Рытье котлована
Прежде чем воздвигать фундамент, необходимо расчистить площадку, снять верхний слой почвы (20—30 см) и выровнять поверхность (Снятый растительный слой земли переводят в сад или огород).
Отметив границы будущего здания, можно приступить к устройству обноски вокруг будущего дома, — ряда столбиков с дощечками, прибитыми сверху, на 20 см выше предполагаемого цоколя, в 1—1,5 м от края ям под фундамент. Обноску можно делать прерывистой. На досках через пропилы натянуть проволоку так, чтобы она совпадала с осями стен и их гранями. Точно разметить утлы фундамента можно с помощью «египетского треугольника» с соотношением сторон 3:4:5, который строится с помощью натянутых веревок или сбивается из досок.
Для определения одинаковых вертикальных отметок по углам дома (если нет гидроуровня) используется поливочный шланг, заполненный подкрашенной водой и вставленными по концам стеклянными трубками. Совпадение уровней жидкости в трубках даст искомую горизонталь. Проверив все размеры и исправив возможные неточности, натягивают второй шнур (или проволоку) для определения толщины стен фундамента. По намеченным линиям на земле проводят контуры будущего фундамента.
Обноска проволокой или шнурком: 1 - обноска, 2 - шнур, 3 - траншея.
Под несущими стенами дома ширина фундамента зависит от допустимой нагрузки на грунт, а также от нагрузки на грунт, создаваемой стенами. Допустимая нагрузка на грунт (глинистый, суглинистый, легкие супеси и гравелистый) на глубине 80 см составляет 1,5—2 кг/см2.
Если ширина фундамента кирпичного дома равна ширине надфундаментной кирпичной кладки (то есть составляет 50 см), то нагрузка на фунт от стен будет меньше допустимой.
После разбивки места под фундамент приступают к выемке фунта. Класть фундамент рекомендуется сразу же после этого, так как земля, высыхая, осыпается и приходится затрачивать много времени на ее повторное удаление. Траншее придают определенную форму, которая зависит от глубины и плотности фунта. Угол откоса котлована зависит от типа грунта: для вязкого фунта — 0°, для сыпучего — 45°, для среднего — 60°, для твердого — 80°, для скалистого — 90°.
Профили траншей или ям и способы их крепления
При глубине траншеи до 1 м стенки делают обычно вертикальными, а при глубине более 1 м — с небольшим уклоном или откосом. Чтобы грунт не осыпался, между стенками ставят щиты с распорками, которые в конце работ вынимают.
Для предохранения строительной площадки от затопления дождевой водой с верхней стороны участка устраивают водоотводную (перехватную) канаву.
Траншеи под ленточные фундаменты и котлованы для подвалов отрывают с учетом допустимой крутизны откосов. Вертикальные стенки высотой 1—1,2 м можно оставлять лишь в плотных глинистых и суглинистых грунтах при отсутствии грунтовых вод, во всех остальных случаях следует предусматривать земляные откосы или временное крепление стен жердями, подтоварником, горбылем.
Фундаменты, как правило, закладывают сразу же после отрывки траншей и котлованов, начиная с самых нижних отметок. Если туда попала вода, то непосредственно перед укладкой фундаментов воду и разжиженный грунт удаляют.
Самыми простейшими являются фундаменты на песчаной подушке, устраиваемые в непучинистых (неподвижных) грунтах. Траншеи или ямы отрывают в материковом (нетронутом) грунте на глубину 50-70 см. Песок укладывают слоями по 10—15 см с проливкой каждого слоя водой. Не доходя 20-30 см до планировочной отметки земли, на уплотненный песок укладывают верхнюю часть фундамента из щебня, гравия, камня, кирпича на цементно-песчаном растворе или бетоне. В качестве щебня можно использовать кирпичный бой хорошо обожженного кирпича, а также обломки шифера, керамики и бетонных изделий.
Значительно сложнее возведение фундаментов в пучинистых грунтах, особенно при их глубоком промерзании. Во всех случаях для таких фундаментов необходимы водо- и морозостойкие материалы, в том числе высокопрочные бетоны.
При устройстве фундаментов в пучинистых грунтах из мелкоштучных материалов следует стремиться к их вертикальному армированию. Такое решение наиболее надежно при морозном пучении грунтов.
В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6-12 мм, а также металлолом, например старые водо-газопроводные трубы или уголки.
Бетон лучше приготовить на высокомарочном цементе марки 300—400, а в качестве заполнителя использовать чистый крупный песок и гранитный щебень. Мелкий песок с частицами глины, а также щебень из известняка или кирпичного боя значительно снижают марку бетона даже при высокомарочном цементе. Состав бетона: одна часть цемента, три части песка, три-четыре части щебня. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы пластичность бетона позволяла уложить его (но не залить!) в опалубку с легким трамбованием. Чем жестче бетон, тем он прочнее.
Характерной ошибкой многих индивидуальных застройщиков является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает их надежную работу и устойчивость. Конечно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундамента из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.
Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента.
Для этой цели внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхнюю и нижнюю части фундамента, а основание делают уширенным, в виде опорной площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Такое конструктивное решение гарантирует стабильную работу фундамента при любых вертикальных деформациях грунта, однако оно практически возможно лишь при использовании железобетона. Если фундамент возводится из камня, кирпича или мелких блоков без внутреннего вертикального армирования, его стены устраивают наклонными (сужающимися кверху). Такой способ устройства фундаментных стен и столбов при тщательном выравнивании их боковых поверхностей значительно ослабляет вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент.
Дополнительными мерами, уменьшающими влияние сил морозного пучения, могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработанное машинное масло, полиэтиленовая пленка), а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента (шлаком, керамзитом, пенопластом), при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта.
Последняя мера может быть применена и для ранее построенного мелкозаглубленного фундамента, нуждающегося в защите от морозного пучения.
Особого внимания требует строительство зданий на склонах (крутопадающий рельеф). При этом необходи мо учитывать боковое давление грунта, его возможный сдвиг, что рассчитать достаточно трудно. В этих условиях более надежен ленточный фундамент, жестко связанный в продольном и поперечном направлении.
При закладке любого фундамента следует помнить: бетон обладает свойством «созревания» — 28-30 дней. После заложения бетонной конструкции ее надо выдерживать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим подручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фундамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания.
Гидроизоляция стен погреба: 1 - жирная глина; 2 - бетон; 3 - пол из цемента; 4 - цементная штукатурка, покрытая слоем битума; 5 - гидроизоляционный слой.
Гидроизоляция фундамента предохраняет стены дома и цоколь от воздействия грунтовых вод. Гидроизоляционный слой кладется, как правило, на высоту 20 см от уровня земли. Гидроизоляцию проводят битумом, рубероидом, цементом. Ниже приведены несколько способов устройства гидроизоляции.
I. На верхнюю гладкую, ровную и сухую часть фундамента кладется два слоя рубероида или толя так, чтобы швы на концах перекрывались примерно на 16 см.
П. На верхнюю часть фундамента наносится трехсантиметровый слой цементного раствора в соотношении 1:2. Слой разравнивается, покрывается трехмиллиметровым слоем сухого цемента и сушится. Затем поверх цементного раствора кладется слой рубероида или толя.
Для гидроизоляции фундамента таким способом готовится мастика из битума и хорошо просеянной извести-пушонки в соотношении 1:0,5. Горячая мастика наносится на поверхность в два-три приема так, чтобы образовался слой в 1 см.
На верхнюю часть фундамента наносится слой битумной мастики, на которую наклеивается слой рубероида или толя без каменных и песчаных подсыпок. Слой рубероида или толя также покрывается мастикой, на которую наклеивается второй слой рулонного материала: одну — на 10 см ниже пола погреба, вторую — на 15-20 см выше отмостки. Кроме этого, нужно будет изолировать пол и стены подвала. При этом необходимо обращать внимание на уровень грунтовых вод.
Рекомендуется сделать вокруг стен подвала замок из смоченной в битуме или битумной мастике пакли. Промежуток между фунтом и стенами заполняется слоем жирной глины (25-30 см) и засыпается вынутым фунтом. С внешней стороны изоляция стен должна быть выполнена на 50 см выше уровня фунтовых вод.
В настоящее время выпускаются 1—2-компонентные смеси для гидроизоляции подвалов и фундаментов.