Закладка фундамента
Котлованы (траншеи) чаще всего копают экскаватором. Форма котлована (траншеи) зависит от вида грунта и его глубины. В плотных несыпучих грунтах стенки траншей обычно вертикальные (если траншеи неглубокие и грунтовые воды далеко от подошвы фундамента); в этих случаях стенки используются вместо опалубки.
Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками без опалубки:
• в гравелистых и песчаных грунтах – 1 м;
• в супесях – 1,25 м;
• в глинах и суглинках – 1,5 м.
Если необходимо выкопать траншею глубже, приходится дополнительно ставить опалубку для укрепления стенок траншеи.
При заложении столбчатых фундаментов чаще всего выкапывают ямы квадратной или круглой формы. Ямы круглой формы с вертикальными стенками устойчивы к обрушению стенок, даже когда уровень грунтовых вод высок.
Ямы и траншеи для фундамента необходимо защищать и от атмосферной воды. Если в них стекает вода с участка, то основание разжижается и теряет несущую способность. Можно отвести поверхностные воды, сделав канавы, отвалы и тому подобное, но лучше сразу же после выкапывания грунта начать закладку фундамента.
Если участок по сравнению с домом невелик, может оказаться целесообразным выкопать траншею под половину фундамента. Тогда после заливки ростверка, монтажа блоков выше уровня земли и засыпания пазух выкапывают оставшуюся часть траншеи и доделывают фундамент полностью. Однако применение такого способа оправдано лишь тогда, когда землю просто физически некуда девать.
Если по каким-либо причинам заливать фундамент планируется не сразу после подготовки котлована, то лучше не докапывать траншею до проектных отметок на 10–15 см. Оставшийся грунт защитит дно траншеи от размокания в случае выпадения осадков. Убирают этот грунт непосредственно перед заложением фундамента, и траншею (котлован) доводят до проектной глубины.
Досыпать в траншею (котлован) вынутый грунт нельзя, даже если случайно снято немного лишней земли. В этом случае из-за неравномерной усадки фундамента возможно появление трещин как в фундаменте, так и на стенах дома. В подобных случаях яму необходимо засыпать песком (слой не должен превышать 100 мм), щебенкой, гравием до нужного уровня и тщательно уплотнить. Лучшим же способом исправления таких ошибок считается кирпичная кладка или заливка бетоном.
Глубина заложения фундаментов. Многие застройщики ошибочно считают, что чем глубже заложить фундамент, тем лучше, то есть, если подошва фундамента будет ниже уровня промерзания грунта, это обеспечит надежность фундамента.
Действительно, если подошва фундамента находится ниже уровня промерзания грунта, то силы морозного пучения уже не могут давить на фундамент снизу вверх, то есть поднимать фундамент. Однако не стоит забывать о боковом касательном морозном пучении грунта, которое действует на боковые поверхности фундамента. Его силы вполне достаточно, чтобы вырвать фундамент из грунта, отделив его верхнюю часть от нижней. Такое бывает, если фундамент сделан из кирпича, камня или небольших блоков, особенно под легкими домами (деревянные дома, облегченные каркасные дома и т. п.). Для того чтобы избежать разрушения такого фундамента на пучинистых грунтах (т. е. таких, которые при переходе из талого в мерзлое состояние увеличиваются в объеме вследствие образования кристаллов льда), нужно не только заложить фундамент ниже уровня промерзания грунта, но также погасить силы бокового касательного морозного пучения грунта. Для этого можно утеплить отмостку керамзитом, пенопластом или пумпаном.
Если же по каким-либо причинам сделать утепленную отмостку не получается, можно связать стенки фундамента с помощью металлического каркаса. Каркас закладывают на всю высоту фундамента, связывая нижнюю и верхнюю части между собой.
Наконец, можно обойтись и без металлического каркаса; в этом случае стенки фундамента необходимо выкладывать снизу широкими, а кверху – постепенно сужающимися. Это значительно ослабит силы бокового касательного морозного пучения грунта.
При возведении зданий и сооружений на крутопадающем рельефе необходимо принимать во внимание возможный сдвиг, боковое давление грунта. Величина бокового давления грунта зависит от многих факторов (вид грунта, крутизна ската и т. п.), поэтому для расчета лучше всего пригласить специалиста-строителя.
Считается, что самый надежный фундамент на крутопадающем рельефе – ленточный, потому что он жестко перевязан в поперечном и продольном направлении (рис. 1.1).
Рис. 1.1.
1 – наклонные стены бутовой кладки; 2 – кладка из забутовочного кирпича; 3 – сердечник из железобетона; 4 – бетон; 5 – будущий цоколь; 6 – обратная засыпка грунтом; 7 – плита опорная из железобетона; 8 – плита бетонная; 9 – арматура; УПГ – уровень промерзания грунта
Столбчатый фундамент на крутопадающем рельефе необходимо жестко связывать поверху. Для связи лучше использовать железобетонный монолитный пояс, тогда все конструктивные элементы фундамента будут работать как единое целое.
Для определения глубины заложения фундамента необходимо знать три основных показателя:
• уровень промерзания грунта;
• высоту грунтовых вод;
• состав (вид) несущего грунта, на котором будет находиться фундамент дома (здания, сооружения).
Если зимой грунтовая вода находится ниже уровня промерзания грунта больше чем на 2 м, то для многих грунтов (мелкие и пылеватые пески, твердые глинистые грунты) глубина заложения фундамента рассчитывается без учета уровня промерзания грунта.
Другими словами, уровень грунтовых вод находится далеко от уровня промерзания грунта (более чем на 2 м), соответственно, грунт относительно сухой и пучиниться не будет. Это значительно удешевит строительство фундамента!
А если грунтовая вода находится близко к уровню промерзания грунта (до 2 м), то грунт (глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые) насыщен водой и при морозе будет пучиниться. Поэтому, когда грунтовая вода близко, грунт влажный. Фундамент необходимо закладывать с учетом промерзания грунта, то есть подошва фундамента должна находиться не выше (лучше чуть-чуть ниже) уровня промерзания грунта.
