Разновидности ФМЗ
Ленточный
Является наиболее популярным в дачном строительстве, а также у индивидуальных застройщиков ведущих строительные работы собственными силами. Используется он как для строительства деревянных, так и более тяжелых каменных сооружений. Такая мелкозаглубленная конструкция — это равномерно нагруженная стенами сооружения непрерывная полоса бетона. Возможно несколько вариантов ее строительства:
- железобетонная блочная с верхним армирующим поясом;
- ж/б блочная с нижним и верхним армирующими поясами;
- монолитная с двумя арматурными поясами;
- сборно-монолитная с выпусками арматуры.
Столбчатые ФМЗ
Может быть применена как при строительстве деревянных, брусовых, кирпичных, так и каменных зданий. Состоит она из столбов, которые устанавливаются под каждым углом дома, а также в местах соединения внутренних и наружных стен. «Шаг» между столбами не должен превышать 2 метров.
Для возведения мелкозаглубленного столбчатого основания делают котлован, глубина которого должна быть около 1 метра, после чего в него укладываются кольца из железобетона, уплотняемые впоследствии песком и закрываются бетонными плитами. Ростверк монтируют на эти плиты.
Плитный ФМЗ
Выстраивается как плита из железобетона, толщиной от 20 до 30 см, на которой и возводится здание. Этот вид схож с ленточным. Главное различие состоит в жестком армировании всей плоскости плиты, амортизирующей любые нагрузки связанные с движением грунтов.
Монолитный фундамент
Наиболее надежный, который может быть использован на любых типах почв, кроме участков, имеющих уклоны. Все участки соединены в одну жесткую раму, равномерно передающую все нагрузки на площадь подошвы, что значительно снижает их негативное воздействие.
Недостатком является большие затраты материальных и трудовых ресурсов, а также довольно трудоемкий подготовительный процесс.
Компенсационные меры от пучения
Ключевые этапы строительства МЗЛФ проводятся с учетом необходимости защиты основы будущего здания от пучения.
В соответствии с этим принимаются такие меры:
- Средний и крупный песок используется в качестве материала для подушки и засыпки пазух по бокам конструкции, потому что он хорошо пропускает воду.
- Слой геотекстиля под подушкой предотвращает заиливание.
- Дренажная труба, проложенная на 20 см ниже подошвы и на расстоянии более 1 м от фундамента, служит для отвода избыточного количества подземных вод.
- Слой пеноплекса в фундаменте служит для изоляции тепла и влаги.
- Отмостка выполняет гидроизолирующую функцию и уменьшает промерзание почвы в непосредственной близости от постройки.
- Ливневая канализация на придомовой территории отводит лишнюю воду.
Анализ рекомендуемых мероприятий
1
Прежде всего обратим внимание, что необходимость применения многих мероприятий по обеспечению устойчивости заглублённых малонагруженных фундаментов в пучинистых грунтах возникает из-за отсутствия основного условия, на котором основано правило заглубления, – касательные силы пучения не задавливаются нагрузками от малоэтажного дома. Нагрузки от дома в средне- и сильнопучинистых грунтах в подавляющем большинстве случаев значительно меньше касательных сил пучения
Поэтому предлагаемые мероприятия представляются как спасательные меры при устройстве заглублённых малонагруженных фундаментов.
Можно согласиться с применением предложенных мер в виде исключения при небольших объёмах малоэтажного строительства. Однако при массовом строительстве малоэтажных домов проектирование фундаментов с применением спасательных мер противоречит логике строительного искусства.2. Такие мероприятия, как заглубление фундаментов значительно ниже расчётной глубины промерзания, устройство анкерного уширения ниже глубины промерзания, замена всего пучинистого грунта на непучинистый, закладка утеплителей в грунт и др., ведут к существенному удорожанию строительства.3. Мероприятия, связанные с засолением грунтов, пропиткой их нефтепродуктами, с покрытием поверхности фундаментов консистентными смазками, были предложены во времена, когда вопросы экологии не стояли так остро, как в настоящее время, и поэтому не принимались во внимание. Следует признать такие мероприятия вредными для окружающей среды и непригодными для применения в малоэтажном строительстве.4. Ряд мероприятий: вытрамбовывание и выштамповывание траншей и котлованов, укрепление грунтов введением связывающих добавок, устройство глубинного дренажа под бесподвальными домами не нашли применения в практике строительства малоэтажных домов из-за их малой эффективности, нетехнологичности или отсутствия соответствующих механизмов и оборудования.5. Всё же использование ряда мероприятий позволяет обеспечить устойчивость и, следовательно, надёжность фундаментов под малоэтажными домами, но это достигается значительным удорожанием строительства.6. Применение в пучинистых грунтах заглублённых фундаментов при превышении касательных сил пучения над нагрузками от дома только усложняет и удорожает решение задачи по устройству надёжных фундаментов.Наиболее перспективными по надёжности и экономичности возведения под бесподвальными малоэтажными домами в пучинистых грунтах являются монолитные железобетонные мелкозаглублённые фундаменты, устраиваемые на противопучинной песчаной подушке. Небольшие нагрузки от малоэтажного дома позволяют опирать фундаменты на грунты, находящиеся близко к поверхности. Можно применять незаглублённые и мелкозаглублённые фундаменты. В этом случае потребность во многих мероприятиях просто отпадает, а необходимые – проводят в гораздо меньших объёмах.7. При заглублении фундаментов ниже расчётной глубины промерзания допустимы только деформации осадок. Деформации пучения не допускаются. При применении же мелкозаглублённых фундаментов допускаются как деформации осадок, так и в ограниченных размерах деформации пучения. Абсолютные значения деформаций для деревянных домов составляют 5,0 см, для деформации равны 0,002 и 0,0005 соответственно.8. Надёжность мелкозаглубленных фундаментов при выбранной глубине заложения обеспечивают:- расчётом необходимой площади опорной части с учётом нагрузок от дома и расчётного сопротивления грунтов;
– расчётом из условия устойчивости необходимой ширины траншей и котлованов, пазухи которых засыпают непучинистым грунтом – в зависимости от нагрузок
от дома, выбранной глубины заложения и степени пучинистости грунтов;
– расчётом по допустимым деформациям пучения толщины противопучинной нагрузки.
В домах с цокольным этажом устойчивости заглублённых конструкций в пучинистых грунтах достигают устройством расчётной ширины пазух, засыпаемых непучинистым грунтом, при изготовлении монолитных железобетонных стен.9. В 2005 году в развитие СНиП вышел Свод Правил (СП 50-101-2004), в котором изложены основные положения по проектированию мелкозаглублённых фундаментов на пучинистых грунтах в малоэтажном строительстве. Данные табл. 2 СНиП 2.02.01-83* не пригодны для применения при выборе глубины заложения фундаментов под малоэтажные дома в пучинистых грунтах.
Л. Гинзбург, кандидат технических наук (тел.: (495) 353-55-75.) Журнал Советы профессионалов №2/2010 г.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
6.4.
Малозаглубляемые фундаменты на локально уплотненном основании нашли применение
при строительстве зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения на средне-
и слабопучинистых грунтах. Локальное уплотнение грунтов достигается забивкой
фундаментных блоков в грунт или установкой сборных блоков в гнезда,
вытрамбованные при помощи инвентарного уплотнителя динамическим способом, что
повышает степень индустриализации строительных работ, снижает стоимость,
трудовые затраты, и расходы стройматериалов.
Локально
уплотненное грунтовое основание под фундаментом приобретает улучшенные
физико-механические свойства и имеет значительно большую несущую способность. В
результате повышенного давления на грунт и его большей плотности резко
снижаются деформации основания при замерзании и оттаивании грунта.
Экспериментальными
исследованиями по определению деформации морозного пучения под давлением в
природных условиях было установлено, что при промерзании локально уплотненного
основания ниже подошвы фундамента на 60-70 см величина морозного выпучивания
фундамента составляет: при давлении на грунт в 1 кгс/см2 – 5–6 мм; 2
кгс/см2 – 4 мм; 3 кгс/см2 – 3 мм; 4 кгс/см2 – 2
мм и при давлении 6,5 кгс вертикальных перемещений у фундамента не наблюдалось
в течение двух зим.
Применение
локального уплотнения грунтов, в основании на средне- и слабопучинистых грунтах
дает возможность использовать промерзающий грунт в качестве естественного
основания с глубиной заложения фундаментов на 0,5-0,7 от нормативной глубины
промерзания грунтов. Так, например, для средней полосы Европейской территории
СССР заложение фундаментов можно принимать на 1 м от планировочной отметки с
условием локального уплотнения грунтов.
Подготовка
оснований под малозаглубляемые фундаменты должна производиться в следующем
порядке:
а)
срезка растительно-дернового слоя и подсыпка, грунта, не содержащего
растительных включений;
б)
локальное уплотнение грунтов в основании столбчатых фундаментов путем забивки
инвентарного уплотнителя для образования гнезд под сборные фундаменты;
в)
разбивка осей расположения уплотненных оснований должна производиться после
того, как на площадку будет доставлено оборудование для локального уплотнения
грунтов под отдельно-стоящие фундаменты;
г)
глубина заложения малозаглубляемых фундаментов принимается из следующих
условий:
для
зданий, в которых не допускаются вертикальные перемещения от морозного пучения
грунтов в зависимости от удельного давления на грунт под подошвой фундамента в
пределах от 4 до 6 кгс/см2;
для
легких зданий, при наличии вертикальных перемещений, не мешающих нормальной
эксплуатации (временные, сборнощитовые, деревянные и другие здания), глубина
промерзания грунта под подошвой фундамента может быть принята, исходя из
допустимых деформаций.
Перед
устройством малозаглубляемых фундаментов на площадках со сложным геологическим
сложением необходимо уточнить осадки фундаментов, установленных на
локально-уплотненном основании, статическими испытаниями. Количество испытаний
на объекте устанавливается проектной организацией в. зависимости от
гидрогеологических условий.
Технология
устройства малозаглубляемых фундаментов изложена во «Временных рекомендациях по
проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах
под малоэтажные сельскохозяйственные здания» (НИИОСП, М., 1972).
7. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ
ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ И НОРМАЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ВЫПУЧИВАНИЯ
МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ
Этапы возведения своими руками
При сооружении такой конструкции очень важно провести тщательные подготовительные работы, привести в порядок участок и выдержать технологию возведения опор
Подготовительные работы
Подготовительные работы включают расчёт конструкции и подготовку земельного участка
Рассчитать высоту опор с учётом того, что бетонная подушка должна оказаться ниже линии промерзания грунта (актуально для пучинистых грунтов).
Количество столбов и дистанцию высчитывают, исходя из нагрузки. Для монолитов требуется промежуток около двух метров. Столбы размечают на схеме сначала по основным точкам, затем распределяют менее значимые по нагрузке опоры.
Когда расчёты произведены, территорию, предназначенную для строительства, расчищают от мусора и травы. Верхний плодородный слой почвы, который подпадает под строение, целесообразно снять и перенести на садово-огородный участок. Далее выполняют разметку расположения фундамента под строение согласно предварительно составленной схеме.
Монтаж
Когда будет подготовлена территория и размечены места опор, приступают к возведению фундамента:
- По периметру участка копают ямы глубиной около 40 см, размером 50х50 см для опор. Круглые ямы для труб делают ручным буром. Когда стройка ведётся на неровной площадке, параметры углублений могут различаться с учётом того, чтобы их высота оставалась на едином уровне.
- На дно выкопанных ям засыпается среднефракционный щебень слоем в 10 см и утрамбовывается. Для труб в яму на треть заливают бетон, и сразу устанавливают столбы.
- Стальные пруты сечением 10 мм длиной 40 см связывают в виде решётки с ячейками 10х10 см и укладывают на щебень в углублении. Под арматуру подкладывают битый кирпич, приподнимая решётку. Тогда она окажется в толще бетона.
- Подушку вместе с армированием заливают бетоном толщиной до 10 см. В центре устанавливают металлический прут. Его в дальнейшем используют для привязки каркаса.
- При использовании труб бетонный раствор заливается внутрь, предварительно туда устанавливается железный прут.
- После этого ждут 7-10 дней, пока бетон схватится и приступают к возведению опалубки.
- Опалубку в форме удлиненного короба без дна делают из обрезных досок. Бетонный раствор, залитый в опалубку, уплотняют с помощью глубинного вибратора.
Затем заливают опалубку самой опоры. В раствор закладывают согнутый стальной уголок для выполнения дальнейшей обвязки (ростверка).
- Опалубку убирают через 7 дней. Обвязку опор делают через 20 дней.
- Примерно через месяц после возведения столбов необходимо выполнить гидроизоляционный слой и устроить забирку — оградительную стену между столбами.
- Лучшим материалом для забирки выступает кирпич, который укладывают на бетонную стяжку. В забирке оставляют отверстия для коммуникаций. Столбы не должны быть завязаны с забиркой, иначе при неравномерной осадке появятся трещины. Высота забирки не должна быть меньше 40 см, иначе будет не эффективна.
- Гидроизоляцию столбов и забирки выполняют путём чередования слоя битума и рубероида. Как вариант, можно присыпать ещё влажный бетон сухим цементом, а после застывания закрыть рубероидом.
Выполнив гидроизоляцию, столбы присыпают грунтом и утрамбовывают его. Бетон не должен пересыхать в процессе набирания крепости. Поэтому его прикрывают плёнкой.
