Прежде, чем возводить фундамент на черноземе, необходимо учесть предполагаемую величину и характер осадки фундамента на органногенном типе грунта. Перед планированием застройки специалисты также рекомендуют произвести забор грунтовых вод для тщательного исследования их химического состава. Как правило, в таких водах часто присутствуют соли, оказывающие разрушительное воздействие на материалы фундамента.
Способы возведения фундамента на черноземе
Практика показала, что может быть построен только с использованием правил искусственного сооружения «подошвы». Наиболее простыми и доступными способами являются:
- Обжатие или уплотнение грунта. Для подобных работ потребуется специальное оборудование: виброплиты, вибротумбы, катки, пневматические и дизельные «трамбовки» весом до 1 т.
- Замена слабого грунта. Принцип данного метода состоит в срезании «слабых» грунтовых почв на глубину, указанную в проектных документах. После выборки «органики» на ее место укладываются более плотные гравелистые и песчаные материалы, отличающиеся прекрасными физико-механическими характеристиками. При трамбовании эти материалы способны образовывать плотную грунтовую подушку - надежное основание для возведения фундамента.
При возведении фундамента на черноземе наиболее оптимальным вариантом является основа, возведенная по технологии плавающего фундамента.
Технология возведения
Фундаментная основа будет представлять собой монолитную железобетонную плиту, свободно лежащую на искусственном основании.
- На предварительно подготовленную искусственную подошву устанавливается щитовая опалубка, собранная из строганных досок и закрепленная деревянными (металлическими) колышками.
- Опалубка по всему основанию выкладывается арматурой (стальные прутки или проволока любого сечения, обрезки профиля, швеллера или трубы).
- Подготовленная площадка заливается бетонным раствором.
- Поверхность плитной основы закрывается любым листовым материалом и выдерживается в таком состоянии около 1,5 -2 недель.
- После полного высыхания основы опалубка убирается, а на ее месте возводится кирпичный цоколь.
Видео по процесу заливки фундамента
Существует мнение профессиональных строителей и проектировщиков, что на чернозёме строить дома нельзя. Объясняют это органическими процессами, происходящими в грунте. Жизнь червей, жуков клещей, микроорганизмов происходит до тех пор, пока существуют неразложившиеся остатки. Под накрытым фундаментом земля ограничена в воздухе, воде, новой органике. На тот момент, когда начнут происходить значительные изменения в почве, фундамент дома будет деформироваться. Следствие - полное или частичное разрушение дома.
Мнению специалистов противопоставляе тся опыт живущих людей в построенных домах на чернозёмах, без соответствия всем правилам и предписаниям - дома стоят. Население даже не подозревает, что 20 лет назад строить дом было нельзя. Хотя перекошенная изба даже в русских сказках фигурирует. Теперь понимаем, что строения возводились на чернозёме без бетонного фундамента и прочного основания.
Противоречие оправдывается тем что, чернозём это только верхний слой. Под ним идёт основа из глины, песка, суглинков, супесей и прочих видов более надёжных оснований.
Поиск рационального возведения фундамента на чернозёме
Для того чтобы увидеть полноценную картину необходимо заказать геологические изыскания, которые показывают:
1. особенности местности;
2. уровень грунтовых вод;
3. строение грунтов;
4. глубину промерзаемости;
5. несущую способность каждого слоя.
Отсутствие проделанного анализа приводит к следующим результатам: просаживаются стены, вылетают стекла, деформируются дверные коробки.
– свайно-ростверко вый фундамент с висячим ростверком (дороже и крепче);
– целостное заливание бетоном;
– для ленточного фундамента под просадочный грунт (что дешевле и ненадёжно).
Вполне вероятно, что варианты вас не устроят. Тогда самое рациональное решение - выемка чернозёма (частичная или полная) и установка плитного фундамента. Частичная выемка подразумевает и частичную замену гравийно-песчано й смесью. Понадобятся некоторые виды трамбовочных машин. Как вариант, можно произвести полное уплотнение или обжатие чернозёма для создания крепкого основания под фундамент. Это решение требует завоза множества тяжёлой строительной техники, что не всегда является физически и материально целесообразным.
Гидроизоляция бетона
Чернозёму свойственна комковатая структура, что говорит о хорошей водопроницаемост и и способности накапливать влагу, необходимую для образования гумуса. Для бетонной смеси это не самый лучший фактор. В зависимости от технологии возведения фундамента это может быть три способа:
– Нанесение на поверхность бетона рубероида, рулонного пергамин или толи. Чёткие размеры плоскостей фундамента определяют конкретный расход материала.
– В траншее расстилают изоляционный материал.
– Крепят к опалубке, предусматривая, что бы избежать повреждений во время снятия.
Следует позаботиться и о теплоизоляции бетона, которая остановит замерзание влаги, содержащейся в теле фундамента. Применяют пенополистирол, пенополиуритан или базальтовый материал. Большую роль играют водоотводные каналы и дренажная система.
Начнем с самых грубых ошибок, которые допускаются при возведении фундаментов. Первое – это основания траншеи, оно должно быть прочным и надежным. Если при выемке грунта, вы обнаружили послойное залегание пород, то необходимо остановиться на той высоте, которая станет естественной исходной базой для возведения фундамента, но не выше отметки промерзания грунтов (имеется в виду устройство заглубленного фундамента). Устраивать фундамент на черноземе нельзя , его структура не позволяет относить его к надежным основаниям.
В мелкозаглубленных, нужно предусмотреть песчаную подушку, поскольку он лучше всего уплотняется, не задерживает влагу и является инертным, противопучинистым материалом. Пески желательно выбирать чистые, без каких-либо глинистых, илистых включений, средней и крупной фракции.
Бетонные работы
Очень важно соблюдать и водоцементное соотношение, которое должно быть таковым, чтобы воды хватило для гидратации цемента, практический опыт показывает что В/Ц = 0,6 вполне достаточно для благоприятного течения процесса схватывания и твердения бетона. Очень часто для лучшей удобоукладываемости, строители повышают пластичность массы путем добавления воды, что крайне негативно сказывается на его плотности, прочности и водонепроницаемости. Не связанная химическим процессом гидратации вода остается в теле бетона. После ее испарения остаются многочисленные поры и капилляры, которые словно губка вбирают в себя воду из атмосферы и грунта. При отрицательных температурах жидкость внутри образованных пустот замерзает, что неизбежно приводит к разрушению бетонного камня и потери его несущей способности. Поэтому поверхностной защиты, вроде гидроизоляции и гидрофобизации не достаточно для того чтобы сохранить целостность конструкции. Он способен уберечь от пагубного воздействия избыточной влаги, но не от напорных вод.
Гидроизоляция фундамента
Наряду с работами по уменьшению водонепроницаемости бетона, нельзя забывать и о гидроизоляции, защите от воздействия поверхностных и подземных вод. Самый экономичный способ – это нанесение битумного покрытия, но он приемлем в том случае, когда доступ к основанию строения не ограничен. Если зазор между стенкой фундамента не предусмотрен, тогда гидроизолирующий материал укладывают непосредственно в траншее, котловане или крепят к опалубке таким образом, чтобы при ее разборке не повредить защитный слой. Часто используются толь, рубероид, рулонный пергамин. Это что касается вертикальной изоляции.
Отмостка
В основании здания существует еще одна зона, в которой могут скапливаться атмосферные осадки, это примыкание верхнего слоя грунта и фундамента. Для того чтобы отвести талые и дождевые воды от основания здания, устанавливается отмостка. Она представляет собой площадку по периметру дома, которая устанавливается под углом 15 – 30 0 и не дает влаге задерживаться у вертикальной части цоколя. Как правило, ее разрез представляет собой многослойный пирог, состоящий из подстилающего слоя и покрытия. Основой для подстилающего слоя служит песчано – гравийная смесь, которая хорошо уплотняется путем трамбования . Затем укладываем армокаркас, дело в том, что любое покрытие, хорошо работает на сжатие, а армирующая сетка позволит компенсировать нагрузки на растяжение. После наносится финишный пласт, это может быть натуральный камень, бетон, асфальт или другой подходящий строительный материал. Для сохранения целостности поверхности, не забываем прокладывать температурные швы, линейное расширение еще никто не отменял. Ширина площадки обеспечить сбор воды и с кровли, поэтому ориентировочно этот размер варьируется от 70 до 110 мм.
Теплоизоляция
Сколь бы усилий не прикладывалось, полностью исключать попадание влаги не удастся, но минимизировать ее разрушительное действие можно. Для этого проводятся
мероприятия по сохранению тепла. Сама бетонная конструкция не обладает теплозащитными свойствами, поэтому ее утепляют дополнительно. Это уменьшит негативное влияние отрицательных температур, на влагу, содержащуюся в теле фундамента и цокольной части здания. Самым эффективным материалом на сегодняшний день признан экструдированный пенополистирол. Его структура такова, что он совершенно не впитывает влагу и сохраняет свои теплоизоляционные свойства на протяжении длительного времени, сохраняя несущую способность и эксплуатационные характеристики фундамента. Так же используются базальтовый утеплитель, пенополиуретан и пенопласт.
Облицовка цокольной части необходима не только для эстетических целей, но и для практических. Декоративное покрытие защищает теплоизоляционный слой от механических повреждений и атмосферных воздействий.
Вентиляционные отверстия и продухи
Сырость, плесень и затхлый воздух в помещениях, результат неправильной работы вентиляционной системы в лучшем случае, а в худшем, полное ее отсутствие. И от этого никуда не денешься. Конденсирование холодного воздуха, пары и газы, полученные в результате жизнедеятельности человека, влага от земли – все это скапливается в подвальных и цокольных помещениях и в виде испарены и капелек воды оседает на стенах и внутри конструкций, разрушая и снижая их несущую способность. Для того чтобы избежать этого явления, необходимо с помощью вентиляционных отверстий и продухов обеспечить циркуляцию воздуха. Однако для полноценного процесса, воздухообмен должен быть соразмерим объему помещений и суммарной площади продухов. Существуют определенные правила по устройству отдушин, которыми оговариваются данные параметры. Так для проветривания пространства в 14 м 2 суммарная площадь вентилируемых отверстий должна составлять не менее 0,09 м 2 . В пересчете на использование в качестве отдушин обычных труб или коробов, это будет эквивалентно 10 – ти круглым отверстиям диаметром 11 см и 2 – ум прямоугольным, со сторонами 225 и 200 мм. Продухов должно быть как минимум два, для поступления и отведения воздуха, при использовании большего количества отверстий схема их расположения рекомендуется следующая, крайние удаляются от углов строения примерно на 900 мм, остальные устанавливаются на равноудаленном расстоянии друг напротив друга.
Деформации морозного пучения грунтов
Огромной проблемой для строения можно назвать деформации, которые происходят в грунтах под воздействием низких температур, проще говоря, их промерзание. Неравномерное распределение влаги в разных породах почвы и наличие грунтовых вод, в холодное время года становятся крайне опасным для конструкции. Замерзая, вода расширяется, создавая давление (на пучинистом грунте оно достигает до 40 т на 1м 2 поверхности), которое не может быть скомпенсировано весом самого здания. В результате повышения и понижении температур, происходит эффект пучения и если не предпринять меры, в основания строения начнут появляться осадочные трещины, что неизбежно приведет к разрушению всей конструкции. Для предотвращения столь мрачной перспективы разработано множество рекомендаций, следуя которым вы сохраните эксплуатационные характеристики вашего дома на длительный
срок.
Главное – это, конечно же, выбор подходящего проекта. Но наряду с ним стоит провести и предупредительные мероприятия. Коль основным источником деформаций служит вода, то удаление лишней влаги с участка станет большим подспорьем для сохранения целостности конструктива. Необходимо создать сеть водоотводящих каналов для отведения поверхностных влаги, для сбора подземных вод, потребуется серьезная дренажная система, которая с помощью насосов перенаправит потоки в коллекторы. Таким образом искусственное осушение грунтов снизит насыщение их влагой и сократит негативное воздействие на строение, соответственно риск появления осадочных трещин будет сведен к минимуму.
Следующее, что поможет сохранить вашему дому безупречные эксплуатационные характеристики это использование при возведении фундамента непучинистых грунтов. Заменить весь слой промерзания у вас не получится, да в этом и нет необходимости, а вот применить нужный грунт для обратной засыпки при устройстве фундамента будет весьма целесообразно.
Прекрасно проявил себя и способ утепление основания дома, но и грунта вокруг него. Применение теплоизоляционного материала позволяет в полно мере использовать геотермальное тепло земли. При сочетании нескольких методов одновременно, эффект направленный на компенсацию нагрузок от деформации грунтов, суммируется.
Фундамент — основа дома, от него зависит срок службы и прочность строения. Не экономьте на основе дома, в противном случае сооружение просядет, на несущих стенах появятся трещины, а со временем дом будет походить на Пизанскую башню. Строительство основы под дом дорогостоящее дело, оно занимает около 1/4 всех расходов от строительства. Из-за дороговизны важно все сделать с первого раза правильно и не переделывать в дальнейшем работу, которая повлечет за собой еще большие расходы.
Перед началом строительных работ необходимо правильно рассчитать глубину заложения основы под дом. Этой процедурой занимается проектировщик, который все расчеты и данные фиксирует в проекте дома. Не всегда есть возможность нанять квалифицированного человека, который займется расчетами заложения основания, иногда приходится справляться своими силами. Иногда даже и не требуется вмешательство специалистов потому, что условия для строительства могут быть очень благоприятными.
На расчеты заложения опоры влияют несколько факторов:
- Тип и размер строения.
- Геологический и гидрогеологический разрез участка, где будет располагаться дом.
- Влияние внешних факторов, климатических условий.
- Качество грунта.
- Величина нагрузки на основание.
В качестве основы используют бетон, камень или дерево, но предпочтительнее использовать бетон, который надежнее остальных материалов. Принято считать, что минимальная толщина конструкции — 0,5 м от поверхности строительной площадки. Такую толщину можно использовать при благоприятных условиях для строительства дома, то есть если грунт, который располагается на данном участке, прочный и надежный. В остальных случаях нужно подойти к расчету заложения грунта более тщательно и ответственно, основа толщиной в 0,5 м вас не устроит.
Геологический разрез участка
Нужно знать, что главным фактором, влияющим на глубину заложения основы под дом, является грунт. Узнайте, какого он вида, каково его качество и содержание. Вам необходимо сделать геологический разрез участка своими силами, для этого понадобится лопата и рабочие руки. Начните копать яму размерами 1,5х1,5м, не меньше, чтобы было удобно находиться внутри. Глубина ямы должна быть примерно 3 м.
Если вы не желаете копать яму и напрягаться, то можно обратиться к соответствующим государственным архивам, где вы сможете найти геологический разрез участка, где будет располагаться ваш будущий дом. вы получите схему участка, а можете сделать свою схему, которая будет более достоверной и актуальной.
При помощи рулетки измерьте каждый уровень грунта, который встретите при раскопках. Все схематически изобразите на листе бумаги, сохраняйте масштаб, можете использовать какие-нибудь условные обозначения, главное, чтобы вы потом сами разобрались в своих чертежах и схемах.
Наиболее часто встречаемый порядок залегания пород выглядит примерно так:
- Верхний слой почвы и растительность на нем. Это самая ненадежная опора для строительства, так как почва отлично впитывает влагу, она рыхлая и неравномерная. Данный слой в глубину может достигать до 1 м, он является домом для разных насекомых, корней и грызунов. Перед началом строительства вам нужно будет избавиться от этого ненадежного слоя, выкопать его полностью, он не сможет стать прочной опорой вашему дому.
- Торфяник или ил. Этот слой грунта тоже нельзя назвать надежным, на нем дом не построишь.
- Песок. Пески можно использовать в качестве основания под дом. Существует разные виды песков, от вида песка будет зависеть его прочность:
- гравелистые;
- мелкозернистые;
- среднезернистые;
- крупнозернистые.
- Кроме этих песков могут попасться пылеватые пески, здесь нужно учитывать уровень грунтовых вод. Чем выше их уровень, тем меньше надежность.
- Глины, суглинки и супеси. Их прочность зависит от уровня воды в них. Вода, как и у мелкозернистых песков, снижает выносливость грунта. Если уровень воды в глинах, суглинка или супесях высок, то они могут прогнуться и деформироваться даже под своей тяжестью.
Ориентируйтесь на особенности вашего участка, на слои грунтов, исследуйте и замеряйте каждый уровень с точностью.
В документе СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» вы найдете всю необходимую информацию для под ваш дом.
Основное правило глубины залегания фундамента — чем выше здание, тем глубже должна залегать конструкция. Если не соблюдать данное правило, то в будущем ваша постройка наклонится или на стенах образуются трещины. Кроме высоты и конструкции зданий, учитывать нужно близстоящие постройки, уровень грунтовых вод и подземные каналы.
Вернуться к оглавлению
Ленточный фундамент
Существует несколько видов ленточного фундамента:
- Из блоков.
- Монолитный.
- Кирпичный.
- На пучинистых грунтах (из блоков, монолитный, из кирпича).
Чаще всего в строительстве частных домов наблюдается использование мелкозаглубленного монолитного ленточного фундамента. Этот вид наиболее экономичный, легко устанавливается, что не скажешь о глубокозаглубленном способе.
Вы можете выбрать ту основу под дом, которая будет отвечать вашим требованиям. Следует учесть особенности грунта, ваши экономические возможности, высоту будущей конструкции, уровень грунтовых вод и еще многие другие факторы. На основании совокупности факторов делайте свой выбор.
Мелкозаглубленная ленточная монолитная конструкция представляет собой непрерывную линию из бетона, которая находится строго под несущими стенами здания. Принцип работы ленточной монолитной конструкции состоит в том, что весь вес здания приходится на данную опору, которая распространяет нагрузку равномерно на грунт.
Вернуться к оглавлению
Условия использования ленточного мелкозаглубленного монолитного фундамента
- Грунт является непучинистым и однородным.
- Низкий уровень грунтовых вод.
- Отсутствуют насаждения (высокие деревья).
- Грунт не является органическим (торф).
- Отсутствуют стыки в грунте.
- Участок неподтапливаемый.
При расчетах минимальной нужно учитывать промерзание грунта. Промерзание грунта — это та глубина, на которую замерзает грунт в холодную погоду.
Воздействие на фундамент находится в прямой зависимости от уровня грунтовых вод и глубины промерзания, чем больше эти величины, тем выше уровень пучения. Высокий уровень пучения создает выдавливание мелкозаглубленного ленточного основания. Чтобы он преодолел силы пучения, конструкцию нужно заглублять.
Максимальная глубина для ленточного фундамента — 2,5 м.
Она может быть и меньше, если этому сопутствуют благоприятные условия.
Иногда степень промерзания не влияет на . Например, если грунт состоит из песка, а пучинистость отсутствует.
Вернуться к оглавлению
Зависимость заложения фундамента от глубины промерзания
На глубину заложения опорной конструкции влияет глубина промерзания земли. Эта величина варьируется, она зависит от региона, где будет располагаться ваш будущий дом.
- Если промерзание до 2 м, то глубина заложения конструкции — 0,5 м.
- Если промерзание до 3 м, то глубина заложения конструкции — 0,75 м.
- Если промерзание более 3 м, то глубина заложения конструкции — 1 м.
Если грунт пучинистый, это оказывает неблагоприятное влияние на конструкцию, ее нужно сделать глубже. В зависимости от глубины промерзания пучинистого грунта рекомендуются следующие уровни заложения ленточного фундамента:
- Если промерзание до 1 м, то глубина заложения конструкции — 0,5 м.
- Если промерзание до 1,5 м, то глубина заложения конструкции — 0,75 м.
- Если промерзание до 2,5 м, то глубина заложения конструкции — 1 м.
- Если промерзание до 3,5 м, то глубина заложения конструкции — 1,5 м.
Уровень грунтовых вод может повлиять на глубину заложения фундамента. Если уровень вод очень высокий, то его придется размещать глубже нормы.
Максимальная над уровнем земли должна быть в 4 раза больше его ширины. Внутренне пространство должно быть заполнено песком. Высота над землей должна быть равна или быть меньше высоты части, который находится под землей. Чаще всего высота основания над землей составляет 50 см.