Главная › Новости

Надежный экономичный фундамент

Опубликовано: 01.10.2018

Kd.i: Лучший фундамент - плита. Дёшево, но быстро и надёжно, делаем своими руками.

   К «легким» относятся дома, на строительных площадках которых силы пучения, действующие по боковой поверхности фундамента (с подошвой, расположенной ниже расчетной глубины промерзания), больше веса дома. К «тяжелым» относятся дома, вес которых больше касательных сил пучения.

   Во втором случае надежность фундамента обеспечивают заглублением их подошвы ниже расчетной глубины промерзания. Так как нагрузки от дома превышают силы пучения, отрыва фундаментов от основания не происходит и, следовательно, не создаются условия для образования и накопления с годами остаточных деформаций пучения. В этом случае при устройстве ленточных или столбчатых фундаментов наряду с монолитными могут применяться сборные фундаменты из фундаментных блоков типа ФБС и фундаментных подушек типа ФЛ.

   Практика показала, что большинство строящихся индивидуальных загородных домов относятся к легким домам (здесь и далее кавычки опускаем).

   При использовании в легких домах сборных фундаментов, заложенных ниже расчетной глубины промерзания, происходит отрыв верхних рядов блоков от нижних, а нижнего — от основания, в монолитном варианте происходит отрыв всего фундамента от основания В обоих случаях в образовавшиеся полости попадает грунт обратной засыпки или грунт со стен траншей и создаются условия для возникновения и накопления остаточных деформаций пучения

   При неравномерности таких деформаций по всему дому образуются перекосы со всеми вытекающими отсюда последствиями: заклиниванием две-при и окон,искривлением стен в деревянных домах, образованием трещин в стенах кирпичных домов, что собственно и наблюдается на практике,

   Поэтому под легкими домами Следует применять мелкоэаглубпенне фундаменты, которые приспособлены к взаимодействию с пучинистым ocнованиием и не создают условии образоваиия остаточных деформации.

   В статье журнала "Дом- №4" представлены различные конструкции фундаментов, рекомендуемые для применения в индивидуальном строительстве. Дана область их рационального применения в различных грунтовых условиях.

   В практике строительства загородных домов фундаменты часто неоправданно располагают ниже расчетной глубины промерзания независимо от теплового режима здания его веса, степени пучнистости грутов.

   Для отапливаемых домов расчетная глубина промерзания может изменяться от 0,6 до 1.4 м в зависимости от конструкций полов и цокольной части, а также от температуры в доме. Например, при устройстве утепленных полов по цокольному перекрытию и при температуре в доме не ниже +15°С расчетная глубина промерзания по Подмосковью составляет 1,1 м.

   В слабопучинистых грунтах допускается назначать глубину заложения фундаментов тяжелых домов, равную половине расчетной глубины промерзания, что для отапливаемых и неотапливаемых домов составляет 0.6 и 0,8 м соответственно. Так что в ряде случаев заложение фундаментов на глубину 1,6 м превышает достаточную глубину в 2-2.5 раза.

   В соответствии с Нормами глубину заложения фундаментов тяжелых и легких домов можно назначать независимо от глубины промерзания в практически непучинистых грунтах или в пучинистых, когда соответствующими расчетами, конструктивными решениями фундаментов, оснований и технологией работ может быть обеспечена их надежность.

   Этому требованию удовлетворяют мелкозаглубленные фундаменты, которые обеспечивают надежность постройки, но в 1,5-2 раза дешевле заглубленных фундаментов.

   При устройстве лротивопучинной подушки нормальные силы пучения снижаются до величин, при которых деформации не превышают значений, допустимых для надфундаментной части дома. Путем выглубления (уменьшения глубины заложения) фундамента и уширения пазухи обратной засыпки касательные сипы пучения снижаются до величин, при которых обеспечивается устойчивость фундамента. При промерзании грунта на глубину заложения фундамента отрыва его подошвы от основания не происходит.

   Так как нагрузки от рассматриваемых домов по условию допустимых давлений на основание позволяют закладывать фундаменты значительно выше расчетной глубины промерзания, положение мелкозаглубленных фундаментов в принципе может меняться от размещения их в уровне поверхности грунта (фундамент-цоколь) до глубины, при которой сохраняется их устойчивость. Отсюда возникает вопрос: на какой глубине следует остановиться?

   Пути решения задачи

   Рациональное заложение мелкозаглубленого фундамента, при котором достигаются минимальные расход бетона, объем вынимаемого и закладываемого грунта (а в конечном итоге — минимальная стоимость нулевого цикла), находят методом приближения. На конечный результат влияет целый ряд факторов, в том числе: величина нагрузки от дома на основание, тепловой режим дома (отапливаемый, неотапливаемый); степень пучинистости грунтов. При привязке фундаментов к конкретным условиям строительной площадки решение этой задачи сложности не вызывает.

   Приведем пример. Рассмотрим возможные варианты устройства фундамента для одного и того же здания при условии обеспечения его надежности. Расчеты проделаем при следующих исходных данных:

   — нагрузка от дома на основание ленточного фундамента равна 6,3 тс/м;

   — допустимые абсолютные деформации пучения не должны превышать 2,5 см;

   — грунт — сильнопучинистый;

   — по условиям размещения надфундаментных конструкций ширина цоколя принята равной 400 мм;

   — высота цоколя от отмостки приня-та равной 600 мм (с учетом планировки вокруг дома высота цоколя от уровня грунта принята равной 800 мм)

   — дом в зимний период не отапливается;

   — касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов при обратной засыпке местным грунтом, могут достигать 11 тс/м1 {Пособие к СНиП 2.02.01 -83).

   При задании размеров траншеи имеется возможность изменять ее глубину и ширину. Для удобства анализа вариантов глубина траншеи до возможных пределов принята постоянной. Ширина траншеи изменяется в зависимости от того, какая задача решается на каждой ступени заглубления. При малом заглублении касательные силы пучения — небольшие и устойчивость фундамента обеспечивается, поэтому решается задача ограничения деформаций пучения под действием нормальных сил.

   При большем заглублении по мере промерзания грунта до подошвы фундамента суммарные касательные силы пучения возрастают, достигая, а затем и превышая нагрузку от дома. В этом случае ширину траншеи определяют из условия обеспечения устойчивости фундамента. Пучинистый грунт за счет уширения пазухи обратной засыпки отодвигается от граней фундамента и его влияние на фундамент уменьшается. При этом предполагается, что обратную засыпку, как и противопучинистую подушку, выполняют из непучинистого грунта.

   На рисунках представлен характер трансформации мелкозаглубленного ленточного фундамента и основания при различном заглублении в грунт (от 0,0 до 0,8 м). Так как при глубине заложения 1,0 м необходимая ширина подошвы становится в нашем случае равной ширине цоколя, форма фундамента получается удобной для производства работ Он также включен в рассматриваемый ряд для анализа. Сюда же включен для сравнения фундамент, заглубленный на нормативную глубину промерзания.

Технико экономические показатели вариантов заглубления в расчете на 1 М длинны фундамента

   Как следует из расчетов, заложение подошвы фундамента в уровне поверхности грунта не обеспечивает минимьного объема укладываемого бетона. По мере заглубления фундамента расход бетона на фундамент-цоколь уменьшается а начиная с глубины 0,5 м — увеличивается

   Объем вынимаемого и укладываемого грунта по мере заглубления фундамента также сначала уменьшается, а затем из условия обеспечения устойчивости увеличивается. А вот объем грунта, расходуемый на устройство противопучинной подушки с заглублением фундамента все время уменьшается и на глубине 0.8 м становится равнормальные силы пучения, действуюорле на подошву фундамента, становятся меньше нагрузки от дома. Глубина траншеи определяется собственно выбранным уровнем заложения фундамента, а ширина траншеи — условием обеспечения его устойчивости под

   В стоимость изготовления 1 пот м фундамента помимо затрат на бетон, его доставку и укладку входят расходы не рьпъе траншей, устройство протиаопучинной подушки, обратную засыпгу. арматурные и опалубочные работы, на покупку материалов и их транспортировку.

   Расчеты стоимости изготовления фундамента при различном заглублении показывает, что в пределах глубины 0,2-0 5 м стоимость меняется незначительно, но все же самый экономичней фундамент получается при его заложении на глубину 0.4 м

   При других исходных данных оптимальная глубина заложения может быть другой Расчеты показывают, что при нагрузке от дома, равной 3.О тс/м, ширине цоколя в 300 мм и при остальных тех же исходных данных оптимальное заглубление составит 0,2 м.

   Принятые в расчетах расценки могут отличаться от тех, с которыми столкнется читатель при строительстве. Например, стоимость перевозки материалов на расстояние 20 или 60 км расценки на выемку грунта экскаватором с последующей зачисткой траншей вручную или выемка грунта только вручную существенно различаются. Но все же соотношение показателей по вариантам заглубления будет того же порядка.

   Следует отметить, что многие специалисты в области фундаментостроения все же сталкиваются с одной проблемой при применении мелкозаглубленных фундаментов — это преодоление психологического барьера. Программа строительных учебных заведений все годы была ориентирована на возведение сложных и тяжелых сооружений, когда надежное основание для таких объектов обычно находилось в толще грунта — на глубине. С прохождением фундаментами промерзаемой толщи заканчивались проблемы с пучинистыми грунтами. Поэтому профессиональные строители, в том числе разработчики и составители Строительных Норм поначалу с трудом воспринимали предложение по выглублению фундаментов легких домов.

   Подтверждением сказанного является тот факт, что только в 2001 Г при переиздании СНиП 2.02.01-83* -Основания зданий и сооружений» появился раздел «Особенности проектирования оснований сооруженй. возводимых на пучинистых грунтах». Автор сам 20 лет назад проходил все этапы осмысления возможности применения новых конструкций: «этого не может быть», «в этом что-то есть», «так надо строить». И это происходило на основе ряда работ предшественников, которые уже в конце 60-х годов знали многое из того, как надо строить легкие здания на пучинистых грунтах.

   При значениях нагрузок от дома меньших, чем силы пучения, меняется характер взаимодействия сооружения с ггучинистым основанием, меняются требования к конструкции фундамента и основания, меняется технология работ Эти требования должны меняться, если главными критериями возводимых фундаментов являются надежность и экономичность.

   Еще в 1986 году в журнале -Сельское строительство- №10 совместно с В. С Сажиным в разделе «В помощь застройщику» была опубликована статья «Устройство фундаментов под садовые домики», в которой дана информация, позволяющая при минимуме сведений о пучинистых свойствах грунтов правильно сориентироваться при выборе конструкции фундаментов. Однако специфика журнала и давность публикации ограничивает возможность использования той информации сегодняшней заинтересованной аудиторией. К тому же за прошедшее время усовершенствовалась методика расчета мелко заглубленных фундаментов и технология работ, поменялись строительные конструкции и материалы, поменялись заказчики и исполнители.