В каких случаях делать фундамент мелкозаглубленный. Технология возведения ленточного мелкозаглубленного фундамента. Ленточный фундамент для дома с высоким цоколем

При возведении небольших строений на загородном участке под постройку можно спроектировать фундамент мелкозаглубленного ленточного типа. Фундаменты малоэтажных зданий обычно закладываются высотой 0,6-1 м. Ниже уровня поверхности при этом сооружение заглубляется на расстояние около 0,5 м. Небольшие размеры мелкозаглубленного основания компенсируются прочностными свойствами применяемого бетона и конструкцией арматурного каркаса. При возведении небольших строений (бани, хозяйственных построек и т. д.) определить основные участка и размеры мелкозаглубленного фундамента можно самостоятельно.

Таблица расчета нагрузки на 1 м² фундамента.

Принципы расчета фундамента мелкого заложения

Сложность проведения расчетов при проектировании ленточного фундамента, прежде всего, состоит в определении гидрогеологических свойств грунта на участке строительства. Если существует подозрение на близкое залегание грунтовых вод к поверхности строительной площадки, предпочтительней привлечь для проведения исследований и проектирования специалистов. На пучинистых грунтах уровень грунтовых вод может изменяться со временем и воздействовать на прочность основания.

Устраивать фундамент мелкозаглубленного типа для бани допустимо, если на участке песчаная или однородная твердая почва и при этом грунтовые воды расположены далеко от поверхности, не менее чем на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта. Если на участке строительства сложный подвижный грунт, подошва должна быть увеличена.

Наиболее экономически выгодный и простой в обустройстве вариант фундамента под дома из кирпича, дерева либо газобетона, возводящиеся на нормальных, не склонных к пучению грунтах.

На странице приведена детальная информация по методике расчета и технологии строительства мелкозаглубленного ленточного основания. Также вы ознакомитесь с видео, в которых объяснены наиболее важные моменты создания ленточного фундамента своими руками.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент - расчеты

Существует два вида расчетов, которые необходимо выполнить при проектировании мелкозаглубленного ленточного фундамента: первый - расчет его несущей способности и габаритов, второй - расчет материалов, необходимых для создания фундамента.

Расчет несущей способности - процесс сложный, тут необходимо учитывать очень большое количество факторов: глубину промерзания и сопротивление почвы, деформационные нагрузки, которые грунт будет оказывать на будущее основание, вес строения и множество других.

Рис. 1.1 : Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Расчет требуемых материалов от начала и до конца можно выполнить самостоятельно. Для этого вам необходимо знать габариты фундамента, на основании которых и будут выполняться дальнейшие расчеты по таким материалам как:

Бетон;
Арматура и проволока для вязки;
Щебень и песок;

В качестве примера приводим расчет материалов, необходимых для создания мелкозаглубленного ленточного фундамента шириною 40 см и глубиной заложения 60 см, под дом с периметром стен 54 м (длинна - 9 м, ширина - 6 м).

Чтобы произвести расчет материалов нам нужно определить объем фундамента: периметр ленты необходимо умножить на ее ширину и длину

54*0,4*0,6 = 12,96 м3;

Расчет материалов для уплотняющей подсыпки

Для создания уплотняющей подсыпки используется мелкофракционный щебень и песок. Уплотнение грунта необходимо для того, чтобы уменьшить деформационные и выталкивающие нагрузки, которые почва оказывает на фундамент.

Рис. 1.2 : Схема уплотняющей подушки

Рассчитываем объем слоев подсыпки (они будут одинаковыми, так как толщина слоев идентична): 56 (длина, аналогичная периметру основания)*0,4 (ш)*0,1 (т) = 2,24 м3.

Вес 1 м3 щебня и песка - данные, которые можно узнать в любом строительном справочнике: 1 м3 песка весит 1440 кг, щебня - 1600 кг. Теперь рассчитываем массу нужных нам материалов:

Масса песка: 2,24*1440 = 3225,6 кг;
Масса щебня: 2,24*1600 = 3584 кг.

Расчет массы бетона

Бетон - главная часть расходов сметы на возведение мелкозаглубленного ленточного основания. При наличии бетономешалки вы можете делать его непосредственно на рабочей площадке, либо же заказать машину уже готового бетона.

Для заливки мелкозаглубленного ленточного основания, согласно действующим СНиП , нужно применять бетон стандарта М300, так бетон меньшей плотности не обеспечит требуемой несущей способности прочности фундамента.

Рис. 1.3 : Структура бетона М300 используемого для заливки фундаментов

Номинальная масса 1 м3 бетона М300 равна 2389 килограммам. Для определения общего веса нужного бетона нам необходимо умножить объем ленты фундамента (12,96 м3) на вес 1 м3 бетона:

12,96*2389 = 30 961,44 кг.

Поскольку бетон при отвердевании склонен к усадке, смесь необходимо брать с запасом в 3-4% от требуемого веса:

30961,44 * 0.03 = 928,9 кг;

Итого нам нужно 31,9 тонн бетона М300.

Расчет материалов для армирования основания

Любое ленточное основание требует обязательного укрепления армокаркасом из двух горизонтальных поясов, которые соединяются вертикальными перемычками.
Для создания горизонтального контура каркаса требуется горячекатаная арматура А3 (12 мм. в диаметре), и арматура А1 (8 мм). для перемычек. Соединение каркаса выполняется вязальной проволокой.

На основании общей продолжительности ленты фундамента можно рассчитать длину требуемой арматуры А3:

54*4 (количество контуров каркаса) = 216 м;

В добавок нам потребуется дополнительные 10 м. арматуры для укрепления углов каркаса. Совокупная длина прутьев А3 - 226 метров.

Рис. 1.4 : Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента

Теперь определяем количество арматуры А1 для перемычек. Учитывая, что каркас должен быть утоплен вглубь фундамента на десять сантиметров, а высота нашего основания составляет 60 см, высота вертикальной перемычки будет равняться 40 см.

Рассчитываем общее количество вертикальных прутьев: (54/0,2)*2 = 540 шт;
Что позволяет определить требуемую длину арматуры: 540*0,4= 216 м.

На одно соединение каркаса уходит примерно 20 см. проволоки. Исходя из общего количества перемычек (540 шт) рассчитываем количество соединений и длину вязальной проволоки:

540*2 = 1080 соединений;
1080*0,2 = 216 м. проволоки для вязки.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент - технология возведения

Строительство мелкозаглубленного ленточного фундамента начинается с разметки территории. Для этого используются колышки из обрезков арматуры и бичевка, посредством которых на земле размечается контур будущего основания согласно проекту.

Земельные работы

Если стенки котлована в процессе рытья осыпаются, необходимо делать временные подпорки из досок. Также крайне важно следить за вертикальностью дна траншеи, поскольку любые уклоны будут увеличивать расход материалов для создания уплотняющей подушки.

По завершению рытья и выравнивания стенок котлована приступаем к обустройству подсыпки. Первым шаром идет песок. Высыпать его необходимо послойно, по 3-5 сантиметров, причем каждый слой необходимо проливать водой и утрамбовывать, чтобы песок получил максимальную плотность.

Рис. 1.4.1 : Формирование песчаной подсыпки

Поверх песка насыпается слой щебня, который также нужно уплотнить посредством ручной трамбовки.

Монтаж опалубки

Для создания опалубки используются доски толщиною в 20 мм, которые скрепляются между собой с помощью брусков и саморезов либо металлического уголка.

Рис. 1.5 : Опалубка под мелкозаглубленный ленточный фундамент

По внешнему контуру опалубки устанавливаются распорки из деревянного бруса, шаг распорок - 50 сантиметров, они необходимы для того, чтобы опалубка не деформировалась от веса бетона.

Внутри опалубки доски необходимо оббить клеенкой, так как цементное молочко жидкого бетона может протекать в щели между ними. По завершению монтажа на опалубке отмечаем уровень, по которому будет выполнятся заливка.

Армирование

Технология армирования мелкозаглубленного основания согласно требованиям СНиП не требует обязательного укрепления средней части фундамента, поскольку она не испытывает критических нагрузок. Достаточно обустроить каркас по верхнему и нижнему контуру ленты.

Такой каркас состоит из двух вертикальных поясов арматуры А3 диаметром 13 мм, которые соединяются вертикальными перемычками из гладкой 8-ми миллиметровой арматуры. Фиксация каркаса выполняется вязальной проволокой.

Ручной вязку проволоки удобнее всего выполнять с помощью вязального крючка. На фиксацию одного узла требуется 20-25 см. перегнутой вдвое проволоки.

Рис. 1.6 : Схема расположения арматуры в каркасе для укрепления ленточного фундамента

Каркас из арматуры вяжется в удобном для вас месте, а уже потом готовая часть конструкции размещается внутри опалубки. Крайне важно выполнить правильное соединение арматуры на углах фундамента, поскольку именно в этом месте несущие и деформационные нагрузки на фундамент максимальны.

В местах угловых соединений нужно устанавливать дополнительные Г-образные усиления из арматуры диаметром 13 мм. Не менее надежным являются П-образные соединения, увидеть которые вы можете на нижеприведенном изображении.

Рис. 1.7 : Схема соединения углов армокаркаса

Заливка бетона

Для заливки фундамента бетоном рекомендуется заказывать готовую смесь в требуемом объеме, поскольку одномоментная заливка обеспечивает лучшую итоговую прочность основания.
Если вы лишены такой возможности и вынуждены готовить бетон самостоятельно, ориентируйтесь на приведенные на изображении пропорции цемента, песка и щебня.

Рис. 1.8 : Заливка бетона в мелкозаглубленный ленточный фундамент

После заливки бетона в опалубку его необходимо обработать виброуплотнителем либо перфоратором с соответствующей насадкой. Уплотнение позволяет удалить из бетона пузырьки воздуха, которые негативно сказываются на итоговой прочности фундамента.

По завершению уплотнения бетон выравнивается с помощью правила и накрывается клеенкой либо брезентом. Если фундамент строится в жаркое время года, во избежание растрескивания бетон в процессе созревания необходимо регулярно увлажнять. Свою проектную прочность бетонный фундамент получает через 3-4 недели.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками (видео)

Видео, в котором детально рассматривается технология создания опалубки под мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Делаем армокаркас для ленточного фундамента правильно.

Разбираемся, как правильно вязать арматуру в каркас для укрепления ленточного фундамента.

Особенности заливки бетона в опалубку ленточного фундамента.

При устройстве фундаментов одной из основных проблем являются пучинистые грунты, которые имеют широкое распространение на территории России. Для того чтобы предотвратить негативное воздействие сил, возникающих при морозном пучении, в малоэтажном строительстве успешно применяются мелкозаглубленные ленточные фундаменты (МзЛФ).

Конструкция МзЛФ

Для условий России особую актуальность имеет определение наиболее надежной конструкции фундаментов в условиях, когда в основании залегают грунты, обладающие свойством морозного пучения.

Особое свойство пучинистых грунтов состоит в способности увеличивать свой объем при сезонном промерзании – более детально о свойствах пучинистых грунтов и географии их распространения в России можно узнать из статьи “Что такое пучинистые грунты, методы их определения, выбор типа фундамента”.

При вспучивании грунта его объем может значительно увеличиться – на десятки сантиметров, причем усилия, с которыми силы морозного пучения будут воздействовать на конструкции фундаментов, могут достигать десятков тонн. От негативного действия пучинистых сил не спасает заглубление низа фундаментной подошвы на отметку, расположенную ниже глубины зимнего промерзания, так как воздействие происходит еще и по боковой поверхности.

Разрушение стен дома от сил морозного пучения

Для предотвращения негативных последствий воздействия пучинистых сил была разработана специальная конструкция – мелкозаглубленный ленточный фундамент, или МзЛФ, который можно соорудить своими руками.

Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:

глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.

Приводим для демонстрации ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:

Устройство МзЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах можно соорудить своими руками, пользуясь указаниями типовой технологической карты ТТК «Устройство мелкозаглубленного ленточного железобетонного фундамента» .

Технология МзЛФ почти полностью соответствует технологии сооружения ленточного монолитного фундамента, описанной нами в статье «Ленточный фундамент: от земляных работ и подушки до заливки бетона и снятия опалубки», и включает следующие операции:

подготовительные работы – вертикальная планировка участка, разметка и закрепление осей здания, земляные работы по отрывке траншей под фундаменты;
устройство подушки под МзЛФ;
установку опалубки;
армирование;
бетонирование;
ухаживание за уложенной в опалубку бетонной смесью;
снятие опалубки.

Все эти операции подробно описаны в вышеуказанной статье, поэтому здесь более детально остановимся на пунктах, касающихся непосредственно МзЛФ.

Устройство подушки

Подушка, за счет которой устраняются пучинистые свойства грунта и компенсируются возможные неравномерные деформации основания, – главный элемент, отличающий МзЛФ от обычного ленточного фундамента. Толщина подушки определяется расчетом (см. раздел “Расчет МзЛФ”).

Материалом для устройства подушки могут служить следующие сыпучие материалы:

крупный песок и песок средней крупности;
песок гравелистый;
щебень мелкий;
доменный или котельный шлак;
смесь крупного песка (не более 40 %) и гравия (не менее 60 %).

Перед устройством подушки дно траншеи зачищают, затем укладывают сыпучий материал послойно, с толщиной слоя, не превышающей 20 см. Каждый слой необходимо тщательно протрамбовать с помощью электротрамбовок, затем засыпается следующий слой и снова трамбуется. Плотность подушки после трамбовки должна составить не меньше 1,6 т/м³.

Если грунтовые воды находятся на высоком уровне и существует возможность замачивания верховодкой, предусматривают укладку подушки на слой геотекстиля, которым также укрывают конструкцию с обеих сторон и сверху. Это предотвращает заиливание сыпучего материала подушки.

Армирование фундамента

Армирование МзЛФ осуществляется пространственными каркасами, в которых рабочая арматура располагается в верхней и нижней частях сечения фундамента.

Покажем на примере, как производится армирование фундамента.

Условный фундамент сечением 400х400 мм заглубляется на 400 мм от поверхности грунта, при этом армируется пространственным каркасом КП-1. Защитный слой бетона от подошвы фундамента составляет 65 мм, от боковых поверхностей по 30 мм, от верхней плоскости – 30 мм.

Подушка из ПГС – смеси гравия и песка (40% крупного песка, 60% гравия), толщина подушки принимается по расчету, ширина подушки на 200 мм больше, чем ширина фундамента, то есть она выступает на 100 мм от боковых поверхностей МзЛФ.

Пространственный каркас собирается из шести продольных стержней рабочей арматуры диаметром 12 класса А3. В этом случае соединение каркасов по длине между собой следует производить внахлестку. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней, которые соединяются, и быть не менее 250 мм. Стержни следует соединять в разбежку, то есть в одно поперечное сечение не должно попадать более 50 % соединений.

Вместо арматуры класса А3 можно использовать арматуру класса А500С, которая стоит на 30% дешевле и позволяет производить соединения с помощью сварки, что упрощает арматурные работы. При соединении рабочих стержней при помощи сварки длина шва не должна превышать 10 диаметров, в данном случае – не меньше 120 мм.

Рабочие стержни соединяются в объемные каркасы посредством хомутов из гладкой арматуры класса А1, устанавливаемых с шагом 200 мм по длине.

В местах, где стены пересекаются или примыкают друг к другу и на углах во время эксплуатации здания происходит концентрация напряжений, поэтому эти места усиливают с помощью установки дополнительных стержней.

Усиление углового соединения каркасов

Усиление производят установкой дополнительных стержней того же рабочего диаметра 12 мм, что и рабочая арматура, в верхнем и нижнем уровнях каркаса. Дополнительные стержни, согнутые под прямым углом, прикрепляют к пересекающимся рабочим стержням каркасов с внешней стороны углового соединения с помощью вязальной проволоки. Дополнительные трапециевидные стержни устанавливают ближе к внутренней и приваривают к соединяемым стержням согласно ГОСТ 14098-91-С23-Рэ на сварочные работы.

Усиление Т-образного примыкания

Усиление Т-образного примыкания производится дополнительными трапециевидными стержнями, которые привариваются к основным стержням в двух уровнях соединяемых каркасов.

Усиление на пересечении стен

Усиление на пересечении стен осуществляется приваркой дополнительных трапециевидных стержней в двух уровнях пересекающихся каркасов.

В данном примере ширина стены равна ширине фундамента. Если ширина фундамента будет по расчету принята на 600 мм большей, чем ширина стены, то необходимо дополнительно армировать подошву плоскими сетками, рабочая арматура которых должна располагаться поперек подошвы. Диаметры рабочей арматуры принимаются в пределах 10-12 мм классом А3 или А500С, шаг 600 мм.

В качестве конструктивной арматуры для сеток используют гладкую арматуру класса А1 (А240) диаметром 6 мм, или из высокопрочной проволоки классом Вр-1 диаметром 4-5 мм, которую укладывают с шагом 300 мм по длине. Соединение рабочих и конструктивных стержней сетки производят с помощью вязальной проволоки на каждом пересечении.

Все работы по армированию следует выполнять с учетом требований нормативных документов: СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Правила производства работ и специальные мероприятия

Помимо основного решения – устройства МзЛФ с компенсирующей подушкой, необходимо придерживаться определенных правил производства работ и предусмотреть дополнительные мероприятия, которые будут способствовать уменьшению негативного воздействия пучинистых сил.

Правила производства работ следующие:

все работы по устройству МзЛФ следует производить преимущественно в летнее время. Не допускается сооружать фундаменты на замерзших грунтах основания;
для предотвращения замачивания грунтов основания необходимо выполнить вертикальную планировку участка с обеспечением уклона на каждом склоне величиной не меньше 0,03 для отвода поверхностных вод после атмосферных осадков от места застройки и выемок под фундамент;
если участок находится в пониженном месте, то нужно защитить его от опасности затопления поверхностными водами с соседних, повышенных участков с помощью устройства водоотводных канав;
процесс сооружения фундаментов – от подготовительных работ до устройства отмостки – должен быть произведен в самое короткое время, для чего к земляным работам можно приступать только после выполнения всех подготовительных работ и на участок доставлены все материалы, необходимые для строительства;
на участке необходимо максимально сохранить растительный покров почвы, который служит природным утеплителем грунтов;
после устройства МзЛФ пазухи траншей нужно засыпать непучинистым грунтом или тем же материалом, который использовался для сооружения противопучинной подушки – песком, щебнем или ПГС – смесью песка и гравия с послойным уплотнением. Это предотвратит воздействие пучинистых сил на вертикальные поверхности фундамента;
нельзя оставлять фундамент после устройства ненагруженным на зимний период, то есть необходимо сразу же возвести стены здания на полную проектную высоту и перекрыть.

Для того чтобы минимизировать возможное негативное воздействие пучинистых сил, предусматривают дополнительные мероприятия:

- при близком к фундаментам уровне подземных вод устраивают пристенный дренаж по периметру здания с укладкой дренажных труб и отводом по уклону в пониженное место;
- эффективно дополнительное утепление основания под подошвой фундамента, которое устраивается путем укладки утеплителя под отмосткой. В качестве утеплителя лучше всего использовать экструдированный пенополистирол – ЭППС, специально предназначенный для использования в подземных конструкциях. О свойствах ЭППС и его применении мы писали в статье «Обзор технологий утепления домов различными видами пенопласта (ПСБ, ЭППС) с разбором плюсов и минусов, технических характеристик» ;
- отмостку из бетона рекомендуется заармировать сеткой из высокопрочной проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм с ячейкой 150х150 мм. Через каждые 6 м по длине отмостки и на углах нужно устроить деформационные швы с помощью вставки деревянной доски. Кроме того, для более эффективного отвода поверхностных вод по краю отмостки нужно сделать водоотводные канавки с уклоном, предусматривающим сброс в пониженное место;

места вокруг строения, с которых был снят плодородный слой почвы, после окончания строительных работ следует незамедлительно покрыть дерном и желательно посадить кустарники. Это будет способствовать утеплению грунта и задержанию снежного покрова зимой, который также уменьшает глубину промерзания грунта.

Расчет МзЛФ

Ширину малозаглубленного фундамента и толщину противопучинной подушки необходимо принимать по расчету.

Рассмотрим на примере, как производится расчет МзЛФ. Возьмем вариант для малоэтажного строительства – одноэтажный жилой дом из бруса с двумя крайними и одной средней несущей стеной с размерами в осях 8х8 м, средняя стена расположена посредине, то есть с шагом 4 м. Для деревянных легких домов проблема пучинистости грунтов особенно актуальна.

конструкция наружных стен – стена из массивного бруса толщиной 150 мм;
средняя стена – массивный брус толщиной 150 мм;
высота этажа 3 м;
покрытие – с деревянными несущими балками;
цоколь высотой 600 мм из монолитного бетона;
грунты – суглинки полутвердые, сильнопучинистые, так как участок расположен в низине.

Вначале определяем нагрузку на 1 погонный метр фундамента для двух расчетных сечений: 1 – крайних стен, несущих покрытие, 2 – по средней стене, куда опираются балки покрытия с двух сторон. Для самонесущих стен расчет делать не будем, примем ширину фундамента конструктивно.

Pc – удельный вес цоколя на 1 м2 = 1,5 т/м² (по таблице А);

hc – высота цоколя, равная 0,6 м;

Pbr – удельный вес стен из бруса на 1 м² = 0,12 т/м² (по таблице А);

he – высота этажа (3 м);

Pper = вес деревянного покрытия 0,223 т/м² (с учетом веса снега по таблице А);

L – пролет несущих стен (4 м).

Получаем: q1 = 0,6 х 1,5 + 0,12 х 3 + 0,223 х 4/2 = 1,72 т/м

Для средней стены:

Pbr – удельный вес средней стены из бруса, принимаем по таблице А = 0,12 т/м²;

Pc – вес цоколя в средней части = 1,5 т/м².

q2 = 1,5 х 0,6 + 0,12 х 3 + 2 х 0,223 х 4/2 = 0,9 + 0,36 + 0,892 = 2,15 т/м.п.

Определяем ширину подушки фундамента по формуле:

b – ширина фундамента;

q – нагрузка на 1 м. п. ленточного фундамента;

R – расчетное сопротивление грунтового основания, которое принимаем по таблице Б, в нашем случае для суглинка полутвердого R = 22,8 т/м².

Получаем для двух сечений:

В результате принимаем ширину фундамента из конструктивных соображений для всех стен = 0,3 м .

Можно также рассчитывать ширину фундамента по расчетному сопротивлению противопучинной подушки, когда величина R будет меньше, чем величина Rп, где Rп – расчетное сопротивление грунта противопучинной подушки, которое зависит от вида сыпучего материала:

14 т/м² – для песка средней крупности;
16 т/м² – для крупного песка;
21 т/м² – для песчано-гравийной смеси.

В нашем примере в любом случае из-за небольших нагрузок принимается ширина фундамента из конструктивных соображений.

Определяем толщину подушки, для чего используются две формулы:

Из условий сопротивления подстилающего грунта:

где: R – прочность подстилающего грунта (суглинок тугопластичный R = 22,8 т/м²), определяем по приведенной здесь таблице Б.

t = (A – C x D x q) / 1 – (0,4 х C x D x q/b)

А – коэффициент, определяем по таблице В, величина А для отапливаемых сооружений на сильнопучинистых грунтах = 0,5;

С – коэффициент, который равен 0,1 – для отапливаемых зданий, 0,06 – для неотапливаемых зданий;

D – коэффициент, который определяем по таблице Г, среднее значение для отапливаемых зданий между шириной 0,2 и 0,4 м = 1,70 + 1,29 / 2 = 1,49

Примечание: значения над чертой коэффициента А приведены для наиболее оптимальной глубины заложения подошвы фундамента 0,3 м, под наклонной чертой – для фундаментов, лежащих на поверхности, то есть незаглубленных.

Рассчитываем толщину подушки, исходя из условий сопротивления подстилающего слоя грунта для несущих стен:

t = 2,5 х 0,3 х [ 1 – (1,2 х 22,8 х 0,3) / 2,15) ] = 0,75 х (1 – 3,81) = – 2,10 м

Получилась отрицательная величина, в этом случае толщина подушки принимается равной нулю.

Производим расчет по второй формуле:

t = (A – CxDxq) / [ 1 – (0,4 х C xD xq/b)] = (0,5 – 0,1 х 1,49 х 2,15) / [ 1 – (0,5 х 0,1 х 1,49 х 2,15/0,3)] = (0,5 – 0,32) /(1 – 0,53) = 0,17 / 0,47 = 0,36 м

Толщина подушки принимается по большему из значений, полученных при расчете по двум формулам.

В результате принимаем подушку из конструктивных соображений толщиной 400 мм.

Примечание: то же, что и для таблицы В.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ): калькулятор, устройство, глубина, технология армирования

Устройство мелкозаглубленного фундамента(МЗЛФ) и способ расчёта его глубины и ширины

Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:

глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.

Приводим для демонстрации ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:

Устройство МзЛФ

Технология МзЛФ почти полностью соответствует технологии сооружения ленточного монолитного фундамента, описанной нами в статье « », и включает следующие операции:

подготовительные работы — вертикальная планировка участка, разметка и закрепление осей здания, земляные работы по отрывке траншей под фундаменты;
устройство подушки под МзЛФ;
установку опалубки;
армирование;
бетонирование;
ухаживание за уложенной в опалубку бетонной смесью;
снятие опалубки.

Устройство подушки

Материалом для устройства подушки могут служить следующие сыпучие материалы:

крупный песок и песок средней крупности;
песок гравелистый;
щебень мелкий;
доменный или котельный шлак;
смесь крупного песка (не более 40 %) и гравия (не менее 60 %).

Армирование фундамента

Покажем на примере, как производится армирование фундамента.

Правила производства работ и специальные мероприятия

Правила производства работ следующие:

все работы по устройству МзЛФ следует производить преимущественно в летнее время. Не допускается сооружать фундаменты на замерзших грунтах основания;
для предотвращения замачивания грунтов основания необходимо выполнить вертикальную планировку участка с обеспечением уклона на каждом склоне величиной не меньше 0,03 для отвода поверхностных вод после атмосферных осадков от места застройки и выемок под фундамент;
если участок находится в пониженном месте, то нужно защитить его от опасности затопления поверхностными водами с соседних, повышенных участков с помощью устройства водоотводных канав;
процесс сооружения фундаментов – от подготовительных работ до устройства отмостки – должен быть произведен в самое короткое время, для чего к земляным работам можно приступать только после выполнения всех подготовительных работ и на участок доставлены все материалы, необходимые для строительства;
на участке необходимо максимально сохранить растительный покров почвы, который служит природным утеплителем грунтов;
после устройства МзЛФ пазухи траншей нужно засыпать непучинистым грунтом или тем же материалом, который использовался для сооружения противопучинной подушки – песком, щебнем или ПГС – смесью песка и гравия с послойным уплотнением. Это предотвратит воздействие пучинистых сил на вертикальные поверхности фундамента;
нельзя оставлять фундамент после устройства ненагруженным на зимний период, то есть необходимо сразу же возвести стены здания на полную проектную высоту и перекрыть.

при близком к фундаментам уровне подземных вод устраивают пристенный дренаж по периметру здания с укладкой дренажных труб и отводом по уклону в пониженное место;
эффективно дополнительное утепление основания под подошвой фундамента, которое устраивается путем укладки утеплителя под отмосткой. В качестве утеплителя лучше всего использовать экструдированный пенополистирол – ЭППС, специально предназначенный для использования в подземных конструкциях. О свойствах ЭППС и его применении мы писали в статье « » ;
отмостку из бетона рекомендуется заармировать сеткой из высокопрочной проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм с ячейкой 150х150 мм. Через каждые 6 м по длине отмостки и на углах нужно устроить деформационные швы с помощью вставки деревянной доски. Кроме того, для более эффективного отвода поверхностных вод по краю отмостки нужно сделать водоотводные канавки с уклоном, предусматривающим сброс в пониженное место;

места вокруг строения, с которых был снят плодородный слой почвы, после окончания строительных работ следует незамедлительно покрыть дерном и желательно посадить кустарники. Это будет способствовать утеплению грунта и задержанию снежного покрова зимой, который также уменьшает глубину промерзания грунта.

Расчет МзЛФ

Ширину малозаглубленного фундамента и толщину противопучинной подушки необходимо принимать по расчету.

Исходные данные:

конструкция наружных стен – стена из массивного бруса толщиной 150 мм;
средняя стена – массивный брус толщиной 150 мм;
высота этажа 3 м;
покрытие – с деревянными несущими балками;
цоколь высотой 600 мм из монолитного бетона;
грунты – суглинки полутвердые, сильнопучинистые, так как участок расположен в низине.

q1 = Pc х hc + Pbr х he + Pper х L/2

Pc – удельный вес цоколя на 1 м2 = 1,5 т/м² (по таблице А);

hc – высота цоколя, равная 0,6 м;

Pbr – удельный вес стен из бруса на 1 м² = 0,12 т/м² (по таблице А);

he – высота этажа (3 м);

Pper = вес деревянного покрытия 0,223 т/м² (с учетом веса снега по таблице А);

L – пролет несущих стен (4 м).

Получаем: q1 = 0,6 х 1,5 + 0,12 х 3 + 0,223 х 4/2 = 1,72 т/м

Для средней стены:

q2 = Pc х hc + Pbr х hе + 2 х Pper х L/2

Pbr – удельный вес средней стены из бруса, принимаем по таблице А = 0,12 т/м²;

Pc – вес цоколя в средней части = 1,5 т/м².

Получаем:

q2 = 1,5 х 0,6 + 0,12 х 3 + 2 х 0,223 х 4/2 = 0,9 + 0,36 + 0,892 = 2,15 т/м.п.

Таблица А

Определяем ширину подушки фундамента по формуле:

b – ширина фундамента;

q – нагрузка на 1 м. п. ленточного фундамента;

Таблица Б

Получаем для двух сечений:

b1 = q1 / R = 1,72 / 22,8 = 0,07 м
b2 = q2 / R = 2,15 / 22,8 = 0,09 м

В результате принимаем ширину фундамента из конструктивных соображений для всех стен = 0,3 м .

14 т/м² – для песка средней крупности;
16 т/м² – для крупного песка;
21 т/м² – для песчано-гравийной смеси.

Определяем толщину подушки, для чего используются две формулы:

Из условий сопротивления подстилающего грунта:

t = 2,5 х bх [ (1 – 1,2 х Rх b) / q ]

другая формула:

t = (A – C x D x q) / 1 – (0,4 х C x D x q/b)

С – коэффициент, который равен 0,1 – для отапливаемых зданий, 0,06 – для неотапливаемых зданий;

Таблица В

Рассчитываем толщину подушки, исходя из условий сопротивления подстилающего слоя грунта для несущих стен:

t = 2,5 х 0,3 х [ 1 – (1,2 х 22,8 х 0,3) / 2,15) ] = 0,75 х (1 – 3,81) = — 2,10 м

Получилась отрицательная величина, в этом случае толщина подушки принимается равной нулю.

Производим расчет по второй формуле:

t = (A – CxDxq) / [ 1 – (0,4 х C xD xq/b)] = (0,5 – 0,1 х 1,49 х 2,15) / [ 1 – (0,5 х 0,1 х 1,49 х 2,15/0,3)] = (0,5 – 0,32) /(1 — 0,53) = 0,17 / 0,47 = 0,36 м

Толщина подушки принимается по большему из значений, полученных при расчете по двум формулам.

В результате принимаем подушку из конструктивных соображений толщиной 400 мм.

Таблица Г

Примечание: то же, что и для таблицы В.

Для быстрого расчета предназначен расположенный здесь калькулятор МзЛФ.

Мнение эксперта

Проявление сил морозного пучения возможно только в условиях залегания на площадке строительства грунтов глинистых или песчаных, исключая скальные и крупнооблочные грунты, гравелистые и крупные пески при следующих условиях – достаточной глубине зимнего промерзания, которая должна составлять не менее 0,5 м, близком присутствии подземных вод от подошвы фундамента и других возможностей увлажнения или замачивания грунтов.

Принимая решение об использовании МзЛФ, следует внимательно проанализировать все условия. Конструкцию фундамента – ширину подушки, армирование, толщину противопучинной подушки необходимо точно рассчитать.

Для строительства домов небольшой площади, а также различных хозяйственных построек лучшим вариантом основания является мелкозаглубленны й фундамент. Его возведение не займет много времени, а весь процесс можно выполнить самостоятельно. Чтобы мелкозаглубленны й ленточный фундамент своими руками был максимально прочным, нужно грамотно рассчитать его параметры и строго соблюдать технологию заливки.

Глубина обычного фундамента составляет не менее 1,5 м, а в холодных регионах – до 2 м. Мелкозаглубленны й фундамент располагается на глубине до 70 см, что существенно облегчает копку траншей и сокращает время на строительство. Поскольку площадь такого фундамента в разы меньше, расход строительных материалов также снижается. Для его изготовления подходит не только бетон, но и красный кирпич, а также бетонные блоки.

Есть у мелкозаглубленно го основания и свои недостатки: он подходит только для сооружения одноэтажных зданий небольшой площади; требует обустройства дренажной системы на пучинистых грунтах. Заливать такой фундамент можно исключительно в теплое время года, и нельзя оставлять его на зиму без нагрузки. При промерзании почва выталкивает легкий фундамент, повреждая его целостность.

Технология строительства фундамента

Самый быстрый вариант ленточного фундамента – бетонный монолитный. Из блоков или кирпича его возводят в том случае, если нет возможности приготовить большое количество раствора и залить основание за один раз. Чтобы строительный процесс не прерывался, следует заранее подготовить все необходимые инструменты и материалы.

Итак, для работы потребуется:

рулетка;
отвес или уровень;
колышки из дерева или железные прутки;
толстая леска;
подборная и штыковая лопата;
геотекстиль;
песок;
щебень;
арматура сечением 12 или 16 мм;
материалы для опалубки;
полиэтилен;
бетонный раствор;
кельма.

Участок под мелкозаглубленны й фундамент должен быть относительно ровным, с плотным однородным грунтом. Определяют расположение дома относительно участка и на месте одного из углов фасада вбивают колышек. Отмеряют расстояние до второго угла и снова ставят маячок из колышка. Между колышками натягивают леску, закрепляют ее, затем от каждого угла намечают перпендикулярные линии. Соединив маячки в прямоугольник, проверяют периметр по диагоналям. Если углы и стороны разметки равны, можно размечать внутренний периметр, согласно проекту.

Ширина ленты фундамента обычно равняется 40 см, поэтому внутри разметки необходимо обозначить внутренние границы основания. Для этого от каждого внешнего угла вдоль натянутой лески отступают по 40 см в обе стороны. Намечают эти точки маячками, а затем от них отступают за периметр на 20-30 см и вбивают колышки. Это необходимо для более точного обозначения углов, как внешних, так и внутренних. К тому же, во время копки близко расположенные колышки можно случайно зацепить и сбить разметку.

Грунт вынимают на глубину 70 см, отсчет ведут из самой низкой точки разметки. Стенки траншей должны быть строго вертикальными, что периодически проверяют строительным уровнем. Если грунт осыпается, следует устанавливать подпорки из дерева по мере продвижения вдоль периметра. Когда траншеи готовы, проверяют уровнем горизонтальность дна, исправляют дефекты.

Во избежание усадки и деформации ленточного фундамента необходима песчаная подушка. Песок рекомендуется использовать речной крупнозернистый, который лучше противостоит сжатию. Чтобы защитить песчаную подушку от размывания, дно и стенки траншей закрывают геотекстилем. Можно взять и обычный полиэтилен, главное, чтобы песок не смешивался с почвой. Материал расстилают внутри траншей, а его края выводят наверх и чем-нибудь закрепляют, например, кирпичами. Это не позволит геотекстилю сдвинуться во время трамбовки песка и укладки арматуры.

На участке с глинистой почвой толщина подушки должна быть не менее 50 см, если же грунт преимущественно песчаный, достаточно 20 см. Песок засыпают в 2-3 приема, каждый раз тщательно его трамбуя. Для лучшего уплотнения слои песка проливают водой. Поверх песчаной подушки насыпают слой гравия толщиной около 10 см, и тоже хорошенько трамбуют. После этого можно монтировать опалубку.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — траншея

Сборка и установка деревянной опалубки

Для опалубки подходят ровные доски толщиной от 2 см, прочная фанера, плиты OSB . Листовой материал режут на части шириной от 40 см, доски сбивают в щиты. Соединять элементы опалубки удобнее саморезами, тогда демонтировать конструкцию гораздо легче. При сборке щитов следует учитывать, что внутренняя сторона должна быть максимально гладкой, иначе все неровности отобразятся на стенках фундамента. Поскольку дерево сильно впитывает воду из раствора, опалубку следует обить полиэтиленовой пленкой.

Когда необходимое количество щитов готово, приступают к установке опалубки. Части опалубки выставляют по обе стороны траншей, ровняют по горизонтали и высоте, и сбивают по верхнему краю поперечными брусками через определенные промежутки. Далее укрепляют конструкцию распорками с внешней стороны, чтобы при заливке стенки опалубки не разошлись. В завершение монтажа следует убедиться, что в опалубке нет зазоров и щелей, а стенки расположены строго вертикально.

На внутренних стенках щитов отмечают уровень заливки раствора; делают это по всему периметру траншей, чтобы поверхность мелкозаглубленно го фундамента лежала в одной горизонтальной плоскости. Вместо разметки на стенках многие строители используют леску: натягивают ее внутри опалубки и закрепляют концы гвоздями. Выполнять это нужно после установки армирующего каркаса.

Монтаж каркаса

Армирующий каркас вяжут из арматуры диаметром от 12 см. Из арматуры нарезают прутки по ширине и длине траншей, а затем связывают их в решетку. Размеры стандартной ячейки составляют 30х30 см. Для связки используют мягкую проволоку, а вот варить каркас нежелательно: сварка снижает устойчивость металла к растяжению, что приводит к трещинам основания. Кроме того, сварная решетка больше подвержена коррозии.

Уложив решетку на дно, перевязывают арматурой каркас в местах соединения. Если высота основания превышает 30 см, следует сделать армирующий каркас двухуровневым. Для этого вяжут второй слой решеток, а потом соединяют их с нижним слоем вертикальными прутами. Арматура не должна касаться стенок траншей и опалубки, а также доставать до уровня заливки бетона. Выступающий из фундамента металл быстро поржавеет от дождя и снега, а значит, прочность основания будет снижена.

Прочность мелкозаглубленно го фундамента прямо зависит от качества бетона. Для заливки рекомендуется использовать раствор марки М200 и выше. При самостоятельном изготовлении раствора в емкость высыпают 1 часть цемента, добавляют 3 части просеянного песка и 4-5 частей мелкого гравия или щебня. Если все выполняется вручную, сначала перемешивают сухие компоненты, а потом понемногу вливают воду.

Хоть высота фундамента и небольшая, заливать траншеи рекомендуется послойно. Это поможет лучше уплотнить раствор и равномернее его распределить. Первый слой наливают толщиной 20 см, по возможности разравнивают и протыкают до дна отрезком арматуры в нескольких местах. Особенно тщательно следует пробить углы. Второй слой заливают сразу после первого, не дожидаясь, пока бетон схватится. Снова распределяют раствор по углам, под прутьями каркаса, на стыках стен, избавляются от воздушных пустот.

Последний слой бетона выравнивают по леске, поверхность разглаживают кельмой, а затем посыпают сухим цементом через сито. Это способствует более быстрому схватыванию и упрочнению раствора, кроме того, поверхность, присыпанная цементом, не трескается при высыхании. Готовый фундамент следует прикрывать пленкой от палящих лучей и от дождя в течение 28 суток, пока бетон полностью не высохнет.

Чтобы продлить срок службы мелкозаглубленно го фундамента, его наружные стенки рекомендуется утеплить пенополистирольн ыми плитами или пенополиуретаном. По периметру основания желательно сделать отмостку шириной 1 м, а на подтопляемых участках дополнительно оборудовать дренажные канавы.

Мелкозаглубленны й фундамент из кирпича или блоков

Строительство такого фундамента имеет небольшие отличия. Кирпич можно использовать б/у, главное, чтобы он был обожженным и целым. Блоки для фундамента можно сделать своими руками, что позволит немного сэкономить на материалах.

Итак, строительство фундамента выполняется следующим образом:

размечают участок и выкапывают траншеи;
укладывают геотекстиль, песчаную подушку и слой щебня;
вяжут и выкладывают арматуру, верх которой не должен доставать примерно 5 см до края траншеи;
заливают ямы бетоном вровень с землей, выравнивают поверхность;
после схватывания и упрочнения бетонного слоя выкладывают несколько рядов из блоков или кирпича с обязательной перевязкой швов;
наружные стенки фундамента утепляют, а сверху покрывают цементной штукатуркой.

Если фундамент предназначен для хозяйственных помещений, его можно не утеплять, а сразу оштукатурить кладку раствором. При соблюдении описанной технологии, фундамент прослужит несколько десятилетий.