Комбинированный ленточно столбовой фундамент
Крайне редко индивидуальными застройщиками используется ленточно-столбовой фундамент. Внешне схожий с ростверком, он имеет полное опирание подошвы на грунт, поэтому применяется исключительно на гравелистых, песчаных, скальных почвах.
Конструкция комбинированного фундамента
Частного застройщика прежде всего интересует бюджет, поэтому варианты технологий подбираются от меньшего к более дорогому. Правильным названием ленточно-столбового основания является ленточно-свайный фундамент:
- по столбам можно изготовить исключительно ростверк, который контакта с землей не имеет
- он связывает оголовки, придает пространственную жесткость, предотвращает опрокидывание столбов пучнистыми грунтами
Лента передает сборные нагрузки от здания на почвы самостоятельно, однако ее глубины может не хватить на насыпях, болотах, пылеватых песках, чтобы пройти эти крайне неустойчивые горизонты насквозь для опирания на пласт с высокой несущей способностью. Поэтому:
- ленту поднимают выше отметки промерзания (МЗЛФ)
- на несущий пласт опирают буронабивные сваи, вмуровывая их оголовки в монолитную конструкцию
Если ростверк не может быть оторван от свай силами пучения за счет обязательного 10 – 15 см воздушного зазора, в ленте эта проблема присутствует. Вспучивание предотвращают толстым слоем нерудного материала под подошвой ленты (песок, щебень), дренажом по периметру, утеплением отмостки (ширина 0,7 – 1,2 м).
Технология строительства
Чтобы соорудить ленточно-комбинированный фундамент самостоятельно, необходимо отрыть траншеи, пробурить скважины, уложить в них бетон, предварительно опустив арматурный каркас. Затем останется забетонировать МЗЛФ по классической технологии, связав арматуру двух конструкций воедино (оголовки заходят внутрь 5 – 10 см).
Выемка грунта возможна руками, обычно снимается чуть больше плодородного слоя, чтобы засыпать инертный материал, уплотнив его виброплитой послойно. Усиление ленты сваями актуально для тяжелых зданий (кирпичная, блочная кладка), «каркасники» можно опирать на ростверк, сократив объем земляных работ.
Разбивка пятна застройки, подготовка
Натурное вынесение осей производится поэтапно после объектной привязки. Учитываются факторы:
- центр проезда/дороги – 3 – 5 м, соответственно
- граница участка – 3 м
- септик, колодцы централизованных систем – 4 м минимум
- главный фасад – обычно параллельно улице
После чего, можно ставить обноски для первой оси. Торцы здания откладываются перпендикулярно ей методом треугольника (5 м гипотенуза, 3 м, 4 м катеты), последняя стена готова по умолчании. Сверкой диагоналей необходимо подтвердить правильность построений, допускается погрешность 1 см.Пахотный слой под ленточно-свайный фундамент снимается обычно не полностью, исключительно в траншеях. Однако их ширину необходимо увеличить для необходимого доступа рабочих (опалубка, бетонирование, гидроизоляция ленты). Плодородный слой заменяется 40 – 80 см слоем песка (низкий УГВ), щебня (грунтовая вода близко). Уплотняются материалы виброплитами (песок можно увлажнить). Затем монтируется дренажная канализация:
- колодцы – по углам здания, из кусков труб, установленных вертикально с заглушенным дном
- дрены – между колодцами, из перфорированной гофротрубы в текстильном фильтре
Уклон 4 – 7 градусов необходим для самотечного сбора жидкости в заглубленный резервуар. Запрещено проводить дренаж под монолитными конструкциями. При бетонировании дренажный слой щебня, песка неизбежно впитает цементное молочко, осушив смесь. Поэтому используется подбетонка (стяжка тощего В7,5 бетона 5 – 10 см толщины), на которую наплавлено 2 слоя рулонной гидроизоляции.
Подбетонку, гидроиоляцию обычно производят после бурения скважин для заливки свай. Иначе придется пробуривать свежезалитую подбетонку, нарушать целостность пленочного покрытия.
Свайное поле
Шурфы изготавливаются согласно проекта (углы, шаг 0,8 – 1,5 м прямые участки) мотобуром, ручным инструментом. Максимальный размер оснастки 40 см, что ограничивает диметр бурения. Изготавливается ленточно-комбинированный фундамент следующим образом:- бурение – необходимо достижение несущего пласта (обычно 2 – 4 м)
- опалубка – мягкая (свернутый цилиндр рубероида), изоляционная (полиэтиленовая труба), жесткая (асбоцементная труба)
- арматурный каркас – вертикальные 10 – 16 мм прутки, скрепленные горизонтальными кольцевыми, квадратными, треугольными хомутами (шаг 30 – 60 см)
- укладка бетона – смесь подают через воронку, трамбуют глубинным вибратором
Выбор опалубки производится следующим образом:
- асбоцемент – высокая прочность, жесткость, небольшие выталкивающие нагрузки
- полиэтилен – полное отсутствие касательных сил пучения, гидроизоляция бетона
- рубероид – исключительно предотвращение осыпания породы на забой (бюджетный вариант)
Процент армирования свай легко подсчитать самостоятельно, чтобы подобрать диаметр, количество стержней. Для этого необходимо вычислить площадь (1256 см2 для 40 см диаметра), умножить число на минимальный процент (0,4), взять сечение арматуры из таблиц ГОСТ. На практике применяют 3 – 5 прутков, связанных треугольным, кольцевым хомутом, соответственно.
Защитный слой обеспечивается пластиковыми кольцами, без них невозможно проконтролировать контакт опалубки/арматуры по всей глубине. Верхние концы стержней изгибают (90 градусов), позже связывают с арматурой ленты (половина к верхнему поясу, другая к нижнему). Запрещено смещение центра армокаркаса относительно отверстия скважины (особенно актуально для углов, Т-образных сопряжений).
Ленточная часть
Отличительной чертой ростверка являются растягивающие нагрузки, для ленты это исключение, поэтому армирование здесь проще. Ленточно-усиленный фундамент не имеет мощных вертикальных перемычек, усиление возле свай. Технология МЗЛФ стандартная:
- опалубка – щитовая чуть выше проектного уровня
- каркасы арматурные – продольные стержни 8 – 14 мм, анкеровка Г-образных, Т-образных сопряжений специальными элементами, хомуты (6 – 8 мм гладкая арматура)
- бетонирование – послойная (40 – 60 см) укладка смеси, трамбовка глубинным вибратором, арматурным стержнем
Щиты монтируются по стяжке, укрытой гидроизоляцией, подпираются укосинами (шаг 0,5 – 0,8 м), стягиваются перемычками, при необходимости фиксируются распорками. Закладные элементы необходимы для ввода коммуникаций, продухов вентиляции (цокольная часть). Обтягивание внутренней поверхности пленкой предотвращает обезвоживанием смеси, утечки сквозь щели, повышает качество поверхности.
Прямые участки каркасов вяжутся на ровной поверхности, монтируются внутрь опалубки. Усиление углов производится по месту анкерами (Г-образные, П-образные детали). Изгиб 90 градусов прутков без усиления считается нарушением технологии, нахлест прямых прутков друг на друга – прерыванием контура даже при соединении сваркой. Диагонально уложенные куски арматуры – бессмысленный расход металлопроката, подобная схема создана исключительно для усиления проемов в плитах.
Особенности изготовления
Владельцу загородного участка, выбравшему этот вариант основания жилища, следует учесть, что защита от вспучивания должна быть комплексной. В противном случае ленточно-свайный фундамент потеряет целостность, разрушится максимум через 3 – 5 лет эксплуатации. Защита включает операции строительства:
- дренаж – этап котлована
- фундаментная подушка – перед армированием
- гидроизоляция – после распалубки
- теплоизоляция – поверх гидроизоляционного ковра + под отмосткой
Для гарантированного прочностного запаса изготавливаются одинаковые пояса армирования. Предпочтительнее проволочные скрутки, нежели сварка, полиэтиленовые хомуты. Композитная арматура стоит дороже, имеет запаздывание при возникновении растягивающих усилий, что приводит к раскрытию трещин в монолите. Стальные рифленые стержни предпочтительнее.
Технология комбинированного фундамента сложнее прочих аналогов. Например, достаточно пропустить любой метод защиты от вспучивания, чтобы ленту порвало замерзшим глинистым грунтом первой же зимой. Специально для индивидуальных застройщиков раскрыты секреты, позволяющие снизить бюджет, сохранив высокий ресурс коттеджа.
fundamentdomov.ru
Комбинированный фундамент, фундамент столбчато-ленточный | Хочу строиться
Комбинированный фундамент применяется очень часто при строительстве зданий в сложных геологических условиях. Одним из самых распространенных видов комбинированного фундамента является столбчато-ленточный или свайно столбчатый.
Фундамент столбчано-ленточный эффективен и надежен при строительстве на пучинистых грунтах, расположенных в северных областях Росси. Также данный вид фундамента неплохо справляется с поперечными нагрузками при установке на горизонтально-подвижных грунтах.
Часто применяется он только тех случаях, когда эксплуатация ленточного фундамента является не эффективной и может привести к преждевременному разрушению здания. Перечислим некоторые из таких случаев:
— при строительстве особо тяжелых конструкций зданий на слабонесущих грунтах;
— для дополнения и повышения устойчивости столбчатого фундамента;
— для равномерного распределения нагрузки на основание.
Также применение комбинированного фундамента может обуславливаться удобством дальнейшего строительства цоколя.
Комбинированный фундамент включает в себя монтаж одновременно столбчатого и ленточного фундаментов, соединенных воедино. Железобетонные столбы размещают равномерно по всей конструкции, особенно на углах будущего здания, а так же на пересечениях несущих стен. Ростверк равномерно распределяет всю нагрузку конструкции здания по всему периметру и служит надежной опорой для всех стен здания.
Столбчато-ленточный фундамент представляет собой определенно количество залитых столбов, которые уходят глубоко под землю, и возведенного ленточного фундамента. Как правило, ширина ленты составляет 400 мм. Для долговечной эксплуатации на дне траншеи (300 мм) насыпается песчаная подушка(150-200 мм). Далее по всей длине траншеи устанавливается опалубка требуемой высоты. После этого пробуренные отверстия армируются и заливаются бетон, следом заливается и сама опалубка. Для повышения прочности вся конструкция подвергается армированию и установкой железных балок. При сооружении высокого ростверка фундаментные столбы обязательно должны возвышаться на 200 мм над поверхностью земли.
Столбчато-ленточный фундамент не боится движения грунта и глубокого его промерзания. Данный вид фундамента эффективно применяется в строительстве зданий в северных районах нашей страны.
Здесь страница с классификацией фундаментов по видам, по назначению, по материалу
VN:F [1.9.22_1171]
Рейтинг: 5.0/5 (1 проголосовало)
Комбинированный фундамент, фундамент столбчато-ленточный, 5.0 out of 5 based on 1 ratinghochu-stroitsya.ru
Возведение фундамента плитного типа — на что обратить внимание?
То, что качественный фундамент – залог долговечности строения, известно всем. Выбирая, каким будет основание дома, иногда не рассматривают все разновидности плитного фундамента, так как считают, что он может быть только монолитным или скомбинированным с другим типом основания. В реальности же это не так – имеются многочисленные варианты.
Объясняется значительное разнообразие тем, что плитные фундаменты домов – одни из самых надежных среди всех оснований, и потому возводить их стараются при различных условиях, что и провоцирует появление новых типов таких конструкций.
Благодаря этому на сегодняшний день такие основания возможно построить практически на любом грунте и в любой климатической зоне. Для того чтобы полностью оценить все достоинства плитного фундамента, стоит познакомиться с ним поближе.
Типы фундамента
Сегодня принято выделять несколько основных типов плитного фундамента в зависимости от способа его заложения:
- • незаглубленный – возводится на грунтах, у которых отсутствует сезонное вспучивание. Чаще всего на нем располагают легкие дома и подсобные строения. Тяжелая постройка может быть возведена на нем только в том случае, если строительство ведется на скальном грунте;
- • мелкозаглубленный фундамент плитного типа – такое основание требует наличия котлована, глубина которого равна толщине плодородного слоя почвы. Этот вид основания наиболее распространен при загородном строительстве;
- • заглубленный – предназначен для тяжелых строений и требует значительного котлована. Строительство такого плитного фундамента недешево, и потому он используется достаточно редко.
Смешанные фундаменты
Когда в конструкции фундамента сочетаются два вида оснований – он называется смешанным. Такая категория существует и для плитного фундамента. Она нужна для тех случаев, когда возведение обычного плитного фундамента по каким-то причинам невозможно, но постройке требуется в качестве опоры плита, которую и приходится комбинировать с другими элементами.
На сегодняшний день используют три вида смешанного фундамента:
- • свайно-плитный фундамент – создается на ненадежных почвах, где прочные слои грунта залегают на очень значительной глубине, и достичь их без применения свай невозможно. В этом случае плитное основание создается поверх свай. Чаще всего используется уже готовая плита для фундамента.
- • ленточно-плитный фундамент – равномерно распределяет нагрузку на почву и стоит дешевле простого плитного основания. В этом случае плита может выполнять не только роль опоры здания, но и пола, так как теплопотери через такой фундамент невелики;
- • столбчато-плитный фундамент – строится на сильно пучинистых грунтах. В таком варианте столбчатая часть обеспечивает надежное и стабильное основание, а плита дает прочную опору для здания. Этот тип фундамента наиболее дешев среди всех комбинированных оснований.
Вне зависимости от того какой вид плитного фундамента будет выбран, качественное строительство является залогом его надежности.
Возведение
Какой бы хорошей ни была конструкция фундамента, если он построен неграмотно, все его достоинства будут потеряны, а ошибки в работе, вероятнее всего, приведут не просто к получению некачественного основания дома, но и к разрушению всей постройки. Поскольку самым распространенным является монолитный плитный фундамент, о его создании и пойдет речь.
В первую очередь при подготовке к строительству требуется правильно определить необходимую толщину плитного фундамента. Зависит она непосредственно от того, какими будут вес строения и качество грунта на участке.
Самостоятельно сделать нужные расчеты сложно, так как они требуют применения многочисленных формул. Поэтому, если обращаться к профессионалам нет желания, стоит воспользоваться специальным калькулятором плитного фундамента, благодаря которому можно произвести все расчеты плитного фундамента бесплатно и достаточно точно.
Необходимо также приобрести и качественный материал – именно от него будет зависеть прочность строения. Если с бетоном все достаточно просто (легко правильно подобрать маркировку), то с арматурой дела обстоят несколько сложнее.
Все здесь зависит от того, какой вес будет иметь постройка. Арматура плитного фундамента, на котором будет сооружен легкий летний загородный дом, может иметь сечение в двенадцать миллиметров. При тяжелой постройке уже потребуется арматура с сечением шестнадцать миллиметров. Таким образом, очевидно, что чем тяжелее строение, тем больше сечение.
Строить плитный фундамент своими руками следует в несколько этапов. Первый – земляные работы. На предварительно очищенном участке при помощи лопаты или экскаватора выкапывается котлован, глубина которого зависит от способа заложения основания. Необходимо добиться идеальной горизонтальности дна котлована.
В противном случае основание дома будет ненадежным. После этого на дне укладывается подушка из песка и гравия, которая служит дренажом. Наличие ее необходимо вне зависимости от того, какая конструкция плитного фундамента применяется. Подушка непременно застилается гидроизоляционным материалом.
Затем переходят к устройству самого плитного фундамента. Для этого собирают опалубку, проводят ее гидроизоляцию, и осуществляют вязку арматуры. Соединять прутья необходимо специальной вязальной проволокой.
После того как все готово, осуществляют заливку бетона. Важно помнить, что верх фундамента должен быть как минимум на пять сантиметров выше верхнего уровня арматуры. Качественно и грамотно построенный плитный фундамент прослужит вам долгие годы.
promplace.ru
Загородный дом: Выбираем фундамент
Главная задача фундамента — передача нагрузки от сооружения на основание. Разновидностей фундаментов довольно много, но все они подразделяются на три основных типа: ленточные, столбчатые (свайные) и плитные. Самыми эффективными обычно являются комбинированные фундаменты, сочетающие в своей конструкции признаки сразу нескольких типов. Так, свайно-ростверковый фундамент де-факто представляет собой комбинацию столбчатого и ленточного, а фундамент «ребристая плита» — это симбиоз плитного и ленточного. Также можно выделить ленточный фундамент с обратной засыпкой и плавающим полом, УШП (утепленная шведская плита), сборный ленточный фундамент, несколько разновидностей столбчатых фундаментов (винтовые сваи, буронабивные сваи, забивные сваи, вибропогружные сваи, сваи ТИСЭ и т. д.). Каждая из разновидностей имеет свои особенности, делающие тот или иной фундамент наиболее предпочтительным в зависимости от того или иного типа домостроения и геологических условий в месте строительства. Тем, кто собирается поручить строить свой дом строительной компании, нет необходимости досконально разбираться во всех типах фундаментов, но знать об их существовании и характерных особенностях очень полезно. Это нужно хотя бы для того, чтобы иметь возможность сделать осмысленный выбор, а не сразу соглашаться на вариант, почему-либо удобный для строительной компании.
Поскольку в большинстве случаев загородные дома строятся на основе типовых проектов, то часто возникает ситуация, что, соглашаясь на проект в целом, заказчик автоматически соглашается и на тот тип фундамента, который был в этом проекте указан по умолчанию. В типовых проектах преобладают свайно-винтовые фундаменты для деревянных и каркасных домов, а для каменных домов — мелкозаглубленные ленточные и монолитно-плитные. Не то чтобы фундамент, предложенный в типовом проекте, был чем-то плох, однако проект на то и типовой, чтобы предлагать максимально универсальное решение. Разумеется, универсальное решение практически всегда дороже оптимального, учитывающего помимо прочего конкретные геологические условия на вашем участке и те потребительские характеристики, которые вы ожидаете получить.
Допустим, свайно-винтовой фундамент с обвязкой из бруса, указанный в типовом проекте деревянного или каркасного дома, существенно затруднит последующее обустройство теплого пола с жидким теплоносителем, о котором мечтает заказчик. Или если в проекте указана монолитная плита, то для того, чтобы пол первого этажа оказался не вровень с землей, а хотя бы немного выше, понадобится фактически делать дополнительное перекрытие.
Важное влияние на тип фундамента оказывает и находящийся в месте строительства грунт, который может иметь высокую или низкую несущую способность, быть пучинистым или не пучинистым, с высоким или низким уровнем грунтовых вод. Даже режим эксплуатации дома (постоянное или сезонное проживание) может оказывать влияние при выборе оптимального типа фундамента.
Не учитывать все эти нюансы, свойственные конкретному земельному участку, еще более неверно, чем пытаться купить обувь для некоего абстрактного человека с неизвестным размером ноги, полом и вкусами. Да, безразмерные домашние шлепанцы типа «ни шагу назад» подойдут практически всем, но они по всем параметрам будут уступать обуви, сделанной на заказ по индивидуальной мерке. Фундамент, рассчитанный исходя из прочностных и деформационных характеристик грунтов на конкретном участке, это и есть обувь, выполненная по индивидуальной мерке, а универсальный фундамент — это примерно то же, что домашние шлепанцы. При этом, в отличие от обуви, фундамент, учитывающий индивидуальные особенности участка, почти наверняка будет стоить дешевле универсального.
Для современного архитектора, пользующегося специализированным программным обеспечением, изменить тип фундамента в проекте не станет особой проблемой, ведь нагрузки на фундамент и точки их приложения (конструктивный план несущих стен и конструкций) остаются неизменными. Перебрав все возможные варианты реализации фундамента для данного проекта дома и геологических условий конкретного участка, можно выбрать оптимальный как по цене, так и по потребительским характеристикам. Результатом работы программы будет проектная документация на фундамент с чертежами и полным перечнем необходимых материалов. Обычно экономия получается значительной, до нескольких раз относительно сметы на базовый вариант фундамента. Экономия может достигаться за счет уменьшения количества используемых материалов, снижения объемов земляных работ и уменьшения трудоемкости строительства самого фундамента.
Теперь пройдемся по самым распространенным типам фундаментов.
Плитный фундамент (монолитная плита)
Главное достоинство монолитной плиты как фундамента состоит в том, что нет особенной разницы, на какую основу она опирается. Этот фундамент еще называют «плавающим», поскольку он строится на песчано-гравийной подушке, насыпаемой в свою очередь либо прямо на поверхность земли, либо в мелкий (порядка 30 см) котлован, образованный после удаления плодородного слоя. Таким образом, грунт под фундаментом фактически не затрагивается, и объем земляных работ крайне мал. Состоит монолитная плита из большого по площади, но относительно тонкого арматурного каркаса, который заливается бетоном. В результате под всей площадью дома получается прочная железобетонная плита, имеющая достаточную жесткость, чтобы выдерживать без деформации или разрушения вес даже очень тяжелых кирпичных домов. Чем тяжелее предполагается дом, тем толще делается плита (20—40 см). Площадь опоры такого фундамента на грунт очень большая, благодаря чему на единицу площади нагрузка относительно низкая, что и позволяет строить такие фундаменты, практически не задумываясь о составе грунтов, находящихся под ними. Исключение составляют разве что грунты с неравномерной или низкой несущей способностью, а также пучинистые грунты. В первом случае есть вероятность наклона фундамента, а вместе с ним и находящегося на нем дома, а во втором постепенное погружение всего фундамента в грунт. Что касается пучинистых грунтов (особенно в случае с незаглубленным вариантом), то возможны сезонные наклоны всего фундамента. То есть зимой силы морозного пучения грунта под домом равномерно поднимают фундамент вместе с домом, а весной грунт на юго-западной стороне дома оттаивает быстрее, чем на северо-восточной, в результате чего юго-западная сторона дома может опуститься на несколько недель раньше северо-восточной. Впрочем, столь незначительные сезонные наклоны обычно никак не влияют на дом, и замечают их в основном лишь обладатели бильярдных столов.
Главный недостаток плитного фундамента кроется в его высокой цене, соперничать с которой может только заглубленный ленточный фундамент. Основные затраты приходятся на материалы (бетон и арматура), необходимые в большем объеме, чем для большинства других типов фундаментов, а также на работу по вязке арматурного каркаса. К неоспоримым же достоинствам этого фундамента относится упомянутая выше высокая несущая способность, а также возможность использования поверхности фундамента в качестве основы для пола первого этажа.
Помимо классического варианта плитного фундамента, существуют также его разновидности и комбинации. В частности, популярным вариантом строительства является утепленная монолитная плита, которую также часто именуют «шведской» или УШП. Утепленная монолитная плита отличается от классического варианта в основном тем, что между железобетонной плитой и песчано-гравийной подушкой, на которой она лежит, делается теплоизоляционная прослойка из ЭППС или ПСБ-35. Также теплоизолирован и внешний контур фундаментной плиты. Это позволяет значительно уменьшить теплопотери дома через фундамент, снизить вероятность его промерзания и дает дому массивный теплоаккумулятор (противопоказано для домов, используемых в режиме выходного дня). Встречается и такое название, как «финская» плита, в которой тоже предусмотрен слой утеплителя, но располагается он между стяжкой пола и фундаментной железобетонной плитой.
Ленточный фундамент
Ленточный фундамент представляет собой пространственную раму из монолитного железобетона, проходящую по периметру здания и под всеми несущими конструкциями. Различают классический (заглубленный) ленточный фундамент и его мелкозаглубленный вариант. Подошва классического ленточного фундамента находится ниже глубины промерзания грунта, на утрамбованной песчано-гравийной подушке. Благодаря этому фундамент не испытывает сезонных деформаций и является одним из самых надежных. Недаром этот тип фундамента был основным для строительства городских многоэтажных домов вплоть до середины прошлого века.
Но ленточный фундамент не только самый надежный и обладающий наибольшей несущей способностью, но и самый дорогой, поскольку при его строительстве требуется большой объем земляных работ и рекордно большой объем бетона и арматуры. Судите сами: толщина ленточного фундамента должна незначительно превышать или быть равной толщине стен дома (20—40 см), при этом высота подземной части превышает 180 см (нормативная глубина промерзания), а высота надземной части обычно более пятидесяти. Таким образом, требуемый объем бетона и арматуры колоссальный, в несколько раз превышающий количество материалов, необходимых для изготовления плитного фундамента под дом той же массы. Прибавьте к этому необходимость вырыть глубокий котлован и выполнить надежную гидроизоляцию. Делать выбор в пользу ленточного фундамента имеет смысл, если обязательно нужен цокольный этаж или подвал, поскольку все прочие варианты фундаментов организацию этих помещений не предусматривают.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент в несколько раз дешевле, просто потому, что он намного ниже по высоте и его подошва находится на глубине всего 30—50 см. Такой фундамент является «плавающим», как и плитные варианты фундаментов. По несущей способности мелкозаглубленная лента уступает и монолитной плите, и классическому ленточному фундаменту. В результате его имеет смысл рассматривать только для относительно легких домов (деревянные, каркасные, газобетонные).
Интересным вариантом является мелкозаглубленный ленточный фундамент с обратной засыпкой цокольной части и отливкой по ней армированной стяжки для пола первого этажа. В этом варианте внутренние пространства, образованные ленточным фундаментом, засыпаются песком, выравниваются и трамбуются. Армированная стяжка пола не связана с поверхностью ленточного фундамента и опирается только на засыпку.
Ленточный фундамент может быть не только монолитным, но и сборным из бетонных фундаментных блоков, и даже представлять собой кирпичную или каменную кладку. Однако по прочностным характеристикам монолитные железобетонные фундаменты намного превосходят сборные. Дело в том, что сборные фундаменты не имеют сквозного армирования, в результате чего более чем вероятны трещины в местах стыковки отдельных блоков. При этом с точки зрения экономической целесообразности сборные фундаменты не имеют существенного преимущества.
Столбчатые (свайные) фундаменты
Сваи — самый экономичный вариант фундамента. Другое дело, что сваи никогда не используются без какого-либо ростверка или обвязки. Как следствие, свайные фундаменты в итоге всегда комбинированные. Даже под легкие деревянные и каркасные дома оголовки свай соединяются обвязочным брусом. Поэтому в этом абзаце остановимся на разновидностях свай и особенностях их использования, а о вариантах фундаментов с их участием расскажем в разделе, посвященном комбинированным фундаментам.
Самым распространенным видом свай являются винтовые. Изготавливаются они из стальных труб (с толщиной стенки 3—5 мм), на одном конце которых находится винтовая лопасть, а на другом оголовок, к которому крепится обвязочный брус или приваривается швеллер, исполняющий ту же функцию. Винтовая лопасть может быть цельнолитой или вырезанной из толстой листовой стали и приваренной к стволу сваи. Внутренняя полость сваи бетонируется. Свая завинчивается в грунт до тех пор, пока намертво не закрепится в прочном материковом слое. Другими словами, пока сваю при ручном завинчивании могут вращать с помощью рычага несколько человек (зависит от диаметра сваи). Если же завинчивание происходит машиной, то до тех пор, пока не деформируется место крепления сваи к завинчивающему устройству. В продвинутых компаниях есть специальное устройство, позволяющее при завинчивании видеть на шкале прибора, какое завинчивающее усилие прикладывается в данный момент и по достижении какого значения следует остановиться.
Значительно реже используют буронабивные сваи, хотя по несущей способности они превосходят винтовые. Для монтажа буронабивной сваи в грунте ниже глубины промерзания бурится шахта, в которую опускается опалубка (например, из обрезка асбестовой трубы), внутрь которой устанавливается арматурный каркас и заливается бетон. Практически так же монтируются и сваи ТИСЭ, но для их монтажа используется специальный бур, который может делать расширение на дне шахты, чтобы тем самым увеличить площадь опоры сваи. Опалубка для сваи ТИСЭ обычно не используется, и бетон заливается прямо в выкопанную шахту. Эта особенность позволяет монтировать сваи ТИСЭ только в относительно плотных грунтах с низким уровнем грунтовых вод.
Самый же совершенный вариант — это забивные железобетонные сваи. Точно такие же сваи используются для строительства современных многоэтажных домов. Для монтажа используется копровая установка на базе грузовика или трактора, которая и забивает сваю в землю.
Комбинированные фундаменты
Фундаменты, сочетающие в себе признаки сразу нескольких типов, наиболее перспективны и интересны с точки зрения использования в загородном домостроении. Так, фундамент «ребристая плита» является комбинацией плитного и ленточного фундаментов. Это позволяет сделать плитную часть фундамента тоньше, достигнув той же жесткости за счет ребер, расположенных под несущими стенами и по периметру дома. То есть расположение ребер такое же, как и в случае ленточного фундамента. Ребра также нужны и для того, чтобы приподнять пол первого этажа и стеновой материал над уровнем земли. Плитный фундамент может комбинироваться также и со свайным. То есть плита небольшой толщины отливается по оголовкам свай и служит одновременно основанием для пола первого этажа. Однако чаще свайный фундамент комбинируется с ленточным (свайно-ростверковый фундамент), и тогда невысокая лента (ростверк) опирается на оголовки свай. Данное разделение, где надземная часть, на которую непосредственно опираются стены и несущие конструкции дома, реализуется в виде ростверка, а подземная часть, передающая нагрузку на грунт в виде свай, позволяет существенно уменьшить стоимость фундамента, не только не снижая, но даже и улучшая его эксплуатационные характеристики. Во-первых, использование свай позволяет существенно снизить объем дорогих земляных работ. Во-вторых, на строительство такого фундамента затрачивается существенно меньший объем материалов. В-третьих, сваи позволяют эффективно передавать нагрузку от дома на плотные слои грунта, расположенные ниже глубины промерзания.
Заключение
Важно, чтобы любой из представленных фундаментов делался не на глазок, а строго в соответствии с технологией и произведенными расчетами. Фундамент — это основа основ дома, и ошибки при его строительстве могут перечеркнуть все затраты на строительство самого дома и сделать его непригодным или опасным для эксплуатации. Экономить на фундаменте возможно, но делать это следует не за счет экономии на качестве материалов или квалификации строителей, а за счет использования наиболее эффективных и соответствующих конкретным условиям решений.
zdspb.ru
|
ТОП 10: |
В комбинированном свайно-плитном фундаменте и сваи и объединяющая их плита совместно передают нагрузку на основание. Плита, например прямоугольного очертания (рис. 4.44) имеет, как правило, большие размеры ( 15 … 20 м). Длину свай рекомендуется принимать в зависимости от геологических условий и размеров плиты (0,5 … 1,0) . оптимальное расстояние между сваями составляет (5 … 7) .
Расчет комбинированного свайно-плитного фундаменты осуществляется по специальной методике. В основу этой методики положены понятия жесткости плиты и жесткости свай [5, 6]. Жесткость плиты обозначается и определяется выражением: (4.63) где — среднее значение модуля деформации грунта на глубину ; -коэффициент Пуассона грунта; — коэффициент площади. Значения коэффициента площади принимаются по таблице 4. в зависимости от отношения .
Значения коэффициента площади Таблица 4.7
Жесткость всех свай определяется суммированием жесткостей отдельно взятых свай . Величина дается выражением: (4.64) где — модуль деформации грунта под нижним концом сваи; — диаметр сваи; — коэффициент влияния осадки. Величина коэффициента влияния осадки устанавливается по таблице 4. в зависимости от отношений и ( — модуль деформации материала сваи).
Значения коэффициента влияния осадки Таблица 4.8
Жесткость всех свай определяется по формуле: (4.65) Коэффициент увеличения осадки принимается в зависимости от числа свай и отношений . Выборочные значения этого коэффициента приведены в таблице.
Значения коэффициента увеличения осадки Таблица 4.9
Общая жесткость комбинированного свайно-плитного фундамента представляет собой сумму: (4.66)
При общей нагрузке на фундаментную часть величина нагрузки передаваемой плитой на основание рассчитывается по формуле: (4.67) На сваи приходится суммарная величина нагрузки : (4.68) Располагая величиной можно установить нагрузку, приходящуюся на одну сваю . Далее, следует выполнить проверку несущей способности сваи на вдавливание по грунту. Осадка фундаментной части здания рассчитывается по формуле: (4.69) Следует отметить, что определяющей проверкой для комбинированного свайно-плитного фундамента будет проверка по осадке основания. Осадку основания рекомендуется дополнительно определять по схеме условно массивного фундамента.
5. СООРУЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ В ОТКРЫТЫХ КОТЛОВАНАХ
5.1. Подготовительные и геодезические работы
Возведению фундаментов в открытых котлованах предшествуют подготовительные работы: расчистка и планировка строительной площадки с организацией водоотвода, прокладка дорог, перенос подземных коммуникаций, подводка электроснабжения и другие работы [6, 9]. Для закрепления на местности проектного положения фундаментов и их котлованов производят разбивочные геодезические работы. Размеры котлованов назначают в соответствии с проектными размерами фундаментов с запасом для устройства их креплений, установки опалубки, организации водоотлива. Для закрепления осей и контура фундамента, а также границ котлована устраивают обноску, состоящую из досок толщиной 40 мм, закрепленных на столбиках диаметром 14–16 см, забитых на расстоянии 1,5–2 м от бровки котлована. На кромках досок обноски наносят метки (пропилы), соответствующие линиям граней котлована и фундамента. Через метки натягивают шнуры и с помощью отвесов сносят их положение на поверхность земли. При строительстве на местности, покрытой водой, разбивочные работы удобно вести зимой со льда. В летний период оси фундаментов на акватории закрепляют сваями, которые устанавливают в проектное положение методом триангуляции с береговых базисов. Вертикальную разбивку производят нивелированием проектных отметок в процессе ведения работ, пользуясь реперами, закрепленными на стройплощадке. 5.2. Крепление стен котлованов Котлованы без крепления
Отрывку котлованов в маловлажных устойчивых грунтах можно выполнять без крепления откосов, крутизну которых назначают по табл. 6.1 в зависимости от вида грунта, слагающего откос, и глубины котлована [6, 9]. Работы в котловане без крепления следует вести в сжатые сроки во избежание намокания откосов и их оползания. От притока дождевых вод котлован защищают нагорными канавами. Для обеспечения устойчивости откосов места складирования строительных материалов, отвалы грунта и механизмы располагают не ближе 1 м от бровки котлована. Нагруженные откосы котлованов глубиной более 1,5 м обычно проверяют расчетами на устойчивость.
Допустимая крутизна неукрепленных откосов Таблица 5.1
Котлованы без крепления наиболее просты. Однако за счет откосов они увеличивают объемы земляных работ, а в стесненных условиях строительства их устройство часто оказывается невозможным. При устройстве котлованов с вертикальными стенками в неустойчивых грунтах требуется их крепление.
Закладные крепления
Если уровень подземных вод ниже дна котлована или если предусматривается осушение котлована с помощью глубинного водопонижения, применяют закладные крепления [6, 9]. Простейшее закладное крепление (рис. 5.1, а) состоит из горизонтальных досок или горбылей («забирки») и поддерживающих их стоек и распорок. Доски забирки заводят за стойки снизу по мере отрывки котлована в несколько приемов. Стойки при этом заменяют на более длинные, а распорки перезакрепляют. В котлованах шириной более 6 м стойки закрепляют подкосами. Другой тип закладного крепления состоит из двутавровых стальных стоек, предварительно забитых по периметру котлована, за полки которых по мере отрывки котлована закладывают забирку из досок или бревен (рис. 5.2). При большой глубине котлована устанавливают один или несколько ярусов распорок.
Шпунтовые крепления
Шпунтовое крепление служит не только для удержания вертикальных стен котлована от обрушения, но и препятствует притоку грунтовых вод в котлован [6, 9]. Его применяют, когда уровень подземных или поверхностных вод расположен в пределах глубины котлована, и выполняют в виде сплошной стенки, заглубленной ниже отметки дна. Такое крепление состоит (рис. 5.3) из шпунтин, погружаемых по контуру котлована до его отрывки, маячных свай и направляющих схваток (обвязки), обеспечивающих проектное положение шпунта в процессе его погружения, а также распорок или анкерующих устройств, удерживающих шпунт от обрушения.
Заглубление шпунта ниже дна котлована должно быть достаточным для обеспечения его устойчивости и определяется расчетом. Если на небольшой глубине от дна котлована залегает водонепроницаемый грунт (водоупор), целесообразно погрузить шпунт до этого слоя, чем достигается защита котлована от притока воды через его дно. Минимальное заглубление шпунтовой стенки ниже дна котлована должно быть не менее 2 м в текучих и текучепластичных глинистых грунтах, мелких и пылеватых песках и не мене 1 м — в других грунтовых условиях. Маячные сваи погружают с расстоянием между ними 2–4 м. Положение верха шпунтовых стенок определяется уровнем воды, а в русле рек его следует назначать выше рабочего уровня с учетом подпора и высоты возможных волн на акватории не менее 0,7 м. Высоту подпора воды при скорости ее потока v ³ 2 м/с вычисляют по формуле , где g = 9,81 м/с2— ускорение свободного падения. Шпунтовые стенки могут быть деревянными, стальными и железобетонными. По способу их крепления различают свободно стоящие, распорные и с анкерным креплением (см. рис. 5.3). Деревянный шпунт применяют при глубине его погружения не более 6 м из-за ограниченной длины древесины, идущей на его изготовление, если грунты не содержат камней или других крупных включений, препятствующих погружению шпунта. Деревянный шпунт трудно погружать также в гравелистые и галечниковые грунты, в глинистые твердой консистенции. Толщину шпунта назначают по расчету на прочность и делают из досок толщиной до 8 см или из брусьев толщиной 10…24 см В сплошную стенку шпунтины соединяют с помощью гребня и паза. Досчатый шпунт с треугольным гребнем имеет меньшую плотность соединения, чем брусчатый или составной из досок с прямоугольным гребнем (рис. 5.4, а). Обычно шпунт забивают пакетами из 2–3 отдельных шпунтин, соединенных наклонными скобами, втопленными в шпунтины заподлицо с поверхностью (рис. 5.4, в).
Нижний конец шпунтин или пакета из них заостряют на высоту 1–3 толщин шпунта. С боков заострение симметричное, а со стороны гребня скошенное, что обеспечивает более плотное прилегание шпунтины при ее погружении к ранее забитой. Забивка шпунта ведется гребнем вперед. Верх шпунтин (голову) для предохранения от размочаливания при забивке закрепляют бугелем из полосовой стали. Для погружения шпунта по периметру котлована забивают маячные сваи из бревен диаметром 18–26 см, к которым крепят направляющие парные схватки из пластин диаметром не менее 22 см или брусьев сечением не менее 14´14 см2с прокладками между ними через 1,5–2,0 м (рис. 5.4, г). По мере забивки шпунта эти прокладки убирают. Стальной шпунт применяют при глубине воды более 2 м, а также в труднопроходимых грунтах (гравий, прослойки мергеля и т. п.). Его используют многократно. Профили стального шпунта показаны на рис. 5.5, а их технические характеристики приведены в табл. 5.2. Типы стального шпунтаТаблица 5.2
Примечание. B скобках приведены значения моментов инерции и сопротивления 1 м шпунтовой стенки в плане при учете совместной работы шпунтин на изгиб. Остальные характеристики даны для одной шпунтины.
Сварные шпунтовые панели ПШСК и ПШСКМ изготавливаются заводом “Курганстальмост” из универсальной полосовой стали с продольными сварными швами и уголковыми сварными замками. Сортамент панелей включает 57 номеров, в которых варьируются высота сечения Н (400, 420, 450, 500, 600, 700 и 800 мм), ширина полок bf(350, 400, 430 и 460 мм), толщина полок t (10–20 мм с шагом 2 мм и 25 мм), толщина стенок d (10, 12 и 14 мм) с моментом сопротивления при изгибе от 1800 до 11000 см3/м. Наибольшая длина поставляемых панелей — 36 м. Для погружения панелей используются известные технологии: забивка молотом и вибропогружение. Замки стального шпунта обеспечивают работу шпунтового ряда на растяжение и взаимный поворот шпунтин до 10°, что позволяет устраивать ограждения, имеющие в плане криволинейные очертания. Угловые шпунтовые сваи составляют из разрезанных вдоль шпунтин, соединенных сваркой. Конструкция ограждения из стального шпунта показана на рис. 5.6. Железобетонные шпунты применяют для ограждения котлованов, включая их составной частью в конструкцию фундаментов. Недостатком их является большая масса, что затрудняет их погружение по сравнению со стальными шпунтами.
|
Рис. 4.44. К расчету КСП
Рис. 5.1 Деревянное закладное крепление: а — схема крепления; б — расчетная схема закладных досок; в — расчетная схема стоек; г — расчетная схема распорок; 1 — закладные доски; 2 — стойки; 3 — распорки
Рис.5.2 Закладная крепь с забивными стальными стойками: а — свободно стоящее закладное крепление; б — расчетная схема свободно стоящей стойки; в — эпюра изгибающих моментов по длине стойки; 1 — закладные доски; 2 — забивная стойка
Рис. 5.3. Схемы шпунтовых креплений котлованов: а — свободно стоящая стенка; б, в — распорные; г — анкерная; 1 — шпунт; 2 — обвязка; 3 — распорка; 4 — анкерная тяга; 5 — анкерная свая; 6 — маячная свая; 7 — водоупор
Рис. 5.4 Конструкции деревянного шпунта: а — типы сечений; б, в — соединение шпунтин; г — крепление направляющих схваток к маячным сваям; 1 — шпунт; 2 — направляющие схватки; 3 — маячные сваи; 4 — прокладки
Рис. 5.5 Профили стального шпунта: а — плоский; б — коробчатый; в — зетовый; г — типа “Ларсен”; д — сварная шпунтовая панель
Рис. 5.6 Конструкция крепления стен котлована стальным шпунтом:
1 — шпунт; 2 — обвязка; 3 — распорки; 4 — накладки
infopedia.su