Мелкозаглубленная фундаментная плита

На пучинистых, просадочных и водонасыщенных грунтах основным способом обеспечить устойчивость постройки считается устройство плавающего фундамента. Основная идея такого основания заключена в том, что грунт обладает хоть и малой, но при этом относительно равномерной плотностью. Из-за этого вероятностью сосредоточения нагрузок, как правило, пренебрегают. Однако не следует забывать, что хотя почва под фундаментом оказывает равномерное противодействие, сама нагрузка от стен при любых условиях будет сосредоточенной.

Именно поэтому при расчёте монолитной плиты в качестве фундамента следует обеспечить как минимум её конструкционную прочность на прогиб под воздействием стен по периметру. При грамотном и ответственном планировании для плиты закладывается запас надёжности порядка 20–30% на случай непредвиденного изменения гидрогеологической обстановки. При наиболее скрупулёзном подходе учитываются все нагрузки и воздействия согласно СП 20.

1. Постоянные: вес строительных конструкций, в том числе и самой плиты, эксплуатационная нагрузка зданий (150–200 кг/м 2 ), вес установленного оборудования или транспорта.
2. Временные: снеговые, вес строительных материалов, складируемых внутри здания до завершения строительства, силы морозного пучения грунта и вызванные ими сосредоточения постоянных нагрузок.
3. Особенные: перегрузки фундамента из-за необратимых изменений структуры грунта, сейсмические, а также напряжения, возникающие под действием пламени пожара.

Основными двумя способами увеличить устойчивость плитного фундамента к нагрузкам является наращивание его толщины и увеличение содержания армирующих элементов. Монолитная плита — это фундамент мелкозаглубленного или вообще незаглубленного типа, а значит, её реальная устойчивость ограничивается опорной способностью грунта на глубине расположения подготовительного слоя. Если нагрузка для здания превышает произведение опорной способности на площадь основания, никакие ухищрения с усилением плиты не помогут — здание неизбежно будет проседать до тех пор, пока не упрётся в достаточно плотный слой осадочных пород. Равномерность осадки при таком поведении предсказать невозможно, даже наоборот — появление крена при течении таких процессов практически гарантировано.

Схема плитного фундамента: 1 — уплотнённый грунт; 2 — геотекстиль; 3 — песчаная подушка; 4 — геотекстиль; 5 — гравийная подушка; 6 — гидоизоляция; 7 — теплоизоляция (пенополистирол); 8 — армирование; 9 — монолитная плита

Расчёт монолитной плиты фундамента на прочность можно выполнить точно таким же образом, как и для плиты перекрытия при условии, что приложенная нагрузка принимается за распределённую. Плита фундамента вне зависимости от размеров не может иметь толщину менее 200 мм — это минимальный показатель для обеспечения верхнего и нижнего слоёв бетона и правильного разнесения армирования от центра. Прочности такой плиты с лихвой хватит для строительства одноэтажного дома с мансардой из легковесных блоков или ещё более лёгкой каркасной постройки. Для двухэтажных строений толщину принято брать в диапазоне 220–230 мм с соответствующим увеличением размера армирующих прутьев, при наличии цокольного этажа — 300 мм. Также увеличить жёсткость плиты можно без наращивания толщины, но за счёт более выгодной пространственной конфигурации, например, с размещением рёбер жёсткости под несущими стенами.

Устройство фундаментов мелкого заложения

Монолитный мелкозагубленный фундамент, построенный для бани, и его плита мелкого заложения, не подвержены не линейной не касательной деформации, которая может быть спровоцирована из-за вспучивания грунта.

Потому, представленная конструкция популярна не только среди тех, кто имеет собственную баню, но и у тех владельцев участков, которым был подан хороший пример использования представленной конструкции.

Такая конструкция, созданная своими руками на глинистой почве, на подготовленном месте для бани, должна быть изготовлена в соответствии со всем требованиями СНиПа.

Такой утепленный фундамент для бани, который установлен на глинистой почве, в соответствии со СНиПом, должен быть снабжен монолитным каркасом.

Пример соответствия может быть заключен в объединении всех элементов, начиная с опор, расположенных на глинистой почве и заканчивая ростверком для бани.

Морозоустойчивые фундаменты мелкого заложения

Представленная конструкция может быть устойчива к нагрузкам постоянного и сезонного характера. Как пример, можно рассмотреть установку таких плитных оснований с учетом мелкого заложения в следующих разновидностях фундаментов:

• Ленточный;
• Столбчатый;
• Монолитный.

Любой представленный пример типа основания, созданного своими руками на глинистой почве, должен быть выполнен в полном соответствии с регламентом СНиПа.

Такая конструкция принимает форму монолитного цоколя. Фундамент, возводящийся для бани, может быть полым в том случае, если его конструкция будет ленточной, или цельным, если будет задействована фундаментная плита мелкого заложения.

Монолитная разновидность ростверка для бани, которая с легкостью может быть изготовлена своими руками, может быть снабжена интегрированными в структуру вертикальными опорными столбами.

Этот пример демонстрирует точность при произведении расчетов габаритов с ориентировкой на такие параметры, как общий вес бани и оптимальный показатель площади контакта с основанием почвы.

СНиП жестко регламентирует эти показатели, и при установке фундаментной плиты мелкого заложения требуется неукоснительно придерживаться правил, изложенных в СНиПе.

Теплоизоляция фундаментов мелкого заложения

Если производить дальнейшее утепление представленной фундаментной конструкции для бани своими руками, то следует учесть, что при максимальной площади контакта может сформироваться минимальный уровень давления, что может привести к значительному увеличению сметы.

Этот пример должен донести необходимость точного следования при возведении фундамента своими руками всех положений СНиПа.

Все устройство плит и фундаментов мелкого заложения разделяется на две основных категории. Это метод, с помощью которого производится изоляция и утепление фундамента и метод, с помощью которого пучение устраняется благодаря подсыпке песком.

Этот пример не демонстрирует решения вопроса, связанного с повышенным уровнем энергозатрат, сопряженных с обогревом бани.

Сейчас, для того, чтобы обеспечить утепление помещения производится подсыпка материала с дренирующими свойствами.

В соответствии с требованиями и рекомендациями СНиПа это может быть гравий или щебень. Наиболее целесообразно совмещать подсыпку с комплексными мерами по водоотведению.

Если в непучинистых грунтах наблюдается не очень высокий уровень залегания грунтовых вод, то опирание фундаментной плиты мелкого заложения на грунт должно производиться по СНиПу только после предварительно проведенного утепления.

Устройство готового фундамента мелкого заложения

Для этого может проводиться комплекс работ, связанных с засыпкой пазух плиты и фундамента фрагментами непучинистого грунта.

Это поможет значительно снизить риск возникновения деформационных процессов в отмостке. СНиП допускает применение современных гидрофобных теплоизоляционных материалов с завышенными показателями прочности.

Конструкция и схема правильного пирога плитного основания под дом

Классический «пирог» плитного основания состоит из следующих слоев:

1. Подушка из нерудных материалов – песка, щебня, песчано-гравийной смеси.
2. Бетонная стяжка для усиления конструкции и обеспечения идеально ровной поверхности.
3. Несколько слоев рулонного гидроизоляционного материала.
4. Один или два слоя утеплителя (чаще всего экструдированного пенополистирола).
5. Армирующий каркас из одной сетки или двух связанных в пространстве поясов, изготовленных стальной рифленой арматуры.
6. Непосредственно слой бетонной плиты толщиной 0,1–0,4 м.
7. Слой гидроизолятора, нанесенный на затвердевшую плиту.

Схема дополняется дренажным кольцом по периметру и отмосткой с подложкой из утеплителя. Как правило, чтобы исключить смешивание нерудных материалов подушки с землей, дно грунта укрывают геосинтетической тканью.

Когда строительство дома ведется на участках с песчаным грунтом, а в регионе наблюдается теплый климат, то иногда строители исключают из «пирога» слой утеплителя.

Нужен ли щебень?

Подушка под плитным фундаментом может состоять только из уплотненной песчаной прослойки и подбетонки, но большинство практикующих строителей добавляют в «пирог» слой щебня средней фракции.

Этот материал характеризуется морозостойкостью (F15 до F400) и повышенным сопротивлением к силам морозного пучения, поэтому в разы уменьшает риск возможных деформаций в фундаменте при температурных перепадах. Щебенку укладывают слоем до 20 см на уплотненный песок. Нерудный материал орошают водой и тщательно уплотняют виброплитой.

Разновидности МЗФ

Основная проблема несущих конструкций зданий, эксплуатирующихся под землей, заключается в морозном вспучивании грунтов, возникают при наличии условий:

• высокий процент глины
• обилие влаги для насыщения этих крупиц
• промерзание грунта, приводящее в неравномерному увеличению объемов на разных участках

Для решения проблемы использовалось несколько решений:

• плавающая плита – обладает значительной опорной поверхностью, высокой горизонтальной жесткостью, уверенно противостоит силам пучения

• подошва ниже промерзания – позволяет исключить на 100% вспучивание
• обратная засыпка инертным материалом пазух – необходима для ликвидации касательных усилий при расширении грунтов, стремящихся выдернуть фундамент из земли

Для снижения трудоемкости, сроков сдачи объектов, бюджета строительства был создан комплекс мер по снижению либо полной ликвидации вспучивания в мороз:

• нерудные материалы – не содержат глины, используются в подстилающем слое + пазухах обратных засыпок
• дренаж – пристенный, пластовый либо кольцевой, не позволяет почвам насытиться влагой

• утепление – отмостки и различных элементов фундамента для сохранения геотермального тепла подо всеми несущими конструкциями и прилегающими к ним грунтами

Внимание: При соблюдении этих мер можно заложить в проект мелкозаглубленный фундамент плитного, ленточного либо столбчатого типа, что и указано в регламенте СП 22.13330 для оснований жилищ.

Малозаглубленными принято называть сборные и монолитные конструкции, подошва которых залегает на отметке 0,2 – 0,7 м. Поэтому на почвах с низким содержанием глины дренаж и утепление могут не потребоваться вовсе.

Лента МЗЛФ

Ленточный фундамент малого заглубления обоснован экономически для особо тяжелых стеновых материалов. Ограничениями для МЗЛФ являются:

• грунты с низким расчетным сопротивлением (ил, торф, песок пылеватый)
• высокий УГВ (меньше 1 м от подошвы ленты)
• перепад высот более 1,5 м (между противоположных стен здания)

Существуют сборные ленты из одного ряда блоков ФБС и армопоясом поверх них, монолитные конструкции, обладающие максимальными эксплуатационными характеристиками по умолчанию. Технология изготовления монолитного МЗЛФ следующая:

• с учетом «красных линий» поселка производится вынос осей, шнуры на обносках натягиваются по наружной/внутренней стороне ленты для установки опалубки
• под каждой несущей стеной отрывается траншея, ширина которой больше проектного значения на 0,8 м изнутри, 1,2 м снаружи для доступа рабочих к опалубочным работам, укладке пристенного дренажа
• при наличии пучинистых грунтов 40 – 60 см слой породы заменяется нерудным материалом (щебень либо песок), который уплотняется 10 – 15 см слоями виброплитой
• в подстилающий слой монтируются смотровые колодцы по углам здания, между ними укладываются дрены
• поверх фундаментной подушки заливается подбетонка толщиной 5 – 10 см для предотвращения впитывания цементного молочка, ширина стяжки так же вдвое больше размера ленты
• на подбетонку наплавляется рулонная гидроизоляция либо приклеивается полиэтилен
• монтируется щитовая опалубка, внутрь которой укладываются арматурные каркасы, обвязываемые в сопряжениях несущих стен анкерами (Г-образные или U-образные)
• укладывается слоями (40 см) бетон, производится уплотнение смеси насадкой глубинного вибратора

Внимание: На внутреннюю поверхность щитов следует закрепить полиэтилен, предупреждающий протечки цементного молочка, облегчающий распалубку. Утеплять МЗЛФ снаружи лучше после гидроизоляции, так как лишь в этом случае создается непрерывный пленочный слой.

Плита плавающая

В 90% проектов коттеджей используется малозаглубленный плитный фундамент. Технология считается самой дорогостоящей, однако обеспечивает максимальную несущую способность подземной конструкции.

Несмотря на высокую прочность бетонной плиты с двумя слоями арматурных сеток, на пучинистых грунтах возникают серьезные нагрузки от морозного вспучивания. Поэтому у индивидуальных застройщиков популярны модернизированные варианты плавающей плиты:

• УШП – утепленная модификация
• ребристые плиты – ребра жесткости направлены вверх (позволяют получить полноценный цоколь) или вниз (снижение толщины в средней части конструкции для уменьшения бюджета строительства)

Внимание: Минимальная глубина заложения плитных фундаментов регламентирована 40 см. Этот верхний слой богат гумусом, поэтому на него запрещено опирать несущие конструкции. Органика перегнивает без доступа кислорода в течение 12 – 36 месяцев, после чего, неизбежна просадка грунта.

Столбчатый МЗФ

Малозаглубленный столбчатый фундамент допускается обустраивать исключительно на сухих грунтах с уровнем УГВ ниже 1,5 м от подошвы. Запрещено возведение на склонах, пучинистых почвах. Кроме того, столбы обладают низкой устойчивостью к опрокидыванию, поэтому их обязательно связывают ростверком:

• деревянные балки – брус обвязки «каркасников», фахверков, домов из панелей СИП либо нижние венцы сруба, крепятся анкерами к бетону
• стальной металлопрокат – швеллер или двутавр, привариваемый к оголовкам или фиксируемый анкерами в бетон
• монолитный ростверк – заливается поверх ж/б столбов, каркасы балок связываются с прутками арматуры, размещенных вертикально

Внимание: Для столбчатых фундаментов с заглублением выше отметки промерзания необходим комплекс мероприятий, исключающих вспучивание – дренаж кольцевой или пристенный, подстилающий слой + обратная засыпка щебнем/песком пазух шурфов.

Типы ленточного основания

На первом этапе строительства возводится ленточный фундамент. Под него выкапывается траншея, по ее дну укладывается слой песка. Поверх подушки монтируется гидроизоляция и только после этого можно приступать к обустройству самого основания. Ленточный фундамент может быть двух типов:

• Монолитный, то есть изготовленный из бетонного раствора;
• Сборный то есть собранный из железобетонных изделий.

Второй вариант используется не так часто, поскольку требует привлечения спецтехники. Также фундамент можно разделить по типу заглубления:

• Мелкозаглубленный — такие конструкции подходят для строений в один этаж или легких коттеджей (каркасных, брусовых, пеноблочных). Глубина залегания в этом случае составляет 0,5-0,7 метра. Важным также является показатель по кислотности почв, он должен быть низким или средним.
• Заглубленный — основание этого типа применяются для возведения домов большой этажности или при использовании тяжелых материалов, например, при строительстве монолитных коттеджей. В этом случае фундамент уходит вглубь на 0,2-0,3 м ниже уровня промерзания почвы.

Полный комплекс услуг по строительству фундамента

Как и другие типы, мелкозаглубленный фундамент обладает преимуществами и недостатками. К преимуществам стоит отнести низкую стоимость и малый расход материалов, высокую несущую способность, если участок выбран и подготовлен правильно. К недостаткам относят отсутствие подвала, но это касается не только данного типа фундаментов.

Наиболее рациональным и взвешенным решением станет обращение к специалистам, которые разработают и создадут мелкозаглубленный монолитный фундамент под ключ, на котором можно уже поставить дом из бруса, газобетона или по каркасной технологии и других материалов.

НУЛЕВОЙ ЦИКЛ.

Речь идёт о земляных работах и прокладке под будущим фундаментом необходимых инженерных коммуникаций (водоснабжение, канализация, электроснабжение, дренаж). У плитного фундамента есть один недостаток – отсутствие техподполья. Все требуемые подземные коммуникации необходимо заложить перед устройством плиты, и сделать данные работы надо с гарантированным качеством, иначе потом придётся делать сложный подкоп для их ремонта и переустройства.

Закладку коммуникаций надо делать до начала бетонных работ и строго по проекту.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ.

Это непосредственно устройство фундамента со всеми необходимыми слоями (тепло-и гидроизоляция, армирование, заливка бетона).

Грамотно разработанный индивидуальный или правильно подобранный типовой проект в данном случае просто необходимы. Соблюдение всех проектных решений будет залогом долговечной службы недорогой и надёжной мелкозаглублённой фундаментной плиты по российской технологии или утеплённой шведской плиты.

Особенности конструкции плиточного фундамента

При его возведении можно использовать специальные бетонные плиты, которые производятся на заводах бетонных конструкций. Но технология его укладки требует наличия подъемной техники. Под такое основание обязательно вырывается котлован, дно которого должно быть идеально ровным, чтобы плиты не перекосились.

Между собой плиты соединяются цементным раствором. Плита может быть ребристой и плоской. Ребристая и плоская конструкция не влияет на жесткость и долговечность всего основания. Дома, стоящие на таком основании, при несоблюдении технологии строительства, со временем могут перекоситься из-за сезонных колебаний почвы.

Следующей особенностью, является создание монолитного блочного основания.

В данном случае конструкция создается из бетонных блоков, которые также скрепляются между собой при помощи цементно-песочного раствора.

Эти основания также возводятся по общим правилам для монолитных оснований.

Этапы строительства и особенности

Возведение мелкозаглубленной фундаментной ленты выполняется в несколько последовательных этапов. Рассмотрим каждых из них подробнее.

Подготовительные работы

Первоначально необходимо удалить с площадки под застройку слой поверхностной растительности и корни деревьев, которые могут мешать проведению фундаментных работ. Далее производится выравнивание участка — в отличие от свайных оснований, МЗФ нельзя обустраивать на уклонной местности.

Выравнивание может выполняться вручную, с применением нивелира либо высотных колышек, по которым определяется горизонтальность поверхности, или посредством спецтехники — экскаватора либо грейдера. При сильном уклоне участка рационально привлечение спецтехники, обеспечивающей значительную экономии времени.

Разметка МЗФ

Для разметки контуров основания вам потребуется подготовить обносочные щиты. Делаются они из бруса и строганных досок, соединяющихся посредством гвоздей либо саморезов.

В первую очередь нужно привязать фундамент к произвольному объекту строительной площадки — можно использовать забор участка либо стену уже существующего здания. От ориентира отмеряется требуемое расстояние и в крайних точках первой стороны основания устанавливается два арматурных колышка, которые соединяются бечевкой.

На равноудаленном расстоянии (около 2-ух метров) от колышек монтируются два щита обноски. Доски устанавливаются так, чтобы гвоздь, размещенный по центру горизонтального пояса щита размещался параллельно бечевки между колышек. Между щитами обноски протягивается строительный шнур.

Далее от забитого колышка прокладывается второй, перпендикулярный контур фундамента — рулеткой отмеривается расстояние, устанавливается колышек и за ним монтируется щит выносной обноски. Между щитами протягивается бечевка.

По аналогичному алгоритму размечаются две оставшиеся стороны фундамента. После определения наружных контуров необходимо разметить внутренние стороны МЗФ — отмерить на горизонтальном поясе обноски расстояние, равное толщине ленты, вкрутить второй саморез и протянуть между щитами бечевку.

Рытье траншеи и засыпка уплотняющей подушки

Обустройство МЗФ не предполагает большое количество земляных работ — траншею под фундамент можно выкопать лопатами, без привлечения спецтехники. Глубина траншеи должна равняться глубине заложения фундаментной ленты + 20 см., необходимые для песчаной подушки.

Рис: Уплотняющая подсыпка под фундамент

Подсыпка состоит из двух одинаковых по толщине слоев песка и щебня. Первым слоем идет песок, он засыпается пластами по 5 см, которые увлажняются водой и уплотняются ручной трамбовкой. Поверх песчаной засыпки формируется слой щебня, также подлежащий уплотнению.

Монтаж опалубки

Опалубка МЗФ размещается по периметру выкопанной траншеи. Устанавливать ее нужно поверх грунта, перекрывать щитами внутренние стенки траншеи необязательно.

Высота опалубки равна высоте выступающей над землей части фундаментной ленты. Изготавливать ее можно из строганных досок, сбитых в щиты требуемых размеров, либо из фанеры толщиной свыше 1 см. Устойчивость конструкция получает за счет укрепления боковыми распорками и соединения в верхней части поперечным бруском.

После установки опалубка вместе с внутренними стенками траншеи покрывается гидроизоляционным материалом, подойдет обычная полиэтиленовая клеенка.

Армирование МЗФ

Армирование фундаментной ленты выполняется по верхнему и нижнему контуру продольными стержнями, расположенными с шагом в 10 см. Пояса соединяются между собой вертикальными перемычками (шаг 20-25 см).

Для создания продольного пояса каркаса используется рифленая арматура диаметром 12-16 мм, для соединительных элементов применяются гладкие прутки 10-12 мм. в диаметре. Соединение стержней выполняется сваркой либо вязальной проволокой.

Заливка фундамента бетоном

Для заливки фундаментной ленты применяется бетон марок М200 либо М300. Предпочтительна одномоментное заполнение опалубки с применением товарного бетона, заказанного в требуемом объеме. Если вы готовите смесь в бетономешалке, не допускайте пауз, приводящих к промежуточному отвердеванию слоев — это негативно сказывается на итоговой прочности ленты.

После заливки бетон нужно проштыковать арматурой, чтобы удалить из него полости воздуха. На период отвердевания опалубка покрывается гидроизоляционным материалом, в жаркое время поверхность бетона ежедневно увлажняется из распылителя. Срок набора прочности ленты — от 20 до 30 дней.

Мелкозаглубленный плитный фундамент

Мелкое заложение морозоустойчивого плавающего фундамента обусловлено применением утеплителя практически по всему периметру. Это дает возможность установить уровень закладки в пределах 40-50 см даже в условиях самого крайнего севера. Морозоустойчивый плавающий фундамент представляет собой плиту 20-25 см толщиной с контурными ребрами. Также отличительной особенностью является бетонная отмостка по всему периметру дома, под которую также укладывается утеплитель.

По контуру ребер жесткости монтируется утеплитель в виде пенопропиленовых или пенопластовых плит. Подобная технология сделала возможным уменьшить уровень промерзания почв, что в свою очередь предохраняет фундамент от возможных движений и вспучиваний почв в дальнейшем.

Плитный фундамент с ребрами жесткости может выполняться и без применения утеплителя. Ребра жесткости в этом случае добавляют дополнительную цепкость и делают фундамент более неподвижным.

Собрав воедино все полученные сведения о грунтовом основании, глубине промерзания, типе фундамента и его несущей способности, можно приступать к устройству траншеи. Принципиальная схема расчета глубины заложения не зависит от того, монолитный или сборный фундамент будет сооружен. Посмотрев видео, Вы узнаете, как заложить и залить фундамент без ошибок.

Устраивая траншею, следует учесть размер амортизирующей песчаной подушки – нижний обрез фундаментной плиты должен находиться на расчетной отметке, а песчаная прослойка располагаться ниже неё. Размер возможной выступающей части фундамента зависит от выбранной ширины продольного сечения плиты и должен быть максимум в четыре раза больше этого значения.

Глубина заложения фундаментов в зданиях с техническим подпольем или подвалом не имеет значения, поскольку такие фундаментные конструкции находятся заведомо ниже уровня промерзания и залегания грунтовых вод. Если же подвал отсутствует, следует проделать небольшие вентиляционные отверстия в выступающей над землей части фундамента для проветривания подпола. Следует также учесть, что верхний плодородный или техногенный слой лучше удалять при планировке, поэтому размер глубины фундаментной плиты отсчитывается от уже распланированного уровня грунта.