Устройство монолитного ступенчатого фундамента
Обновлено: 07.05.2024
Зачастую сооружения возводят на площадках со сложными рельефными условиями, и требуется тщательная геологическая разведка, чтобы подобрать надежное и устойчивое фундаментное основание. Ступенчатый фундамент особой сложности не вызывает, строительство его возможно собственными силами даже на проблемном участке.
Ступенчатый фундамент – что это
Такое основание представлено конструкцией с несколькими выступами, заглубленными в землю. Его устраивают, чтобы преодолеть высотные перепады на отведенной под строительство территории. Такое основание применяется исключительно на бугристой местности.
Заложение ступенчатого основания представляет обустройство обычной железобетонной ленты, имеющей определенные изменения в виде одинаковых по уровню высоты ступеней.
Основными отличиями между ступенчатым и ленточным фундаментом, заливаемых на склоне, являются:
- котлован устраивается не горизонтально, а в виде ступеней. Данная мера дает возможность устраивать плавные переходы по высотам в любом месте;
- при выставлении опалубочной конструкции поперечные стенки устанавливаются на торцевых участках ступеней;
- металлический каркас из арматуры тоже готовят в аналогичной ступенькам форме;
- бетонирование выполняется этапами – от нижней ступени.
Имеется еще одна особенность – расчетные данные на такое основание сможет выполнить только опытный строитель. Придется определять глубину протекания грунтовых вод, устанавливать тип почвенного состава и т. п.
Помимо правильно составленного проекта необходимо знать порядок проведения работ и их технологические особенности.
Преимущества и недостатки
Ленточный ступенчатый фундамент имеет определенные достоинства:
- обладает хорошей прочностью, переносит разнонаправленные нагрузочные воздействия;
- отличается высоким показателем несущей способности, устойчив к внешним воздействиям;
- такое основание можно залить самостоятельно, не привлекая специальную технику;
- на строительство потребуется оптимальное количество материалов.
К сожалению, застройщиками отмечены и определенные недостатки:
- фундамент обладает прямой зависимостью от строения грунтового состава;
- нагрузочные воздействия направляются под углами к ленточным осям, что приходится учитывать при выполнении предварительных расчетов;
- строительство подразумевает тщательное геологическое обследование территории, результаты которого оказывают непосредственное влияние на все рабочие этапы.
Технология строительства
Итак, ступенчатый фундамент – как сделать его правильно? Составление проекта – половина успеха. Остается все работы выполнить правильно, для чего необходимо знать, что представляет собой схема монтажа ступенчатого фундамента на склоне.
Фундаментное основание должно быть стабильным и защищенным от возможных оползаний, не поддаваться воздействию воды.
В ходе работ придется отслеживать устойчивость стен котлована, очередность монтажных мероприятий и качество их проведения.
Земляные работы
От правильности подготовки котлована зависит стабильность фундаментного основания. Вариант его формирования определяют по состоянию и разновидности грунтового состава.
Угол наклонности откосов выбирается с таким расчетом, чтобы грунт не осыпался. Для песчаной почвы этот показатель составляет тридцать – сорок пять градусов, на глинистом составе значение его увеличивается до пятидесяти – шестидесяти градусов.
Если вы устраиваете фундамент в виде ступеней, котлован под всей площадью объекта можно не копать, так как каждая из ступеней должна в качестве опоры иметь материковый грунтовый состав. Выкапывается только траншея под формирование ступени.
Изначально снимают грунтовый слой на откосе по линии фундаментного основания, несколько выше уровня его закладки, выдерживая при этом наклонный угол. Если встретится грунтовый участок, не отвечающий требованиям по несущей способности, его следует удалить полностью, дойдя до более плотной почвы.
Оставшуюся часть котлована, предназначенного под ступенчатый фундамент, выкапывают вручную. Работы начинают вести с самой нижней разметочной точки, постепенно перемещаясь вверх, выдерживая размерные параметры очередной ступени. По ширине траншея должна быть несколько больше фундамента.
Установка опалубки
Чтобы грунт не осыпался, в местах уступов закладывается сплошная опалубочная конструкция. Частично такое укрепление представляет собой несъемный вариант, так как после выполнения бетонирования не все щиты можно демонтировать.
Закончив подготовку и защиту траншеи, на дно ее заливают тонкий слой тощего бетона, чтобы предотвратить проникновение в землю цементного молочка.
Если дно траншеи получилось ровным, тощий бетонный раствор можно залить в выставленную опалубку.
Опалубка выставляется сплошной системой в зависимости от состояния почвы. Ее необходимо соединить с крепежными элементами, установленными во время подготовки траншеи.
Как правило, ширина фундамента ступенчатого на склоне достигает пятидесяти – восьмидесяти сантиметров, а значение высоты составляет не менее тридцати сантиметров. Как и при устройстве традиционных фундаментных оснований, размеры его определяются с учетом несущих возможностей почвенного состава. Чем слабее основа, тем шире будет фундамент в виде ступеней.
Гидроизоляция
Выполняется вертикально и горизонтально, как в случаях с обычным ленточным или плоским фундаментным основанием. Если с этой целью используется рулонный рубероидный материал, то предусматривается десятисантиметровый нахлест верхней полосы на нижнюю.
Армирование
Так как общий уклонный угол ступенчатой фундаментной основы должен быть максимально идентичен рельефному рисунку площадки или несущим слоям почвы, то определяется необходимая высота уступа для фундамента.
Если проектным заданием определена закладка бетонной основы, уступ не должен превышать тридцать сантиметров, и армирование выполняется обычным способом. Ступени армируют дополнительно в случаях, когда грунты в этих местах отличаются неоднородностью состава или слабостью. Фундаментные ступени, превышающие по высоте шестьдесят сантиметров, устраиваются редко, проектируются из железобетонного материала и дополнительно усиливаются поперечными металлическими прутьями, расположенными горизонтально.
При рельефном уклоне, превышающем восемнадцать градусов, планируется уступ более 0.3 м, и его следует укреплять анкерами. В более широкое фундаментное основание закладываются стальные арматурные стержни, размещенные поперек и продольно в соответствии с проектными расчетами.
Бетонирование
Бетонный раствор, предназначенный для заливки ступенчатого основания, рекомендуется готовить на строительной площадке самостоятельно. Заливку следует осуществить в течение рабочего дня, чтобы вся масса схватывалась одновременно.
Раствор подается слоями, периодически уплотняется, чтобы удалить пустотные участки. Как правило, они образуются в точках пересечений арматурных каркасов.
Опалубочная конструкция заполняется раствором до нужной отметки, поверхность бетона разравнивается.
Монолитная бетонная конструкция набирает необходимую прочность в течение четырех недель, и за это время опалубка должна оставаться на месте. В некоторых случаях разрешается выполнять демонтаж щитов через две недели, когда бетон набирает до семидесяти процентов прочности, определенной проектом. Несъемные опалубочные элементы остаются в фундаментной конструкции. Как только бетон окончательно затвердеет, приступают к возведению стен.
Дренаж
Фундаментные основания ступенчатого типа, частично заглубленные по причине обустройства подвального помещения, периодически подвергаются негативному воздействию грунтовых вод. Следовательно, вдоль оснований необходимо предусматривать дренажную систему.
Дренаж оборудуется по отдельному проектному решению, после завершения работ принимается в эксплуатацию. Если строительство объекта ведется на уклонном участке, то изменяются гидрологические местные особенности, и обустройство дренажа становится важным мероприятием.
Стекающая вниз влага оседает на стенах фундамента, впитывается в них, под сооружением образуются водные потоки, вымывающие почвенный состав и приводящие к просадке грунта. Предотвратить подобное явление негативного характера можно дренажными трубами, собирающими воду и выводящими ее за территорию участка. Как правило, такие элементы дренажной системы укладываются до момента засыпки фундаментного основания.
Определенные проблемы возникают, когда дренаж устраивается на большой строительной площадке, потому что часть труб должна прокладываться непосредственно под объектом. Данная мера ограничивает численность колодцев, что усложняет их очистку и ослабляет несущие возможности почвенного состава. Линии дренажа, проходящие под фундаментами, закладываются в специальные муфты.
Не стоит упускать из виду влагу, стекающую с кровельного перекрытия. Необходимо исключить ее просачивание в почву возле стен сооружения, но и делать ее отвод в дренаж тоже не рекомендуется. Будет лучше, если под нее предусмотрите отдельную водоотводную линию.
Дренаж – мера необходимая, но порой недостаточная. Только тщательное изучение гидрогеологических особенностей места позволит вам принять решение на необходимость проектирования и устройства дополнительных средств, защищающих от воды.
Заключение
Вы теперь знаете, как сделать ступенчатый фундамент. Как видите, все работы вполне можно выполнить самостоятельно.
До начала строительных работ следует залить монолитный фундамент. Такой тип основания считается оптимальным для устройства на земельных участках с неглубоким уровнем грунтовых вод. Основным предназначением фундамента в виде монолитной плиты является защита подвальных помещений и цокольных этажей от негативного воздействия воды.
Виды монолитных фундаментов
В строительстве применяется три типа монолитных фундаментных оснований:
- ленточное. Представлено железобетонной лентой, обустроенной по периметру объекта и под всеми несущими стенами. Рекомендовано при ведении строительных работ по почвенным составам, отличающимся средней несущей способностью;
- плитное. Основное отличие от первого варианта – заливается по всей площади объекта сплошной монолитный фундамент. Считается отличным решением в районах с повышенной сейсмоопасностью и в местах со слабыми грунтами, склонными к сезонным пучениям;
- свайно-ростверковое. Монолитный фундамент на сваях представляет собой бетонные столбы, установленные ниже точки промерзания грунта, по всему периметру соединенные ростверком.
Помимо бетонных опорных столбов, свайный фундамент с монолитной плитой может устраиваться на винтовых сваях.
Кроме того, монолитное основание различается по уровню заглубленности в почву:
- мелкозаглубленное. Плита в этом случае незаглубленная полностью, в почву уходит максимум на пять сантиметров. Учитывая то, что расположенный под ней грунт промерзает, приходится предварительно устраивать толстое песчаное основание;
- на глубину промерзания. Такая технология строительства рекомендована для многоэтажных объектов. Устройство монолитного фундамента ведется ниже точки промерзания, что составляет минимум полтора метра для регионов средней российской полосы. Перед заливкой такого монолитного фундамента придется выполнить большой объем земляных работ, что потребует значительных финансовых расходов. Правда, в конечном итоге для своего коттеджа вы получите надежную и прочную основу из монолитного бетона и возможность для устройства подвала.
Области применения
Многочисленные отзывы застройщиков подтверждают, что фундамент в виде монолитной плиты отличается неплохой несущей способностью, поэтому сегодня он считается незаменимым вариантом для строительства 2-х этажного дома из камня, дерева или кирпича. Нагрузка, создаваемая зданием, легко перераспределяется на грунт.
Монолитная основа считается вечной и обладает продолжительным эксплуатационным периодом, долгое время сохраняя свои лучшие качества.
Фундамент универсальный, поэтому его широко применяют для строительства частного дома, здания промышленного предназначения, торгового либо спортивного объекта и т. п.
Преимущества и недостатки
Основное достоинство монолитной фундаментной основы заключается в показателе прочности и способности выдерживать существенные нагрузочные усилия. Такой фундамент выдерживает сезонные смещения почвы, воздействие осадков, температурные перепады.
Бетон «работает» на сжатие, а не на расширение. Это придает монолитной основе дополнительную популярность, делая ее на песчаных и пучинистых участках незаменимой.
Кроме того, к числу плюсов относятся:
- быстрота выполнения работ и их эффективность. Как правило, строительство монолитного фундамента для небольшого дома не требует применения специальной строительной техники;
- большой выбор схем монолитного фундамента. Как правило, за счет сплошной основы появляется возможность использовать каркасные конфигурации, полностью соответствующие проектным чертежам, вплоть до нестандартных форм;
- герметичность. Если заливку монолитной плиты фундамента выполнять в соответствии с технологией, исключающей образование стыков, и добавлять в бетонную смесь гидрофобные добавки, можно создать основание, способное противостоять воздействию влаги.
К сожалению, монолитный фундамент – это не стопроцентная гарантия успеха, так как, и в нем имеются определенные недостатки. К их числу относятся:
- значительный расход бетона;
- довольно трудоемкие строительные работы;
- необходимость проведения подготовительных мероприятий.
Если сравнивать плюсы и минусы фундамента из монолитной плиты, вы придете к выводу, что эффективный результат требует хорошей подготовки.
Технология заливки
В связи с тем, что монтаж монолитной плиты фундамента возможен на участках с подвижными грунтовыми составами, требования к нему предъявляются особые. И если вы стараетесь сэкономить на бригаде строителей и планируете выполнить все работы своими руками, в первую очередь следует внимательно изучить технологическую карту на устройство монолитного фундамента и придерживаться пошаговой инструкции на выполнение рабочих этапов, приведенной ниже.
Предварительно готовится участок под заливку железобетонного монолита. Строительная площадка очищается от мусора, готовятся подъездные пути. После этого в соответствии с планом устройства монолитного фундамента выполняется разметка основания, со всей площади удаляется растительный слой почвы.
Наступает очередь трудоемких земляных работ по устройству котлована. Учитывая тип фундаментной основы, глубина ее залегания варьируется в пределах 50 – 150 см. Дно котлована делается ровным, чтобы фундамент получился качественным и надежным.
Для определения оптимальной глубины котлована следует выполнить предварительную геологоразведку. По песчаному месту сильное заглубление не требуется, а вот на участках с сезонной подвижностью и повышенным содержанием глины монолитный узел фундамента придется заглублять. Идеальное решение – на глубину точки промерзания и ниже.
Этапы выполнения работ
Итак, как правильно залить монолитную плиту фундамента? Алгоритм действий выглядит следующим образом:
Гидроизоляционный слой и песчаная подушка
Основа для фундамента в разрезе выглядит следующим образом:
- дно котлована устилается плотным геотекстилем, выполняющим роль прослойки, не дающей возможности песку смешиваться с грунтом. После этого насыпается песок, высота слоя которого достигает двадцати – тридцати сантиметров. Песчаная подушка утрамбовывается, пока ее поверхность не начнет выдерживать вес человека.
- поверхность песчаного слоя укрывается геотекстилем, по которому насыпается слой щебня. При утрамбовывании необходимо контролировать горизонтальную плоскость поверхности, используя оптический нивелир. Проверку угловых участков выполняют лазерным уровнем;
- устраивается слой гидроизоляционного материала. Рекомендуется использовать рулонные виды, чтобы полосы укладывались с нахлестом. Если монолитная плита будет устроена в соответствии с требованиями ГОСТа, на ее поверхности можно делать пол.
При устройстве подушки рекомендуется уложить трубы под канализацию и водопровод.
Заливка подбетонки
Многие игнорируют этот этап, но именно с его помощью можно добиться соблюдения геометрии всех осей будущей конструкции. Ведь даже качественная трамбовка подушки не придаст ей необходимого уровня, как это получится с помощью тонкого бетонного слоя. К сожалению, работа потребует дополнительных расходов, но они себя полностью оправдают.
Утепление фундамента
Теперь рассмотрим, как сделать теплоизоляцию для монолитного железобетона. Для этого многие строители советуют использовать пеноплекс, обладающий большей плотностью, чем известный всем пенопласт. Этот материал не крошится, ему не страшны грызуны. Особенности укладки заключаются в том, что теплоизоляционный слой устраивается двумя рядами по пять сантиметров толщиной, чтобы исключить образование мостиков холода. При этом первый слой выкладывается по площади котлована, включая и полутораметровые выступы (будущая отмостка). Второй ряд выкладывается в строгом соответствии с фундаментным основанием.
Устройство опалубки
Запланировав установку деревянных щитов, приобретите качественную обрезную доску, толщина которой зависит от типа фундаментной основы и составляет 2.5 – 5 см.
Доски крепятся саморезами, через каждые пятьдесят – шестьдесят сантиметров устанавливаются вертикальные бруски, чтобы придать конструкции дополнительную жесткость.
Подготовленный щиты выставляются по периметру котлована, формируя опалубочную конструкцию. После того, как они установлены, рекомендуется в очередной раз проверить ровность углов и диагоналей. Щиты фиксируются колышками, углы укрепляются дополнительно, с внешней стороны выставляются распорные элементы, удерживающие опалубку во время заливки бетонного раствора.
Кроме досок, в качестве опалубочного материала можно использовать влагостойкую фанеру или заливать монолитную плиту по профлисту.
Армирование
Очередной рабочий этап устройства цокольного монолитного фундамента. Процесс трудоемкий и достаточно сложный, от правильности его выполнения зависит как надежность основания, так и прочность строящегося объекта.
Арматура выбирается с учетом будущего сооружения. К примеру, под гараж или малоэтажный дом достаточно использовать арматурные прутья, диаметр которых равен 1 см. Для более крупных объектов следует выбирать ребристые прутья толщиной 1.5 – 2 см.
Арматурный каркас устраивается в несколько слоев, и толстые прутья займут больше пространства, уменьшив тем самым количество заливаемой бетонной смеси.
Между гидроизоляционным слоем и рядами каркаса предусматривается зазор до 5 см, выдерживаемый с помощью специальных пластиковых подставок. Арматурные прутья соединяются вязальной проволокой, сварочный аппарат использовать не рекомендуется.
Старайтесь выбирать длину арматурных прутьев, чтобы укладка каркаса выполнялась из цельных элементов. Если это условие не выполняется, нахлесты прутьев должны составлять минимум десять сантиметров.
Бетонирование
Технология всех работ рассмотрена от «а» до «я». Остается заключительный этап – укладка бетонного раствора.
На момент установки опалубки и вязки арматурного каркаса вы должны определить не только марку бетона для заливки монолитного фундамента, но потребность в его количестве.
Для выполнения больших объемов работ, связанных с бетонированием, рекомендуется приобретать готовый раствор с доставкой его на строительную площадку.
Бетонная смесь выбирается по марке, отвечающей за показатель прочности после окончательного застывания раствора. Как правило, марка бетонной смеси соответствует М250.
Укладку бетона следует выполнять единовременно. Вынужденные перерывы влекут за собой затвердение залитых участков и появление в стыковочных местах швов, что чревато образованием трещин.
Во время бетонирования в смеси остается воздух, оказывающий на окончательный результат негативное воздействие. В связи с этим залитый бетон необходимо долго и тщательно вибрировать, а затем укрыть полиэтиленовым материалом.
До окончательного набора прочности бетону требуется не менее тридцати суток, после чего можно приступать к строительным работам.
Заключение
Теперь понятно, что такое монолитный фундамент. Как видите, для его сооружения необходимы определенные знания и навыки проведения строительных работ. Учитывая все особенности, вы достигнете успеха, даже если все работы будете выполнять собственными силами.
Кстати, опытные строители рекомендуют под небольшие объекты заливать монолитные плиты на сваях, чтобы сэкономить время и финансовые средства. Кроме того, для придания фундаментной основе устойчивости, заливаются ребристые монолитные плиты. Расположенные на ребрах жесткости основания могут нормально «работать» под воздействием нагрузочных усилий, создаваемых объектом и почвой.
Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8, а), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б).
Размеры в плане подошвы ( b, l ), ступеней ( b1, l1 ), подколонника ( luc, buc ) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней ( h1, h2 ) — кратной 150 мм; высота фундамента ( hf ) — кратной 300 мм, высота плитной части ( h ) — кратной 150 мм.
ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм
| Высота плитной части фундамента h , мм | h1 | h2 | h3 |
| 300 | 300 | – | – |
| 450 | 450 | – | – |
| 600 | 300 | 300 | – |
| 750 | 300 | 450 | – |
| 900 | 300 | 300 | 300 |
| 1050 | 300 | 300 | 450 |
| 1200 | 300 | 450 | 450 |
| 1500 | 450 | 450 | 600 |
Модульные размеры фундамента следующие:
| hf | 1500—12000 |
| h | 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800 |
| h1, h2, h3 | 300, 450, 600 |
| b | 1500—6600 |
| l | 1500—8400 |
| b1, b2 | 1500—6000 |
| buc | 900—2400 |
| luc | 900—3600 |
| l1, l2 | 1500—7500 |
Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c1 = kh1 , где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий
Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и buc×buc ; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и buc×luc , отношение b/l составляет 0,6–0,85.
Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии 1.412-1/77. Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. 4.24), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.
ТАБЛИЦА 4.23. КОЭФФИЦИЕНТ k
| Давление на грунт, МПа | Значения k при классе бетона | |||||||||||
| В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | |
 |  |  |  | |||||||||
| 0,15 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 0,2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,9 | 3 | 3 |
| 3 | ||||||||||||
| 0,25 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 |
| 2,6 | 3 | |||||||||||
| 0,3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 |
| 2,8 | 2,4 | 2,6 | ||||||||||
| 0,35 | 2,8 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,7 |
| 3 | 2,9 | 2,6 | 2,9 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | ||||||
| 0,4 | 2,6 | 2,9 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2 | 2,1 | 2,5 |
| 2,7 | 3 | 2,7 | 3 | 2,4 | 2,7 | 2,2 | 2,6 | |||||
| 0,45 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,3 | 2,6 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 1,9 | 2 | 2,3 |
| 2,5 | 2,8 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,5 | 3 | 2,1 | 2,5 | ||||
| 0,5 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2,2 | 2,4 | 3 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,8 | 1,9 | 2,2 |
| 2,4 | 2,7 | 2,3 | 2,6 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 2 | 2,3 | ||||
| 0,55 | 2,2 | 2,4 | 2,8 | 2,1 | 2,3 | 2,7 | 1,9 | 2,1 | 2,5 | 1,7 | 1,8 | 2,1 |
| 2,3 | 2,5 | 3,8 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,9 | 2,2 | ||
Примечание. Над чертой указано значение без учета крановых и ветровых нагрузок, под чертой — с учетом этих нагрузок.
ТАБЛИЦА 4.24. РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТОВ
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| lc | bc | тип подколон- ника | размеры, мм | тип подколон- ника | размеры, им | hg | lg | bg | |||
| luc | buc | luc | buc | ||||||||
| 400 | 400 | А | 900 | 300 | AT | 900 | 2100 | 800 900 | 500 | 500 | 0,22 0,25 |
| 500 600 600 | 500 400 600 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 800 900 800 | 600 700 700 | 600 500 600 | 0,31 0,34 0,41 |
| 800 800 | 400 500 | В | 1200 | 1200 | ВТ | 1500 | 2100 | 900 900 | 900 900 | 500 600 | 0,44 0,52 |
По высоте приняты следующие размеры: тип 1 — 1,5 м; тип 2 — 1,8 м; тип 3 — 2,4 м; тип 4 — 3 м; тип 5 — 3,6 м и тип 6 — 4,2 м. В табл. 4.25 и 4.26 приводятся в качестве примера эскизы и размеры рядовых фундаментов и фундаментов под температурные швы. Эти фундаменты могут применяться при расчетном сопротивлении основания 0,15—0,6 МПа.
Все размеры фундаментов приняты кратными 300 мм. Применяется бетон класс В10 и В15. Армирование осуществляется плоскими сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Защитный слой бетона принят толщиной 35 мм с одновременным устройством подготовки толщиной 100 мм из бетона В3,5.
ТАБЛИЦА 4.25. РАЗМЕРЫ РЯДОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ТАБЛИЦА 4.26. РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ
| Эскиз | Марка фундамента | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | |||||
| b | l | b1 | h1 | h1 | hf | |||
 | ФАТ3-1 ФАТ3-2 ФАТ3-3 ФАТ3-4 ФАТ3-5 ФАТ3-6 | 1800 | 2100 | – | 300 | – | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 3,4 4,0 5,1 6,2 7,4 8,5 |
 | ФАТ6-1 ФАТ6-2 ФАТ6-3 ФАТ6-4 ФАТ6-5 ФАТ6-6 | 2400 | 2100 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 4,2 4,7 5,9 7,0 8,1 9,3 |
| ФАТ7-1 ФАТ7-2 ФАТ7-3 ФАТ7-4 ФАТ7-5 ФАТ7-6 | 2700 | 2100 | 1800 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 4,5 5,1 6,2 7,4 8,5 9,6 | |
Для опирания фундаментных балок предусмотрена подбетонка (рис. 4.9). Пример конструктивного решения фундамента приведен на рис. 4.10.
Габариты монолитных фундаментов под типовые колонны двухветвевого сечения, в частности для серии КЭ-01-52 одноэтажных промышленных зданий, принимаются по серии 1.412-2/77. Размеры подколонной части таких фундаментов приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части имеют типоразмеры от 1 до 18, а также типоразмер 19, при котором размер подошвы составляет 6×5 м. По высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77.
Железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям ИИ-04, ИИ-20 и 1.420-6 для многоэтажных производственных зданий, принимаются по серии 1.412-3/79.
ТАБЛИЦА 4.27. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННИКОВ
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| lc | bc | тип подколон- ников | размеры, мм | тип подколон- ников | размеры, мм | hg | lg | bg | |||
| luc | buc | luc | buc | ||||||||
| 300 | 300 | А | 900 | 900 | AT | 900 | 2100 | 450 450 | 400 | 400 | 0,08 0,12 |
| 400 | 400 | 650 1050 | 500 | 500 | 0,18 0,29 | ||||||
| 600 | 400 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 650 1050 | 700 | 500 | 0,25 0,40 |
Отличие в маркировке фундаментов по сравнению с другими сериями заключается в том, что после цифры, обозначающей типоразмер подошвы, приводится высота плитной части. Размеры подколонной части фундамента приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части включают типоразмеры от 1 до 18 и типоразмер 19 (с размером подошвы 5,4×6 м). по высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под железобетонные типовые фахверковые колонны прямоугольного сечения, в частности по шифрам 460-75, 13-74 и 1142-77, принимаются по серии 1.412.1-4. Размеры фундаментов приведены в табл. 4.28. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное. Фундаменты разработаны для давления 0,15- 0,6 МПа. Применяется бетон класса В10. Армирование осуществляется сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Пример узла опирания колонны на фундамент дан на рис. 4.11.
Под колонны зданий применяются сборные фундаменты из одного или нескольких элементов. на рис. 4.12 приведены решения сборных фундаментов под колонны каркаса для многоэтажных общественных и производственных зданий из элементов серии 1.020-1. Элементы фундамента типа Ф применяются на естественном основании, типа ФС — для составных фундаментов (табл. 4.29). Толщина защитного слоя бетона нижней рабочей арматуры принимается 35 мм, а остальной арматуры — 30 мм. Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее величин, приведенных в табл. 4.30.
Что такое ступенчатый фундамент. Порядок устройства ступенчатого фундамента. Размещение; котлован и опалубка; дренаж; армирование; гидроизоляция; фундаментные стены.
Чтобы дом стоял надёжно, одного только хорошего проекта мало. Фундамент ещё важно сделать правильно с соблюдением всех принципов его возведения. Хотя принятие решения о конструкции фундаментов является задачей проектировщика, существуют, всё же, общие правила их создания.
Фундамент должен быть обеспечен надёжным основанием: защищён от подмывания водой и возможного оползания. Проведение работ должно предусматривать устойчивость стен котлована, очерёдность работ и тщательное их выполнение. Соблюдая элементарные правила, можно завершить нулевой цикл строительства дома довольно быстро.
Размещение
При выборе месторасположения домов на участках со сложным рельефом учитывают не направление по сторонам света, а в первую очередь направление уклона рельефа, поскольку в закладке основания дома стабильность гораздо важнее принципов его освещения. На слабом грунте, или откосе расположение дома более длинной стороной перпендикулярно откосу будет гораздо надёжнее, так как это позволит обеспечить максимальную сопротивляемость давлению почвы.
Устройство котлована и опалубки
Основой стабильного фундамента считается правильно выполненный котлован. В зависимости от вида грунта определяется способ формирования котлована. Угол наклона откосов котлована является безопасным, если он не становится причиной сползания или осыпания грунта. Такой угол составляет для глиняных грунтов – 50-60 градусов (если грунты ледникового происхождения, твердопластичные – тогда даже 70 градусов), для песчаных – 30-45.
Влажный песок кажется более устойчивым, однако в сухом состоянии он, несомненно, будет осыпаться. Устройство ступенчатых фундаментов не предполагает выкапывание котлована под всей площадью здания, так как каждой ступени нужна опора в виде материкового грунта.
Количество выкапываемого грунта должно быть таким, чтобы была возможность формирования в нём ступеней. Сначала грунт снимают вдоль линии фундамента на откосе, однако выше уровня закладки, при обязательном соблюдении соответствующего угла наклона. Если грунт залегает частично, и он не может быть несущим, желательно убрать данную часть до глубины с максимальной плотностью.
В данном случае глубина узкой траншеи под фундамент не будет слишком большой. Если в доме предусматривается подвал, тогда котлован делают широким. Часть траншеи, оставшуюся под фундамент ленточного типа, всегда выполняют вручную. Начинать копать проще от нижней точки фундаментной разметки с постепенным поднятием вверх по уклону и обмером длины и высоты отдельных ступеней.
По ширине траншея должна быть больше фундамента. Во избежание осыпания земли, в месте уступа закладывается специальная опалубка. Часть подобного укрепления – это несъёмная опалубка ступенчатого фундамента (после бетонирования её удаляют нечасто, а порой это сделать вообще невозможно). Подготовленная и зачищенная траншея заливается слоем тощего бетона, который предотвратит впитывание грунтом «цементного молочка». При ровном основании траншеи допускается заливка бетона в опалубку.
Процедура устройства опалубки фундаментов ступенчатого типа достаточно трудоёмка. В целом, вне зависимости от разновидности почвы, опалубку делают сплошной, за счёт чего в местах уступов проще выставить её вертикальные элементы. Она соединяется в одно целое вместе с фрагментами укрепления, которые были установлены в ходе выкапывания траншеи.
Устройство дренажа
Фундаменты ступенчатого типа, предусматривающие частичное глубокое заложение (что может быть связано с устройством подвала), повержены неизбежному периодическому воздействию подземных вод. По этой причине рекомендуется вдоль них устраивать пристенный дренаж, который делают по отдельному проекту, по завершении работ выполняют его приёмку.
При строительстве дома на склоне (возможно, рядом с ним), происходит изменение существующих там гидрологических условий, поэтому устройство дренажа является необходимостью. Вода, стекающая вниз по стенам фундамента, становится причиной их намокания и, как следствие, образования под зданием водного потока.
Вымывание почвы водой способно привести к проседанию почвы. Предотвратить подобные нежелательные явления можно с помощью дренажных труб, которые будут собирать воду, и отводить её за пределы дома. Как правило, закладку элементов дренажа выполняют до того, как засыпают фундамент.
При устройстве дренажа могут возникнуть определённые проблемы, если застройка ведётся на больших площадях, поскольку некоторые части труб надо уложить под домом. Из-за этого количество колодцев ограничивается, как следствие, усложняется их очистка, и ослабляется несущая способность грунта. Места, где проходят дрены, через ступенчатый фундамент, транзитом, либо под фундаментом, делают в специальных муфтах.
Нужно учесть также стекающую с крыши воду. Её просачивание в грунт возле стен дома недопустимо, однако нельзя отводить её также в дренажные трубы. Правильно, если она будет иметь отдельную систему водоотведения. Устройство дренажа может быть необходимой мерой, но не всегда достаточной – порой нужно позаботиться о проектировании дополнительных средствах защиты от воды. Выбирают их в зависимости от гидрологических условий местности.
Устройство армирования
Так как ступенчатый фундамент должен иметь уклон и быть приближённым к уклону рельефа участка или несущего слоя основы, к нему подбирается необходимая высота уступа фундамента. Если проект предусматривает закладку бетонного фундамента, уступ не должен превышать 30 сантиметров, причём ленточный фундамент армируют традиционным способом.
Ступень армируют дополнительно лишь при слабом и неоднородном грунте. Ступени фундамента высотой более 60 сантиметров делают нечасто, они проектируются из железобетона, а также дополнительно армируются поперечными горизонтальными стержнями. Если угол наклона рельефа территории и фундамента ступенчатого типа больше 18 градусов, уступ будет превышать 30 см, тогда прочность ему придают посредством дополнительного армирования анкерами. Устройство широкого фундамента предполагает закладку дополнительных продольных (распределяющих) и поперечных стержней арматуры. Их расположение указывается в детальных расчётах.
Устройство гидроизоляции
На ленточном фундаменте вертикальная и горизонтальная гидроизоляция укладывается аналогично с фундаментами плоского типа. Использование листов рубероида предполагает оставление соответствующего нахлёста: уложенная сверху полоса гидроизоляции должна накладываться на полосу, расположенную ниже, с десятисантиметровым нахлёстом (аналогично на уступе).
Стены фундамента
Построенные на ступенчатом фундаменте стены фундамента не имеют отличий с традиционными фундаментными стенами: это может быть монолитный бетон или кладка из отдельных элементов, таких как бетонные блоки, кирпич, бутовый камень. Если уступ фундамента имеет высоту, не кратную высоте фундаментных блоков, они подрезаются или дополняются более мелкими элементами кладочного материала – керамического или силикатного кирпича. Иногда стена может служить армированной подпорной стенкой, к примеру, при большом напоре грунта.
Очень часто здания могут возводиться на территориях с неспокойным рельефом: гористые местности, холмы, овраги. В таких случаях приходится тщательно изучать геологию участка, чтобы подобрать надёжный и устойчивый фундамент. Ленточный фундамент на склоне не отличается особой сложностью, при соблюдении технологии строительных работ, его можно возвести своими руками на проблемных участках.
Фундамент на склоне: разновидности
Фундаментное основание под здание на участке с уклоном должно удовлетворять следующим требованиям:
- Обеспечивать устойчивость, прочность, надежность и долговечность здания.
- Иметь защиту от возникновения возможных оползней.
- Противостоять пагубному воздействию грунтовых и паводковых вод, если такая опасность существует на участке застройки.
Для возведения усиленных фундаментов наиболее подходящими являются следующие типы фундаментных оснований:
- Ленточный фундамент (прямой конфигурации) – классический вариант опорного основания под здание, которое отличает большее усиление конструктивных узлов и элементов. Возведение этого типа фундамента на склоне повлечет значительные материальные и трудовые затраты.
- Ленточный ступенчатый фундамент – выполняется в зависимости от рельефа участка в трех вариантах, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Более подробно о технологии выполнения ступенчатых опор под здание поговорим ниже.
- Столбчатое фундаментное основание – устраивается из отдельных столбов, установленных в заранее подготовленных шурфах. Отдельные столбы заглубляются до уровня устойчивого грунта, поэтому опору можно считать надежной. Между столбами устраивается цокольная обвязка, которая несет нагрузку как подпорная стенка.
- Свайное поле из винтовых свай – самый доступный и надёжный фундамент под дом или баню на склоне. Свайный фундамент из винтовых опор легко устанавливается вручную, при этом завинчиваемые сваи можно наращивать до значительной длины. Этот вариант свайного основания не подходит для домов с глубоким подвалом.
Технология возведения ступенчатого фундамента
Конструкция ступенчатого фундамента
На участках с уклоном и сложным рельефом, постройки располагают с учетом направления склона, не учитывая расположения сторон света и обеспечения наилучшего естественного освещения.
В данной ситуации в приоритетном порядке обеспечивается устойчивость и стабильность опорного основания.
Выкопать котлован на участке со склоном достаточно непросто, очень важно выбрать правильный угол наклона откосов.
При выполнении земляных работ по подготовке котлована необходимо предупредить возникновение осыпания и сползания грунта.
Обычно принимаются следующие нормативы:
- Песчаные почвы – от 30 до 45°.
- Глины, суглинки – от 50 до 60°.
- Промерзающие грунты – 70°.
Особенностью подготовки котлована под ступенчатый фундамент является необходимость возводить каждую отдельную ступень фундамента с опорой на материковый грунт, поэтому вынимается достаточно большой объем грунта, чтобы формирование ступеней не вызвало определенных затруднений.
Земляные работы и устройство опалубки
Фундамент на склоне
Начинают земляные работы по рытью котлована под фундамент со снятия верхней части грунта на участке со скосом. При выполнении работ обязательно соблюдают угол наклона, грунт снимают выше отметки заложения опорного основания.
При строительстве дома с подвальным помещением придется выкопать котлован под устройство фундамента. Для дома без подвала достаточно подготовки отдельных узких траншей, соответствующих по размерам отдельным ступеням.
Начать земляные работы удобнее всего с самой нижней отметки, продвигаясь по уклону вверх.
Очень важно предусмотреть траншею под устройство ступеней несколько шире, чем основание фундамента.
Высоту и длину отдельных ступеней отмеряют в соответствии с проектными чертежами. Опалубка устанавливается сразу во время подготовки ступеней, таким образом, удается избежать осыпания грунта на уступах. Установленные щиты редко убираются после окончания заливки фундамента, обычно опалубка предусматривается несъемной.
Подготовленные траншеи выравнивают по низу, утрамбовывая грунт на дне. Установленная опалубка выстилается слоем защитной гидроизоляции. Опалубка для ступенчатого фундамента, ее изготовление и установка являются достаточно трудоемким и сложным процессом, ведь часто фундамент располагается на большой глубине, что требует дополнительных работ по устройству надёжного дренажа.
Для устройства фундамента на склоне опалубка изготавливается из деревянных материалов, при этом важно следить, чтобы щиты не имели значительных зазоров.
Армирование фундамента для дома на склоне
Арматура 10 мм для армирования основания на склоне
Армирование фундаментного основания для дома на склоне – очень ответственная работа, требующая внимания. Предусматривая уступ из бетона, очень важно помнить, что его высота не должна превышать 0,3 м.
Армирование ленточного фундамента выполняется с помощью пространственного арматурного каркаса, связанного (или сваренного) из арматуры диаметром 10-20 мм. Опалубка должна быть выше установленного в нее каркаса из арматуры, чтобы при бетонировании на поверхности залитого фундамента не остались арматурные стрежни.
Усиленное армирование ступени предусматривается при подвижном или слабом грунте. В редких случаях возможно применение ступеней высотой более 0,3 м.
В этом случае применяются железобетонные изделия с дополнительным армированием продольными и поперечными арматурными стержнями. При необходимости уступ укрепляют анкерами, это делается в случае, если на участке наблюдается значительный наклон поверхности (более 18 градусов).
Бетонирование и уход за фундаментом
Бетонную смесь для заливки фундаментного основания придется готовить на строительном участке, ведь проехать на участок со сложным рельефом для тяжелых бетоновозов достаточно затруднительно. Залить фундаментную конструкцию желательно за один день, чтобы не допускать образования подсохших слоев бетонной смеси.
При укладке бетона в опалубку следует выполнять уплотнение смеси, чтобы избежать возникновения пустот внутри конструкции. Обычно такие «карманы» образуются в местах пересечения арматурного каркаса. Опалубка должна быть заполнена бетоном до надлежащих отметок, поверхность смеси тщательно выравнивается.
Монолитная конструкция из бетона будет набирать прочность до 28 суток, в это время опалубка не должна нарушаться. Допускается снять щиты с фундаментного основания через 2 недели, когда конструкция наберет до 70% прочности от проектных показателей. Несъемная опалубка должна оставаться в теле фундаментных опор.
После набора прочности ступенчатых опорных конструкций, можно приступать к возведению стен.
Читайте также: