Тонкости возведения незаглубленного ленточного фундамента

Несущая способность грунтов (по данным СП 22.13330)

Значения расчетной несущей способности основных видов грунта
Тип грунта	Расчетная несущая способность кг/кв.см
Плотный грунт	Грунт средней плотности
Пески гравелистые и крупные (независимо от влажности)	4,5	3,5
Пески средней крупности (независимо от влажности)	3,5	2,5
Пески мелкие:	—	—
— маловлажные	3,0	2,5
— очень влажные	2,0	2,0
насыщенные водой	1,5	1,0
Супеси:	—	—
— сухие	3,0	2,5
— насыщенные водой	2,5	2,0
Суглинки сухие	3,0	2,0
Глины:
— твердые глины	4,0	3,0
— пластичные глины	2,5	1,0
Крупнообмолочные грунты (щебень, гравий, гальца)	6,0	5,0

Вывод: Если несущая способность грунта на участке выше, чем нагрузка от сооружения (пункт 5), то размеры для ленточного незаглубленного фундамента выбраны правильно. Если нет, то необходимо увеличить значение ширины и высоты для НЗЛФ.

Делая расчет для жилых строений необходимо учитывать запас прочности: несущая способность грунта должна быть выше нагрузки дома на 30% и выше.

Теплозащитные мероприятия

Возможно полное или частичное исключение промерзания пучинистого грунта с боковой поверхностью заглублённых фундаментов при закладке вокруг них в грунт утеплителей. В сезонно отапливаемых домах утеплитель закладывают с двух сторон фундаментов, а в регулярно отапливаемых домах – только с внешней стороны (рис. 6).

Рис. 6. Применение утеплителей для исключения промерзания пучинистого грунта: а – в сезонно отапливаемом доме; б – в регулярно отапливаемом доме в зимний период; 1 – фундамент; 2 – утеплитель.

Следует использовать утеплители, которые не поглощают воду. Для этого годятся, в первую очередь, утеплители, изготавливаемые на основе экструдированного пенополистирола, например, “Пеноплэкс”, Styrofoam, Styrodur, Primap1ех, Тер1ех, Теплоизоплит и др.

Схема устройства МЗЛФ

Ленту из армированного бетона необходимо обустраивать по периметру основания дома, всеми несущими стенами и перегородками. Почти половина её высоты оказывается над уровнем грунта и образует цоколь.

Схематично устройство выглядит следующим образом:

• подушка из крупнозернистого песка (шириной 0,3 — 0,4 м и высотой 0,2 м);
• монолитная армированная лента (с углублением до 0,5 м, ширина зависит от толщины стен, в среднем 0,4 м);
• тепло- и гидроизоляция по всей длине ленты и отмостка для отвода талой и дождевой воды;
• декоративная облицовка (материал для облицовки по желанию заказчика).

Наглядно схема устройство выглядит так:

Техногенные грунты в строительстве

Техногенными называют природные грунты, измененные в результате деятельности человека. Изменения могут быть целенаправленными или нет. В первом случае свойства грунтов улучшаются, во втором – меняются без приобретения положительных характеристик или ухудшаются. Примером целенаправленного создания техногенного грунта может служить укрепление основания под фундаментом, нецеленаправленного – образование солончаков в результате ошибок мелиорации.

Существует много классификаций этих материалов. Мы будем ориентироваться на типизацию, представленную в ГОСТ 25100-2020, добавив некоторые практические характеристики.

По принципу создания техногенные грунты делятся на 3 подтипа:

• Измененные в условиях естественного залегания
• Измененные после перемещения
• Антропогенные

Дальше мы детальнее расскажем о каждом подтипе.

Измененные в условиях естественного залегания грунты

Этот тип грунтов изменяется человеком без выемки и переноса на другое место. Для улучшения качества его уплотняют и укрепляют, в некоторых случаях, наоборот, разрыхляют.

Техногенное изменение грунтов в месте их залегания происходит вследствие таких процессов:

• Уплотнения с помощью высоких и низких температур
• Уплотнения механической или вибрационной нагрузкой
• Уплотнения с помощью воды
• Уплотнения инъекциями цемента или силикатов
• Разуплотнения нагрузкой (например, зданием)
• Разуплотнения взрывом (так получают вскрышной грунт из скальных или связных дисперсных пород)
• Загрязнения солями или нефтепродуктами, химическими веществами

Обрабатываться могут как скальные, так и дисперсные грунты. Если несвязный дисперсный грунт уплотняется с помощью цемента или силикатов, то он переходит в категорию техногенного скального с цементационными связями.

В строительной практике чаще всего на месте изменяются грунты, которые служат основанием зданий или дорожного полотна. Для этого их уплотняют и укрепляют разными способами. Разуплотнение взрывом проводят при разработке карьеров или перед началом строительства на массивах со скалой.

Измененные после перемещения грунты

Большинство грунтов поддаются изменениям после выемки в месте залегания и перемещения. Они измельчаются, сортируются, очищаются от примесей, смешиваются в разных пропорциях. Таким образом получают большинство нерудных строительных материалов.

К измененным после перемещения грунтам относятся:

• Обогащенный песок
• Песчано-гравийная смесь (ПГС)
• Песчано-галечная смесь
• Обогащенный гравий
• Обогащенная галька
• Щебень
• Отсев
• Песчано-щебеночная смесь (ПЩС)

Эти материалы широко применяются в строительстве. Из них изготавливают бетон и асфальтобетон, используют для отсыпки фундаментов, засыпки площадок. Они востребованы в дорожных работах – для подушек под полотном, засыпки грунтовок. Подробнее об их свойствах и способах применения вы можете прочитать в соответствующих статьях на нашем сайте.

К перемещенным и измененным относятся грунты насыпей, дамб. Их часто завозят из других участков, после чего укрепляют и уплотняют. В эту же группу входят отвалы, полученные после добычи полезных ископаемых. Такие грунты негативно влияют на экологию. Они сильно изменяют рельеф, загрязняют внешнюю среду тяжелыми металлами и другими токсическими веществами.

Антропогенные грунты

Антропогенными называют грунты частично или полностью созданные человеком.

Их разделяют на 2 группы:

• Культурные слои Это природные грунты с остатками предметов, созданных людьми. Чаще всего такие слои изучает археология. Но к этому типу можно также отнести строительный грунт (сильно загрязненный стройматериалами), земли на территории населенных пунктов.
• Полностью созданные человеком Это промышленные и коммунальные отходы. Группа включает материалы свалок, металлургический шлак, каменноугольную золу, остатки строительных материалов (битый кирпич, бетон, неиспользованная песчано-цементная смесь) и другие.

Антропогенные грунты редко используются в строительстве. Из шлаков иногда делают низкокачественный бетон, используют их для укрепления грунта и обустройства оснований дорог. Для таких целей также подходит битый кирпич, вторичный бетон. Строительным грунтом засыпают карьеры, канавы, проводят рекультивацию.

Особые свойства пучинистых грунтов

Особое свойство оснований, способных вспучиваться, заключается в значительном увеличении объема в результате зимнего промерзания. Как определить пучинистые грунты? К основаниям, обладающим свойством вспучивания при промерзании, относятся только глинистые (в том числе суглинки) и песчаные грунты (пылеватые, мелкие и средней крупности). Гравелистые и крупные пески к пучинистым не относятся.

Песчаные, глинистые грунты и их разновидности обладают мелкопористой структурой, то есть состоят из мелких минеральных частиц, между которыми имеется множество мелких полостей. Эти полости или поры могут содержать влагу. При понижении температуры ниже нуля влага в грунте замерзает, превращаясь в лед, который, как известно, всегда увеличивается в объеме по сравнению с исходным объемом воды. В результате замерзания воды в порах и происходит увеличение всего объема основания, называемое морозным пучением.

Основания делятся по степени пучинистости, которая зависит от уровня или глубины, на которой залегают подземные воды. Для глинистых оснований еще имеет значение показатель текучести. Приводим следующую таблицу с градацией по степени пучинистости разных видов грунтов.

• Основной показатель – это относительная деформация пучения Efh, которая определяется отношением величины подъема поверхности вспучивающегося основания к толщине промерзшего слоя.
• Показатель Z – это разница между величиной УГВ и глубиной сезонного промерзания, значение которой равно 1,2 м для отапливаемых зданий, и 1,5 м – для неотапливаемых зданий.

Если степень пучинистости по показателям Z и Jl (текучести) отличаются, то принимается большее значение.

Так как пучинистые основания проявляют свои негативные свойства при условии насыщения водой, то существует еще один способ классификации, учитывающий условия увлажнения основания зданий по характеру рельефа местности.

То есть, если по показателям Z и Jl основание относится к слабопучинистым, но участок строительства расположен в низине или котловине, то следует считать, что грунты сильнопучинистые.

Таким образом, пучинистый грунт – это песчаный или глинистый грунт, подверженный увлажнению и сезонному промерзанию.

Виды незаглубленного ленточного фундамента (НЗФЛ)

Незаглубленный ленточный фундамент делится на три типа:

Сборный ленточный фундамент

Сборно-ленточный негазлубленный фундамент

Фундамент сборного типа возводится из ФБС-плит, согласно ГОСТ 13579-78. Размер блоков подбирается в зависимости от площади сооружения, как правило — это ФБС 9 и 12.

Сборное основание сооружается на грунтах с низкой пучинитостью. Так как пучинистые грунты будут выталкивать неравномерно отдельные блоки, впоследствии чего они будут оседать под действием морозного пучения. Но при принятии мер, этого можно избежать. Выполнив комплекс мер, для снижения негативного действия пучинистых грунтов.

Сборно-ленточный фундамент считается лучшим вариантом для пучинистых грунтов, т. к. блоки ФБС при деформации только выгибаются, а монолитная лента рвётся.

Нейтрализовать силы пучения при строительстве сборно-ленточного фундамента возможно, выполнив следующие действия:

1. Устанавливайте блоки на подготовленную заранее подсыпку.
2. Располагать блоки стоит ровно и строго в одной плоскости.
3. Блоки ФБС скрепляют между собой двумя способами. Первый – цементным раствором марки М200 или М300. Второй – металлическими закладными элементами.
4. Для надёжности основания, сборную ленту усиливают металлоконструкциями из арматуры.

Монолитный ленточный фундамент

Монолитно-ленточный незаглубленный фундамент

Монолитно-ленточный фундамент возводится путём бетонирования ленты. Бетонный раствор заливается в опалубку, сооружённую ранее. С укреплением основания арматурной сеткой. Арматурные пруты диаметром 12 и 14 мм связываются между собой. После заливается раствор М200, М300 в зависимости от сооружения, которое хотим построить.

Преимуществом монолитно-ленточного основания, не требуется привлекать дополнительную технику для монтажа. Все работы делаются своими руками. Хотя арендовать бетономешалку всё же придётся. Поскольку заливать раствор в ленту нужно сразу по всему периметру.

Недостатком является большие затраты на материалы: доски, арматура, бетонный раствор.

Комбинированный ленточный фундамент

Комбинированный ленточный фундамент

Комбинированный НЗФЛ — это сочетание столбчатого и ленточного фундамента. Основание ленты монтируется на столбы вкопанные заранее.

Также бывают сборно-монолитные типы – сочетание блоков ФБС и часть залитой бетоном ленты. Редко используется в строительстве небольших строений, т. к. нецелесообразно расходуется бюджет.

Какие типы можно отнести к пучинистым

Пучинистые грунты — это почвы, содержащие большое количество влаги, способные поглощать и удерживать ее в себе.

К ним относятся:

• Глинистые грунты. Обладают наибольшим пучением, так как глина не пропускает воду, но хорошо удерживает ее благодаря пористой структуре. Из-за этого глинистые участки никогда полностью не высыхают, что является серьезной проблемой для строителей.
• Суглинки. Состоят из глины (10-30%) и песка. Способны задерживать воду в меньших объемах, чем глины, что уменьшает показатели морозного пучения относительно максимальных значений.
• Супеси. Содержание глины не превышает 10%, остальной состав приходится на песок. Впитывание воды у такого грунта относительно невысокое и степень пучения низкая.

Проблемными в отношении пучения являются также слоистые почвы, содержащие глиняные прослойки. Они задерживают впитывающуюся с поверхности воду, образуя почвенные водоносные слои.

Они нестабильны, периодически появляются и исчезают, что затрудняет предварительные расчеты.

Подготовка к устройству столбчатого незаглубленного основания

Перед тем как начинать устанавливать столбчатый фундамент, нужно подготовить строительную площадку и сделать разметку. Очистите строительную площадку от мусора

Важно, чтобы она имела небольшой уклон для стока талой и дождевой воды. Уклон может иметь любое направление, за исключением северного

После предварительной подготовки площадки выполняется разметка. Для этого вам понадобится следующее:

Схема разметки территории под фундамент.

• бельевой шнур;
• рулетка;
• треугольник с прямым углом;
• колышки длиной 0,5 м;
• уровень.

Выровняйте площадку и удалите растительный слой грунта. Готовое основание должно быть на 10 см шире, чем здание. Начинайте разметку с внутреннего контура. В нем необходимо выставить первый угол здания и забить колышек. Возьмите треугольник и определите размер внешней стороны основания. С одной стороны данный размер должен равняться длине поперечной стены, с другой – продольной стены. Там, где оси будут пересекаться, забейте 2-й и 3-й колышки. По такому же принципу измерьте и все остальные углы строения.

После этого нужно будет установить обноску. На данном этапе возле вбитых колышков устанавливаются столбики, а на них закрепляются доски. Их нужно крепить на уровне пола будущего здания, однако не выше, чем на 150 см от уровня грунта.

Не забывайте об осевых размерах. Их нужно нанести на верхнюю кромку обноски, забить гвозди и натянуть шнур. Натягивайте бельевой шнур над вбитыми колышками. Сделайте это со всех сторон будущего строения.

Что следует учесть при устройстве фундамента мелкого заглубления

Устраиваются мелкозаглубленные фундаменты на пучинистыхгрунтах

Запрещена заливка МЗЛФ на биогенных органических грунтах,например, торфяных, сапропельных (отложения пресноводных водоемов), а также наглине. На фото видно, что уже их внешний вид не сулит ничего хорошего.

Тип грунта

Уровень подземных вод

Чем ближе вода находится к поверхности земли, тем более неустойчивым будет МЗЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — таблица уровень подземных вод

• Нагрузка на фундамент
• Перепад высоты

Если рельеф местности характеризуется значительным перепадомвысоты (дом на склоне), то устройство мелкозаглубленного ленточного фундаментана нем достаточно проблематично. В таком случае обустраивается обычныйленточный фундамент или выравнивается значительная площадь под МЗЛФ. С точкизрения затрат времени и денежных средства – оба варианта равноценны.

Глубина заложения

Она представляет собой высоту от нижней точки фундамента,так называемой подошвы – до нулевой отметки (поверхности земли).

Климат (глубина промерзания почвы)

Достаточно распространено среди строителей закладкамелкозаглубленного ленточного фундамента на высоте, которая рассчитывается поформуле – глубина промерзания минус 20%. Так можно быть уверенным, чтофундамент будет подниматься вместе со строением.

Минимальная глубина мелкозаглубленного ленточного фундаментарегламентируется СНиП II-Б.1-62.

Глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента СНиП — таблица

Глубина промерзания грунта для некоторых городов Россииприведена в таблице.

Глубина промерзания грунта для городов России — таблица

Также можно воспользоваться калькулятором расчета глубиныпромерзания грунта.

Поэтапное изготовление

Как и любой тип фундамента, мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками выполняется в несколько этапов

Важно соблюдать их последовательность, поскольку от этого зависит качество будущего основания

Подготовительные работы

В первую очередь необходимо подготовить площадку под строительство. Для этого требуется очистить участок от всех загрязнений и мусора, а также снять плодородную часть грунта (около 15 см). После этого выполняется разметка участка по всему периметру будущего фундамента. Для этого по углам дома расставляются колышки по внешней и внутренней стороне фундамента, и натягивается бечевка. Углы необходимо проверять угольником.

После того как траншея готова, необходимо заложить подушку под фундамент. Так если грунт пучинистый, на дно траншеи нужно уложить виброплиту, если грунт нормальный, необходимо уплотнить его с помощью пропитки водой, если грунт смешанный, то для того чтобы его утрамбовать его лучше всего заменить. Если на участке мелкий и пылеватый песок, на дно необходимо уложить геотекстиль, после чего выполнять подушку.

Для мелкозаглубленного фундамента важно знать, что ширина подушки должна составлять на 30 см больше. Так первым делом засыпается песок, который хорошо утрамбовывают

На него высыпают 10 см гравия и поверх рубероид. В случае если планируется фундамент утеплять, в таком случае лучше всего приобрести несъемную опалубку.

Возведение опалубки

Опалубка возводится для того, чтобы получилась выступающая над грунтом часть фундамента. Ее обычно изготавливают самостоятельно из фанеры либо обрезной доски. Для этого нужно:

По всему периметру ленты вбить вертикальные бруски через некоторое расстояние.
Сбить обрезную доску или фанеру в щиты и прикрепить к вертикальным брускам по обе стороны ленты.
Важно чтобы шляпки саморезов оставались внутри опалубки, чтобы поверхность стен ленты получилась ровной.
После этого устанавливаются распорки с внешней стороны опалубки, во избежание ее деформации во время заливки бетона.
При помощи строительного уровня необходимо проверить горизонтальность и вертикальность всех щитов опалубки и при наличии дефектов исправить их.
В завершение по всему периметру опалубки натягивается шнур и делается отметка, до которой будет производиться заливка бетона.

Армирование

Данный этап возведения фундамента является очень важным, поскольку именно армирование фундамента позволяет повысить прочность готового основания. Для армирования обычно используются стальные арматурные пруты диаметром 14-16 мм и гладкая арматура диаметром 8-10 мм. Стальные пруты укладываются вдоль ленты (как правило, достаточно 2-х прутов в нижнем ярусе при ширине фундамента 40 см и 2-х в верхнем), после чего скрепляются вертикальной и поперечной гладкой арматурой, создавая скелет арматурного каркаса. В результате должны получиться ячейки квадратной или прямоугольной формы.

При армировании фундамента очень важно соблюдать расстояние между прутьями, а также отступать от стенок ленты на 5 см с каждой стороны. Это позволит избежать возникновения коррозии металла

Для скрепления арматуры чаще всего используют вязальную проволоку и специальный крючок. Специалисты не рекомендуют использовать сварку, поскольку в тех местах арматура теряет свои характеристики, тем самым уменьшая прочность все конструкции в целом.

Как залить ленточный фундамент своими руками?

После завершения армирования, можно приступать к заливке бетона

Здесь очень важно заливать бетон одномоментно, так как прочность фундамента залитого в несколько слоев значительно падает. Для этого в большинстве случаев заказывают бетонный раствор на заводе, который привозят в бетономешалке и заливают сразу по всему периметру

Также очень важно избежать образования воздушных пустот в бетонном растворе, поэтому в процессе заливки бетона через каждые 20 см необходимо тщательно утрамбовывать бетон. Для этого можно использовать специальный строительный вибратор или простукивать молоточком по стенам опалубки

По истечении 3-х дней после заливки бетона, опалубку уже можно будет демонтировать, а стороны фундамента гидроизолировать специальными средствами (мастикой, рубероидом и пр.). Пазухи между фундаментом и землей засыпаются песком, а с внешней стороны защищают отмосткой.

Столбчатое основание с ростверком

Ростверк – это целая система, состоящая из обвязочных балок и рандбалок. Благодаря ему вся конструкция становится более жёсткой и защищённой от горизонтальных подвижек. К тому же нагрузка от постройки будет распределяться равномерно по всем опорам. Это способствует повышению устойчивости и защите от разрушения.

Установка такого фундамента выполняется в несколько этапов:

1. После подготовки площадки и разбивки копают ямы. Их дно должно быть ниже на 20 см, чем точка промерзания земли. Ширина ямы делается на 400 мм больше, чем поперечный размер стен. Это нужно для того, чтобы был запас места для установки распорок и опалубки.
2. На дне выполняется подушка из смеси песка и щебня, которая после заливки водой тщательно трамбуется.
3. Чтобы влага из бетона, который будет заливаться в яму, не уходила в грунт, поверх подушки настилается рубероид или полиэтилен.
4. Делаем опалубку из досок толщиной 2 см. После её установки доски стоит смочить, чтобы они не впитывали влагу из раствора.

1. Далее изготавливаем и помещаем в яму арматурный каркас из прутка диаметром 1-1,4 см. Длина арматуры должна быть такой, чтобы после установки в яму сверху над землёй торчали прутья длиной 0,3-0,4 м.
2. Бетонный раствор заливают послойно с трамбовкой каждого слоя.
3. Через четыре дня можно снимать опалубку. Боковые поверхности опор закрывают рубероидом, а яму засыпают песком.

Теперь можно приступать к укладке ростверка. Его можно уложить в одной плоскости с поверхностью земли или поднять выше. Второй вариант лучше тем, что на конструкцию не будут воздействовать силы пучения. Работы по монтажу ростверка ведут в такой последовательности:

1. По периметру фундамента устанавливается опалубка.
2. Днище опалубки засыпается песком, трамбуется и выстилается полиэтиленом. Высота песчаной подушки зависит от того, на каком расстоянии от поверхности земли должен находиться ростверк.
3. Внутрь опалубки устанавливается арматурный каркас из прутка сечением 1,2-1,4 см.
4. Затем за один приём заливаем в опалубку бетон. Воздух удаляем вибратором.
5. Через несколько дней опалубку демонтируем. Из-под ростверка убираем песчаную подушку.

Заключение

Если застраиваемый участок состоит из рыхлого грунта, богатого влагой, то пучение земельных массивов в зимний период может постепенно разрушать постройку. Для предотвращения негативного влияния влагоемкой почвы возводят специальные типы фундамента, к которым относится мелкозаглубленный ленточный каркас.

Размеры и технологические особенности МЗЛФ применяются с учетом структуры почвенного покрова, а также ее несущей способности относительно веса постройки.

Армированная коробка, подложка из крупного песка и другие компенсационные мероприятия защищают фундамент от разрушения при промерзании земли. Соблюдение технологии возведения ленточного цоколя способствует долгому сроку службы всего сооружения.