 125 см. Устаналивают по всему периметру здания на расстоянии 1-2 метра друг от друга (под каждым углом обязательно должен стоять стул). После установки стульев ямы засыпают слоем грунта 15-20 см, тщательно утрамбовывают.
В два верхних слоя рекомендуется добавлять щебень или крупный гравий. Средний срок службы сосновых стульев - 6-7, дубовых 12-15 лет. Антисептирование или обжиг удлиняет этот срок в 1,5-2 раза.
Каменные столбы возводят из бутового камня или кирпича-железняка (пережженного кирпича). Обычный красный кирпич малопригоден для этой цели. Если он все же используется, то столбы приходится тщательно изолировать. Столбы из бутового камня должны иметь размер не менее 60х60 см, из кирпича-железняка - 51х51 см, из бутобетона не менее 40х40 см. Под каменными зданиями их располагают на расстоянии 1-2 м друг от друга, но обязательно под каждым углом, несущими простенками и в местах пересечения стен.
Сборные железобетонные фундаменты сооружают обычно в небольших компактных зданиях с подвальной частью или цокольным этажом. Стандартные заводские блоки имеют большой вес, для их установки требуются специальные грузоподъемные механизмы. Блоки устанавливают на уплотненное песчаное основание или бетонные подушки и связывают цементным раствором.
При устройстве в цокольном этаже гаража, котельной или мастерской под всей подвальной частью роют котлован, ровняют его основание и делают по периметру песчаную подушку, на которую рядами устанавливают фундаментные блоки. Швы между блоками тщательно наполняют цементным раствором, а весь фундамент с наружной части покрывают гидроизоляцией. Для заполнения вертикальных швов в стандартных фундаментных блоках предусмотрены специальные выемки, расположенные по всей высоте. Блоки желательно устанавливать с перевязкой швов, как это обычно делают в кирпичной кладке.
Следует своевременно позаботиться о технологических отверстиях в фундаменте для сантехнических коммуникация (водопровод, канализация) и солового электрического кабеля. Для этого в теле фундамента устанавливают стальные, керамические, асбестоцементные или пластмассовые трубы соответствующего диаметра. При отсутствии труб необходимого диаметра гильцы можно изготовить из кровельной стали или дерева. После прокладки коммуникация технологические проемы закрывают просмоленной паклей до полной герметизации.