Як правильно зробити вибір і укладання фундаменту?

Принципи пристрою фундаменту по грунту

Фундамент є конструктивною частиною будівлі, його підставою або опорою, яка передає його навантаження на грунт. Він може бути розташований не тільки в грунті, а й над поверхнею землі і в воді, хоча це зустрічається дуже рідко. Тому буде не зовсім вірно вважати фундамент підземною частиною будівлі.

В ідеальному варіанті опора будови повинна мати міцність, бути стійкою і життєздатною, тобто пристосованою під різні зміни не тільки зовнішнього середовища, а й грунту. Тому підземної частини фундаменту слід приділити максимум уваги.

Розрахунки при проектуванні опори будови повинні бути максимально точними, інакше все будівництво закінчиться утворенням тріщин в стінах будинку, порушенням швів камяної кладки і т.п. Всі роботи зі зведення опори будівель виконуються нижче «нульової позначки», що позначає рівень підлоги на першому поверсі.

Рівень якості споруди може бути визначений не відразу, а через деякий час.

На обраному для будівництва ділянці може бути слабкий грунт під фундамент або високе залягання ґрунтових вод. Це викликає нерівномірне осідання грунту. Тому ділянку будівництва повинен бути ретельно вивчений. Все це дозволить зробити правильний вибір типу фундаменту при проектуванні на рухливих грунтах. Виділяється 3 типи деформацій опори будівлі:

1. Осадові - зміщення грунту під впливом руху ґрунтових вод і кліматичних умов.
2. Температурні - зміни розмірів конструкції будівлі через перепади температури.
3. Усадкові - зміни, що відбуваються в результаті втрати вологи матеріалом фундаменту.

Щоб не робити зайві земляні роботи з метою закладення більш глибокого фундаменту, не слід займатися економією на інженерно-геологічних роботах. Занадто велика глибина закладення може привести до деформації всієї будівлі і його руйнування. Все це відніме зайвий час. Терміни, якими характеризується фундамент, це:

1. Підошва, тобто горизонтальна площина - нижня поверхня конструкції опори.
2. Глибина залягання - відстань від підошви підстави до поверхні землі.
3. Обріз - межа між надземної конструкцією і фундаментом.
4. Підошва і обріз мають довжину і ширину, вертикальне відстань між ними дорівнює висоті конструкції.
5. Вертикальні площини є бічними поверхнями, які можуть бути зовнішніми і внутрішніми.
6. Грунт має кілька шарів, верхній з яких називається несучим, а всі інші є подстилающими.
7. Гідроізоляція - конструктивна прошарок з водонепроникних матеріалів, яка може бути вертикальної або горизонтальної.
8. Цоколь - це частина фундаменту, яка знаходиться над землею, оскільки вся конструкція під землею перебувати не може. Над рівнем землі має підніматися близько 30 см фундаменту і більше.
9. Забирка - це елемент, який використовується замість цоколя в конструкції стовпчастого фундаменту.
10. Деформація фундаменту.

Ознайомившись з основними поняттями, можна переходити до будівництва фундаменту, яке не обмежується пристроєм котловану і виконанням робіт по зведенню стін. На самому початку слід провести підготовчі роботи.

Проведення підготовчих робіт по влаштуванню фундаменту

Вибір необхідного типу фундаменту

Перед тим як остаточно вибрати ділянку для будівництва, необхідно скласти план і визначити призначення майбутньої будівлі. Слід визначити, чи є підземні комунікації на обраному ділянці. Будівництво будівлі в межах міста вимагає, щоб стіни будинку не виходили за червону лінію, так як це буде вважатися незаконним. Особливо там, де розташовані памятки архітектури і діють відповідні регламенти забудови. В процесі експлуатації будівлі дуже важливо, щоб в результаті проектування фундаменту і будівництва будинку вийшла жорстка конструкція. Фундамент з такими характеристиками дозволить рівномірно перерозподіляти всі локальні деформації і будь-які навантаження з боку грунту.

Для легких будинків з бруса зазвичай укладають мелкозаглубленний фундамент. Для важких будівель, що мають кілька поверхів, побудованих із цегли або пінобетону, укладають заглиблений фундамент на пучинистих грунтах, що є доцільним.

вид фундаменту буде залежати від глибини, на якій залягають грунтові води. При низькому рівні залягання можна укладати будь-який тип фундаменту: фундамент, плитний, стрічковий. Мелкозаглубленний фундамент на пучинистих грунтах влаштовують тоді, коли відведення води можна виробляти на основі дренажної системи, якщо рівень залягання вод є високим.

Наприклад, стрічковий фундамент можна укладати на глибоко промерзають грунтах, які піддаються сильному пученію. Такий тип фундаменту використовується на даних видах грунту дуже рідко. Процес проведення інженерно-геологічного аналізу перед пристроєм фундаменту на ділянці повинен включати наступні основні моменти:

1. Визначення ступеня промерзання грунту.
2. Оцінка величини навантаження від будівлі на фундамент.
3. Виявлення типу грунту.
4. Установка терміну експлуатації будівлі.
5. визначення рівня глибини залягання грунтових вод.
6. Дослідження можливості пристрою дренажної системи.
7. Підготовка необхідних матеріалів для будівництва.

Термін служби фундаменту буде залежати від його якості, яке визначається відповідальним і грамотним підходом в процесі вибору типу фундаменту. Щоб не виникло непередбачених витрат, всі нюанси необхідно продумати на етапі проектування.

В результаті проведених проектно-вишукувальних роботах вибирають найбільш підходящий вид фундаменту: плитний, стовпчастий, стрічковий або пальовий. Для індивідуального будівництва малоповерхових будинків підходять стовпчасті або стрічкові види фундаментів.

Як провести аналіз сдимистості грунту?

На першому етапі будівництва фундаменту на грунті проводять аналіз його сдимистості. Особливість аналізу полягають в оцінці грунту на глибині. Така оцінка дозволяє здійснити проектування фундаменту з урахуванням схильності ґрунту морозному пученію, яке відбувається в результаті перетворення скопилася рідини в лід.

Спочатку розробляється свердловина з метою підбору грунту на різній глибині, визначається ступінь сдимистості грунту. Цей показник повязаний зі збільшенням грунту в процесі його промерзання на глибину 1 м. Якщо рівень показника більше 0,01, то грунт є пучинистих, тобто збільшується на 1 см і більше на глибині 1 м.

Ступінь сдимистості грунту дорівнює відношенню зміни його обсягу в абсолютному вираженні до рівня висоти грунту до моменту його промерзання. Після того як проведено аналіз, приступають до розмітки поверхні грунту для фундаменту. Зупинимося докладніше на етапах аналізу:

1. Підбір грунту під час буріння свердловини для освіти джерела води. При цьому глибина свердловини повинна бути більше на 50-70 см рівня глибини промерзання. Це дозволить провести максимально точну оцінку сдимистості.
2. Якщо грунт є пучинистих, то він повинен включати глинисті типи грунтів, тобто суглинок, супісок і глину, яка містить багато часу, в яких накопичується волога. Обсяг змісту в ґрунті глини і води і визначає його пучинистість. Чим їх більше, тим вище оцінюється показник.
3. Оскільки грунт містить ґрунтовий і насипний шари, які не підходять для пристрою на них фундаменту, то ці їх попередньо прибирають. Залишають тільки глинистий шар грунту, що володіє великою несучою здатністю.
4. В процесі проектування фундаменту слід враховувати те, наскільки рівномірно відбуватиметься спучування грунту по всій площі фундаменту. В якості опори під фундамент вибирають ті шари грунту, у яких низький рівень сдимистості.
5. Слід врахувати, що влітку, коли грунт отмерзает, споруда разом з фундаментом будуть опускатися, а взимку при замерзанні грунту - підніматися. Среднепорістие і великопористі шари, які залягають нижче, ніж рівень промерзання, є більш придатною опорою.
6. Якщо грунт пучиністий, то його можна замінити утрамбованим піском і гравієм перед укладанням фундаменту, попередньо зволоживши шари. Відзначають і рівень грунтових вод перед укладанням підстави споруди. Якщо вони розташовані високо, то слід влаштувати дренажну систему.
7. Після проведення аналізу сдимистості необхідно прийняти основні та додаткові заходи для того, щоб влаштовується фундамент був довговічним.

Заходи, що вживаються проти сдимистості грунту і деформації фундаменту

Якщо не проводити спеціальні заходи, повязані зі зниженням і запобіганням сдимистості грунту, то в певний момент будівля може бути піднято силами пученія. Проти сдимистості грунту під фундамент проводять такі заходи:

1. Риють котлован, видаляючи з нього шар грунту, що піддається вспучиванию, який замінюється на великий або гравелистий пісок. Новий шар потім добре утрамбовують. На піщаному грунті, який володіє підвищеною несучою здатністю, можна виконувати роботи по влаштуванню будь-якого типу фундаменту. Цей спосіб повязаний з більш високим рівнем витрат.
2. Забезпечити стійкість фундаменту на грунті можна, уклавши його на більш низькому рівні, ніж глибина промерзання. підстава фундаменту не буде в даному випадку піддаватися впливам сил обдимання, які будуть впливати тільки на його бічну поверхню.
3. З метою зменшення впливу сил пученія можна скористатися шаром утеплювача, покладеного на шар грунту. Це найбільш підходящий метод для легких будівель і мелкозаглубленних фундаментів. Товщина утеплювача залежить від місця будівництва.
4. Пученіє можна виключити, якщо влаштувати дренажну систему на будівельній ділянці, що дозволяє виводити воду. Глибина спеціально виритої канави і фундаменту повинні мати однакові розміри. У канаву з невеликим ухилом закладають перфоровану трубу, поміщену в систему фільтрів тканину.
5. Труба в канаві засипається гравієм або крупним піском. Вода, що стікає з грунту, приділятиметься по трубі в дренажний колодязь з отвором.
6.  Для забезпечення природного відводу води з цією метою необхідно підготувати досить низький ділянку. Для цього влаштовують вимощення і зливову каналізацію.

Особливістю пучинистого грунту є його нерівномірний промерзання і відтавання. Цілісність підземної конструкції фундаменту порушується під впливом нерівномірних деформацій, що йдуть з боку підстави. Це відбувається через те, що в зимовий період грунт під фундаментом з північного боку буде замерзати швидше, а відтавати влітку довше, а по відношенню до південної сторони - навпаки.

Таким чином, рекомендується завжди робити жорстку конструкцію фундаменту, яка з максимальною ефективністю буде здатна до перерозподілу місцевих або локальних навантажень. Тому в процесі будівництва будинку неможливо обійтися без армування фундаменту.

Особливості виконання робіт по влаштуванню фундаменту на грунті

Як правильно укласти стрічковий фундамент своїми руками?

Після того як проведено аналіз грунту, необхідно зробити розмітку для підстави стрічкового фундаменту і почати його облаштування. При будівництві малоповерхових будівель, ширина стрічкового фундаменту може складати близько 40 см. Розмітку роблять як внутрішню, так і зовнішню.

Спочатку слід накреслити периметр відповідно до розмірів, передбачених у проекті фундаменту. Потім забити їх по кутах периметра кілочки, через які натягнути волосінь або шнурок. Для внутрішньої розмітки робиться необхідний відступ, який дорівнює ширині стрічкового фундаменту.

Стрічковий фундамент, як найбільш поширена опорна конструкція завдяки простоті її виконання і низької вартості, має високу надійність. Якщо є певні знання в галузі будівництва стрічкових фундаментів, то дану конструкцію можна побудувати всього за 1 місяць.

Мелкозаглубленний стрічковий фундамент повинен бути покладений на глибину від 40 см. Для цього необхідно прорити траншею, основа якої має мати рівну поверхню, а грунт в ній необхідно ретельно утрамбувати. Після цього в траншею укладається шар гравію або щебеню.

Для пристрою стрічкового фундаменту необхідно підготувати такі матеріали та інструменти, як:

1. Бетон.
2. Кріплення.
3. Бетономішалка.
4. Утеплювач.
5. Зубчаста кельма.
6. Плити перекриттів.
7. Арматура.
8. Дошки для опалубки.
9. Щебінь.

Якщо заплановано приготувати бетонний розчин ручним способом, то в цьому випадку бетономішалку не використовують. Перед тим як почати виконання робіт, необхідно буде підготувати матеріали:

1. Пісок (просіяний).
2. Глина (розмякшення).
3. Вода холодна).
4. Вапно (негашене перемелена).
5. Цемент.

Необхідними інструментами будуть наступні:

1. Сито для просіювання (осередок 2х2).
2. Ємність з дерева або металу.
3. Кельма.

Пропорції пульпи з глини і піску з метою приготування 1 замісу, обсяг якого буде визначатися розмірами ємності для приготування розчину, беруться такі, тобто 1 частина глини:

• до 2 частинах піску;
• до 3 частин піску;
• до 5 частин піску, якщо у глиняній пульпи підвищена жирність.

Для приготування розчину використовують очищені пісок і глину, щоб після кладки і висихання розчину не відбувався процес усадки і не зявлялися тріщини на стінах фундаменту.

Бетонна підготовка для пристрою стрічкового фундаменту проводиться з дотриманням наступних правил:

1. Застосовується худий вигляд бетону, який має розмір 5-10 см. Міцність бетону може досягати 50% в залежності від погодних умов. Фундамент роблять через тиждень після заливки бетону, коли він вже набрав необхідний рівень міцності.
2. Бетонна підготовка проводиться на основі низькомарочних худого бетону В7, що дозволяє отримувати гладку й рівну поверхню. Після цього проводиться гідроізоляція фундаменту. При низькому рівні ґрунтових вод застосовується Протівокапіллярная гідроізоляція фундаменту. Бетонна підготовка в даному випадку замінюється використанням мембрани.
3. Використання профилированной мембрани дозволяє створити більш надійні умови тверднення бетону. Мембрана буде перешкоджати стіканню «цементного молока», використовуваного при заливці бетону, в шар грунту. Поверхня мембрани є шиповану, що створює додаткове тертя в підставі і здатне стримати утворення тріщин у фундаменті.

Якщо бетонну підготовку замінити використанням мембрани, то термін будівництва фундаменту зменшиться, скоротяться матеріальні витрати, повязані з придбанням арматури і бетону. В даному випадку не буде потрібно робити укладання фундаменту після повного твердіння бетону, тобто через тиждень.

Якість бетонної заливки буде залежати від обраної марки бетону і правильно зробленого розрахунку всіх навантажень в процесі проектування фундаментів на рухливих грунтах. Склад і марка бетону будуть залежати від погодних умов. Для сприятливих нормальних погодних умов підійде марка бетону М200. Більш високі марки підійдуть не тільки для теплої, але і для холодної погоди.

У бетонну суміш при будівництві стрічкового фундаменту можна додавати і спеціальні речовини, частка змісту яких може бути дорівнює 1-2%. Вони мають підвищену Пластифікація і морозостійкістю. При цьому процес затвердіння бетону буде прискорено. Для укладання надійної конструкції використовують арматурний каркас і опалубку.

Арматурний каркас вяжуть з арматурних стержнів за допомогою вязального гачка і спеціального дроту. У деяких випадках зєднання спеціально обробленої арматури роблять за допомогою зварювального апарату. Перед пристроєм каркаса монтують опалубку, а каркас вяжуть прямо в ній.

Коли арматурний каркас готовий, приступають до заливання бетону. Суміш повинна складатися з 1 частини цементу, 5 частин щебеню і 3 частин піску. Всі компоненти слід ретельно перемішати і залити водою. При заливці опалубка може втратити стійкість, тому її підпирають спеціальними дощечками. Після заливки необхідно видалити порожнечі за допомогою стержня арматури, яким тикають в бетонну заливку.

Пристрій стовпчастого і плитного фундаментів на грунті

Економія матеріалів є основною перевагою при будівництві стовпчастих фундаментів, зведення яких відрізняється простотою. Хоча у такого виду фундаментів є недолік, повязаний з необхідністю пристрою забирки, тобто цоколя.

При будівництві можна скористатися будь-якими типами матеріалів: цеглою, бутом, деревом, залізобетоном або азбестоцементними трубами. Стовпи часто мають в самому низу подушку, тобто розширену частину, що дозволяє міцно встановлювати стовп в грунт.

Існують різні обмеження при установці стовпчастих фундаментів. Щоб заощадити на матеріалах, потрібно передбачити розрахункову глибину закладення в грунт більше. При установці, після проведення розмітки по периметру підстави, в кожному вузлі потрібно поставити опору, тобто на кутах, в місцях перетину стін, під колонами.

Слід дотримуватися відстань між стовпами не більш 3 м, обмежуючи його до 1,2-2,5 м. Таку відстань не дозволяє виникнути деформацій в несучих стінах і балках. Встановити додаткові стовпи можна під допоміжними опорами і простінками. Це дозволить збільшити загальну площу підошви фундаменту.

Установку стовпчастого фундаменту виробляють на міцному ґрунті, але не на крутих схилах, щоб не сталося перекидання будинку в результаті бічного тиску з боку грунту. Не слід проводити встановлення на вологому грунті, так як термін служби опори будівлі істотно скоротитися.

при високому рівні грунтових вод зазвичай вибирають збірний залізобетонний вид стовпчастого фундаменту, оскільки при цьому немає необхідності чекати поки відбудеться затвердіння підстави. Можливе проведення дренажних робіт для повного осушення ділянки.

Стовпчастий фундамент підходить для будівель без підвалу, що мають легкі конструкції (деревяні стіни, каркасні споруди). Його застосовують і для невеликих будинків, що мають стіновий несучий кістяк. В результаті застосування деревяних стовпів може виникнути необхідність спеціальної обробки для збільшення терміну служби опор.

Поверх опорних стовпів укладають фундаментальну балку, яка має різні назви: обвязувальна, рандбалки, ростверк і т.д. Обвязка із залізобетону є ростверком, а рандбалки є більш потужний ростверк.

Плитний фундамент є підлогою цокольного поверху або підвалу, представляючи собою залізобетонну плиту, армовану по всьому обєму. Якщо глибина його закладення мала, то його називають поверхневим або незаглибленного, або плаваючим.

Щоб звести плитний тип фундаменту на пучинистих грунтах, розробляють котлован. Потім знімають плодоносний шар грунту для фундаменту. Потім вирівнюють майданчик. Пристрій такої опори для будівництва підвалу вважається витратним, так як необхідно виконувати великий обсяг земляних робіт. Існує 2 основні підвиди плитного фундаменту:

1. Плита зі структурою решітки.
2. Хмарно плита, що має ребра жорсткості або не без них.
3. Міцність збірного виду при максимально жорсткому скріпленні менше, ніж у монолітного фундаменту з плит.

якщо обдимання ґрунту під фундамент сильне або середнє, то зводять монолітне залізобетонне підставу. Плитні фундаменти на слабких рухливих грунтах можуть бути виконані з використанням буту, бутобетону, цементогрунта або керамзитобетону. Такий тип підстави підходить найбільше для грунтів, що мають сильну вертикальну рухливість або помірну горизонтальну.

Пристрій пальового фундаменту своїми руками

Принцип роботи пальового фундаменту аналогічний столбчато. Навантаження на підставу є точковою. Відмінності полягають в несучої здатності, конструктивних розмірах і способах пристрою. Фундамент палі складається з паль, які витягнуті вертикально. Палі бувають набивні, гвинтові і забивні.

Це найбільш дорогий тип фундаменту в тому випадку, коли для установки потрібна спеціальна техніка чи пристрою. Звести фундамент палі при індивідуальному будівництві можна і без застосування спеціальних машин, що більш економно. Використовувати ручний бур при установці паль в процесі індивідуального будівництва коштує не так дорого, як використовувати механізми.

Забивні і гвинтові палі виробляють в заводських умовах із залізобетону або сталі. Перетин забивних паль може бути прямокутним або квадратним. Гвинтовими палями пробуривают грунт, вкручуючи їх, а не вбиваючи.

Набивні палі, після їх виготовлення на місці будівництва фундаменту з використанням монолітного залізобетону, встановлюються в трубу, що служить в якості опалубки. Туди ж закладають арматурний каркас і заливають бетонний розчин. У міру твердіння бетону трубу необхідно піднімати на поверхню грунту для фундаменту. Якщо опалубка незнімна, то будівництво буде коштувати дорожче.

Влаштовувати фундамент палі можна з використанням ростверку або без нього. Як і у випадку зі столбчатим видом фундаменту, ростверк застосовується в якості сполучного елемента, за рахунок якого фундамент являє собою єдину систему. збірний ростверк найбільшим чином підходить для індивідуального будівництва.

Найчастіше фундамент тип фундаменту застосовують на слабких пучинистих грунтах, якщо жоден вид фундаменту не є підходящим для установки. Цей вид найбільш ефективний в умовах сильнспучених фунтів, що має глибину промерзання більше 1,5 м. Всі фундаменти можна розділити на 2 групи: мілкого і глибокого закладення.

Таким чином, найбільш поширені фундаменти на рухливих грунтах мілкого закладення, глибина яких не перевищує 5-6 м. Відношення ширини підошви до глибини закладення дорівнює 1: 2. такі типи фундаментів укладають в котлован або траншею. Тип глибокого закладення відноситься до пальових фундаментів, які влаштовують, якщо грунтові умови є складними при будівництві багатоповерхових будівель.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!