Виды фундаментов
Ленточные фундаменты представляют собой монолитную конструкцию, одинаковую, как правило, по ширине и высоте по всему периметру строения. Высота фундамента может быть разной только в том случае, если здание стоит на косогоре.
Ленточные фундаменты целесообразно возводить для тяжелых каменных или монолитных железобетонных строений на слабых грунтах. Кроме того, возведение ленточного фундамента предпочтительнее, если предполагается заложение его на небольшую глубину.
Фундаменты бывают ленточные, столбчатые и плавающие (подвижные) плитные.
Столбчатые фундаменты представляют собой систему вертикальных столбов, установленных, как правило, по углам строения. Иногда для усиления конструкции столбы устанавливают и под средней частью стен.
При оборудовании в строении подвала или цокольного этажа необходимо возводить только ленточный фундамент.
Для усиления фундамента между столбами могут выполняться горизонтальные связующие элементы – ростверки. В таком варианте столбы воспринимают нагрузку совместно.
Столбчатые фундаменты возводятся на слабых, пучинистых грунтах и косогорах.
Плавающие плитные фундаменты представляют собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную под всем зданием. В целях упрочнения плита выполняется с ребрами жесткости из монолитного железобетона.
Плавающие фундаменты предпочтительнее на пучинистых грунтах под компактными строениями.
По типу материалов фундаменты подразделяются на кирпичные, бутовые, бетонные, из сборного железобетона, песчаные.
На непучинистых грунтах сооружаются простейшие фундаменты из крупнозернистого песка.
На непучинистых почвах в траншеи или ямы (для ленточных или столбчатых фундаментов соответственно) укладывают слоями песок. Каждый слой толщиной 10–15 см поливают водой и трамбуют. В верхний слой укладывают кирпичный бой, гравий или щебень на песчано-цементном растворе. Такой фундамент наиболее дешев.
При сооружении любого фундамента дно котлована выравнивается по горизонту.
Затем дно котлована необходимо выровнять. Если нет нивелира, его заменит водяной уровень. На дне отсыпается песчаная подушка толщиной 100–150 см, которая поливается водой и трамбуется. Для предотвращения затапливания траншеи оборудуются водоотливными каналами.
При устройстве фундаментов из бетона или железобетона (например, ленточного) границы фундамента определяют путем установки опалубки. Для опалубки из досок толщиной 20–25 мм изготавливаются щиты, ширина которых на 50–100 мм больше высоты фундамента. Щиты крепятся в траншее к вертикальным стойкам.
Для предотвращения изгиба щитов наружу при заливке бетона наружные стенки опалубки укрепляются грунтом или распорками в стенки котлована. Металлические элементы устанавливаются на деревянные подставки или крепятся к опалубке проволокой.
При отрывке неглубоких котлованов вручную в глинистых или суглинистых грунтах опалубку можно не устанавливать, ее роль будут выполнять стенки траншеи.
Для уменьшения расхода бетона стенки опалубки герметизируются бумагой, картоном или толем, а при неглубоких котлованах опалубку вообще не устанавливают. При благоприятных погодных условиях и хороших грунтах можно не устанавливать опалубку даже для строений с подвальными помещениями. Стенки котлована будут выполнять роль опалубки.
После выбирания земли внутренняя стенка фундамента должна быть тщательно отмыта и заштукатурена.
После отвердения бетона земля из будущего подвального помещения убирается вручную или с помощью землеройной техники. Однако это упрощение только кажущееся, так как не представляется возможным произвести качественную гидроизоляцию наружной стенки фундамента из-за неровностей на ее поверхности. Готовый бетон заливается в опалубку и трамбуется вручную или с помощью специальных вибротрамбовок. Трамбование уплотняет бетон и устраняет воздушные полости.
Для контроля уровня на верхнем краю опалубки горизонтально натягивается контрольный шнур. Для удобства пользования фиксируется только один конец шнура. Второй конец с грузом свободно висит в прорези опалубки и на момент заливки бетона убирается.
После схватывания бетона (но не ранее чем через две недели) опалубка убирается и вертикальные стенки фундамента обрабатываются горячим битумом. На малоувлажненных грунтах достаточно двойной битумной обмазки.
При оборудовании подвалов или цокольных этажей гидроизоляция фундамента выполняется в обязательном порядке.
На влажных грунтах для улучшения гидроизоляции фундамент укрывают рубероидом или полиэтиленовой пленкой.
Кроме того, может проводиться наружное или внутреннее утепление помещений при помощи грунтовой отсыпки или устройства глиняного замка.
Для уменьшения воздействия сил морозного пучения наружные стены ленточных фундаментов, в том числе фундаментов подвалов, выполняют наклонными.
В условиях пучинистых грунтов минимальное воздействие в силу небольшой площади соприкосновения с грунтом оказывается на столбчатые фундаменты.
В пучинистых грунтах ленточные и столбчатые фундаменты должны выполняться с внутренним вертикальным армированием, а расширенная нижняя часть должна быть жестко связана с несущим столбом.
Для деревянных построек практически любого размера и сложности столбчатый фундамент на любых грунтах гарантированно обеспечит нормальные условия эксплуатации строения.
В увлажненных грунтах целесообразно использовать заранее изготовленные столбчатые фундаменты, которые устанавливают на место непосредственно после отрывки котлована и подготовки дна.
Хозяйственные постройки, особенно выполненные из дерева, достаточно легки. Поэтому основанием для них служат, как правило, столбчатые фундаменты.
Если хозяйственная постройка выполнена из каменных материалов, то при отсутствии подвала столбчатый фундамент с рандбалкой будет не только дешевле, но и надежнее в эксплуатации.
Для изготовления несущих опор столбчатых фундаментов могут использоваться асбоцементные или металлические трубы, которые армируются металлом и жестко связываются с основанием еще в процессе изготовления.
Опоры могут быть выполнены из асбоцементных или металлических труб следующим образом. Сначала связываются между собой трубы. Для этого металлические трубы могут свариваться, а асбоцементные – обматываться проволокой диаметром 5–6 мм. Затем внутрь труб устанавливается арматура, усиливающая конструкцию. Нижние концы арматуры крепятся к арматуре основания. Готовится опалубка для основания.
На опалубку устанавливается и крепится вертикально блок труб с арматурой. Внутренняя часть труб и опалубка заливаются бетоном так, чтобы конструкция была монолитной.
Через 2–3 суток опалубка снимается, поверхность блока дважды обрабатывается горячим битумом. Толщина несущих железобетонных столбов должна быть не менее 1/3 от ширины опорной плиты, а если столб металлический – не менее 1/6.
Иногда роль опор столбчатого фундамента играют врытые в землю деревянные столбы, служащие одновременно силовыми элементами стен. Нижняя часть столбов обрабатывается для гидроизоляции горячим битумом или дегтем.
Для усиления фундаментного столба заранее готовится арматура – металлические трубы, прутья, угольники, которые связываются по длине, образуя монолитные конструкции. Готовая арматура устанавливается в котлован, который заполняется приготовленным бетоном. Для уплотнения смеси и ликвидации воздушных полостей после заливки 250–300 мм бетона (в столбе) производится трамбовка раствора.
При изготовлении фундаментов с рандбалкой заранее устанавливается опалубка.
Для этого используются деревянные жерди диаметром 50–70 мм. Верхняя часть фундамента заливается в опалубку высотой 250–300 мм, изготовленную из досок.
Для упрочнения конструкции необходимо армировать бетон рандбалки. Арматура рандбалки должна быть скреплена с арматурой столба. Возведение стен на фундаменте целесообразно начинать не ранее чем через 10–12 суток после заливки бетона.
При применении железобетонных блоков для изготовления столбчатого фундамента нижний блок устанавливается на широкую сторону, а остальные так, чтобы поверхность, соприкасающаяся с грунтом, была минимальна. Между блоками укладывается цементно-песочный раствор.
Ленточный фундамент укладывается из блоков, установленных, как правило, на «длинную» сторону. Блоки между собой скрепляются раствором. Блоки второго и последующих рядов устанавливаются так, чтобы перекрыть стык блоков нижнего (или соседнего) ряда.
Фундаменты могут изготавливаться из готовых железобетонных блоков.
При изготовлении плитных фундаментов снимается слой плодородного грунта на глубину 15–25 см. Поверхность горизонтируется, отрываются котлованы только под ребра и столбы, собирается арматура, по краям устанавливается опалубка. Плитные фундаменты желательно заливать готовым бетоном целиком, так, чтобы получился монолит. В противном случае из-за различной степени вспучивания грунта может произойти перелом фундамента, а следовательно и всей конструкции строения.
При изготовлении плитных фундаментов котлован не отрывается.
