Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Щелевой фундамент для дома

Когда применим щелевой фундамент

Если бригада, приглашённая вами для изготовления фундамента, предлагает отлить монолитную железобетонную ленту прямо в грунте, будьте внимательны. Для них она проще в изготовлении, а для вас может быть просто неприемлемой. Специалист рассказывает об особенностях применения такой конструкции.

Щелевым называют монолитный ленточный железобетонный фундамент прямоугольного сечения, при изготовлении которого бетон укладывают непосредственно в выкопанную траншею — «в распор» грунта. Делают их обычно в связанных глинистых грунтах, в песчаных грунтах их не применяют, так как стенки траншеи в них будут осыпаться.

Цоколь можно делать как единую конструкцию с фундаментом или раздельно — в виде кирпичной или блочной кладки (рис. 1а, б). В первом случае опалубку выставляют от поверхности грунта на высоту цоколя.

Щелевые фундаменты более экономичны по сравнению с традиционными, устроенными в траншеях с применением опалубки (рис. 1в). Поэтому они более привлекательны при строительстве малоэтажных зданий.

Особенности щелевых фундаментов

В традиционных ленточных фундаментах нагрузка от дома на основание передаётся через подошву. Сопротивление грунта обратной засыпки в расчётах не учитывают.

При устройстве щелевых фундаментов за счёт неровности бортов траншей и плотной (с виброуплотнением или штыкованием) укладки бетона получается хорошее сцепление боковой поверхности конструкции с грунтом, который может воспринимать значительную часть нагрузки от дома. Поэтому для получения экономичных конструкций в расчётах учитывают сопротивление грунта как по их подошве, так и по боковой поверхности. Как будет показано ниже, это достижимо не во всех грунтовых условиях.

Щелевые фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания, рассчитывают по деформациям осадок и на устойчивость против воздействия касательных сил пучения. Для мелко-заглублённых щелевых фундаментов в пучинистых грунтах помимо указанных расчётов следует выполнять расчёт по допустимым деформациям пучения. Если площадь подошвы щелевых конструкций определяют по допустимому сопротивлению грунта, рассчитанному на основе его физико-механических характеристик, то осадки будут в допустимых пределах и отдельного расчёта не требуют.

Так как подавляющее большинство строительных площадок представлено пучинистыми грунтами, для заглублённых щелевых фундаментов под малоэтажными домами основным является расчёт на устойчивость, а для мелкозаглублённых — расчёт и на устойчивость, и по деформациям пучения.

Для заглублённых конструкций устойчивость обеспечивают превышением расчётной нагрузки от дома над максимальными суммарными касательными силами пучения (рис. 2, кривая 2). В этом случае деформации пучения равны нулю.

Для мелкозаглублённых фундаментов деформации пучения должны быть равны нулю при промерзании грунта на глубину заложения их подошвы. Устойчивость в этом случае обеспечивается при гораздо меньших, чем у заглублённых фундаментов, суммарных силах пучения.

Щелевые фундаменты в пучинистых грунтах

Промерзание грунта начинается с поверхности. По мере продвижения фронта промерзания в толщу пучинистого грунта по боковой поверхности фундаментов возникают касательные силы пучения, возрастающие с понижением температуры воздуха и грунта (рис. 2, кривая 1).

Цементирующей составляющей в грунте является лёд. Смерзание его с бетонной поверхностью зависит от температуры грунта. Например, в Московской области отрицательные среднемесячные температуры достигают максимума в январе (рис. 2, кривая 3). В этот же период достигают своего максимального значения удельные касательные силы. В дальнейшем, при снижении среднемесячной температуры в феврале удельные касательные силы уменьшаются, но суммарные силы ещё некоторое время продолжают увеличиваться за счёт увеличения глубины промерзания, а затем тоже снижаются (рис. 2, кривая 2).

ЕСЛИ НАГРУЗКИ ОТ ДОМА РАВНЫ ИЛИ ПРЕВЫШАЮТ РАСЧЁТНЫЕ СУММАРНЫЕ КАСАТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ ПУЧЕНИЯ, ТО ФУНДАМЕНТ БУДЕТ УСТОЙЧИВ, А ДЕФОРМАЦИИ ПУЧЕНИЯ РАВНЫ НУЛЮ.

Если нагрузки от дома меньше суммарных касательных сил пучения, то фундамент будет перемещаться вместе с грунтом. При этом подошва отрывается от основания, и под ней образуется полость, куда может попасть грунт со стен траншеи при весеннем оседании дома. Это становится причиной накопления остаточных деформаций пучения.

Весной фундамент может не прийти в исходное положение и в том случае, если нагрузка от дома окажется меньше сил трения грунта. Это явление часто наблюдается при применении заглублённых щелевых фундаментов для малоэтажных домов, строящихся на пучинистых грунтах.

Подвижка здания вверх свидетельствует о неустойчивости и, следовательно, о ненадёжности фундамента.

Если щелевой фундамент выполнен в виде пространственной жёсткой рамы и сопротивление на изгиб поперечного сечения достаточно для сохранения надфундаментных конструкций, то при деформациях пучения не повреждается кладка стен в домах из кирпича или других кладочных материалов. Однако образуется крен всего дома, который с годами может нарастать.

При применении мелкозаглублённых щелевых фундаментов устойчивость здания обеспечивают, выбрав соответствующую глубину заложения (рис. 36), а допустимые деформации пучения — устроив в траншее под фундаментом противопучинную подушку.

В результате получают ещё и значительную экономию бетона.

Однако следует иметь в виду, что по мере выглубления фундаментов может потребоваться увеличение ширины их опорной части. При этом цоколь можно оставить прежней ширины.

Если грунтовые воды во время работ расположены выше глубины промерзания, то устроить надёжное основание трамбованием противопучинной подушки не получится. Поэтому траншею следует разрабатывать глубиной на 10-20 см выше уровня воды, а допустимые деформации пучения обеспечить за счёт уширения траншеи. То есть в этом случае переходят к устройству обычных мелкозаглублённых фундаментов.

Особенности проектирования щелевых фундаментов

Нагрузка от дома воспринимается грунтом как по боковой поверхности фундамента, так и под его подошвой. Если грунты основания непучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты можно рассчитывать как сумму расчётных сопротивлений грунтов. Если грунты слабопучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты следует принимать только по расчётному сопротивлению грунта под подошвой. Если же грунты средне- или сильно-пучинистые, то допустимую нагрузку следует принимать по расчётному сопротивлению грунта под подошвой с учётом увеличения нагрузки на фундаменты за счёт негативного трения грунта, возникающего весной на их боковой поверхности.

Читать еще:  Облицовка фундамента искусственным камнем

Это — первая особенность проектирования щелевых фундаментов, требующая пояснений. Весной при опаивании распученного грунта начинается процесс его консолидации (уплотнения) и оседания. За счёт увеличенной шероховатости боковой поверхности происходит зависание части грунта на фундаментах. Появляется так называемое отрицательное (негативное) трение. Общая нагрузка на фундаменты возрастает.

Такое взаимодействие фундаментов с грунтом продолжается лишь короткое время весной, но происходит оно из года в год и может стать причиной повышенных осадок фундаментов.

Вторая особенность, которую следует учитывать при проектировании щелевых фундаментов, состоит в том, что за счёт той же шероховатости боковой поверхности возрастают касательные силы пучения, которые следует учитывать при расчёте фундаментов на устойчивость.

Не будем касаться особенности расчётов. Важно, что мы можем получить значения нагрузок от дома, при которых обеспечивается устойчивость заглублённых щелевых фундаментов в пучинистых грунтах и, следовательно, возможность их применения. Ниже в таблице приведены значения таких нагрузок при нормативной глубине промерзания 1,4 м. Опыт многолетних расчётов малоэтажных домов показывает, что диапазон характерных нагрузок для всех домов составляет 2,0-14,0 тс/м. В кирпичных двухэтажных домах нагрузки на отдельные фундаменты могут достигать значений 18,0 тс/м. Как видим, область надёжного применения заглублённых щелевых фундаментов в пучинистых грунтах под малоэтажными домами существенно ограничена.

Условия надёжного применения щелевых фундаментов
1. Вертикальные стенки траншей не должны обрушиваться вплоть до окончания укладки бетона.
2. Уровень грунтовых вод во время работ должен быть ниже дна траншей.

Если в результате прошедших дождей на дне траншей образовались лужи, их необходимо вычерпать. Если грунт в этих местах пришёл в текучее или текучепластичное состояние, его необходимо срезать до уровня первоначального состояния.

3. Заглублённые щелевые фундаменты в непучинистых грунтах применимы по устойчивости под всеми домами независимо от теплового режима дома, а также под кирпичными отапливаемыми домами в два (и выше) этажа в слабопучинистых грунтах. Во всех остальных случаях заглублённые щелевые фундаменты не применимы под малоэтажными домами в пучинистых грунтах по условию надёжности.

Технология фундамента щелевого

Для сокращения бюджета/сроков строительства частные застройщики и, даже специализированные компании часто «гонят брак» по технологии:

  • разметка – три шнура для каждой стены по обноскам (боковые грани + осевая линия)
  • траншеи – ширина точно в размер ленты МЗЛФ, глубина 60 – 100 см
  • подстилающий слой – подсыпка глубиной 40 – 60 см из щебня, песка, чтобы защитить фундамент дома от усилий вспучивания
  • гидроизоляция – полиэтиленовая пленка 0,15 мм, уложенная в траншею, запущенная на боковые стенки
  • армирование – каркасы из продольных 8 – 16 мм стержней, перевязанных поперечными хомутами из гладкой арматуры 6 – 8 мм
  • опалубка – щиты для цокольной части МЗЛФ монтируются на край траншеи, распираются бруском, шпильками, подпираются наружи укосинами
  • бетонирование – фундамент дома заливается в один прием, смесь укладывается в одном направлении слоями 40 – 60 см, уплотняется наконечником глубинного вибратора

Внимание: Адекватных рекомендаций, как построить щелевой фундамент дома самостоятельно, не существует. Изготовить узкие траншеи глубиной от 40 см с идеально вертикальными стенками можно лишь в глине, в крайнем случае – суглинке. Супесь будет осыпаться, потребуется расширение траншей кверху, что резко повысит расход бетона при укладке в земляную опалубку.

С другой стороны силы вспучивания максимальны как раз в почвах с максимальным процентом глины. Заглубить узкую траншею ниже отметки промерзания нереально:

  • минимальная ширина ковша экскаватора составляет 60 см
  • вручную грунт невозможно выкинуть из траншеи меньшей ширины уже с глубины 1 м

Поэтому щелевые фундаменты, отливаемые в земляную опалубку, чаще делают малозаглубленными. Основные нюансы методики рассмотрены ниже.

Взаимодействие щелевых оснований с почвой

При охлаждении воздуха в холодный период зимнего сезона начинается процесс промерзания почвы. В пучинистых грунтах характерен следующий процесс: по мере углубления фронта промерзания от поверхности земли в грунтовую толщу возникают касательные силы пучения, приложенные к боковым поверхностям фундаментов. При понижении температуры грунта величины удельных касательных и, соответственно, суммарных сил пучения Qf возрастают практически до 30 тс/м. Смерзание грунта в единое целое поддерживает лед, однако при весеннем потеплении лед теряет свои связующие свойства. При понижении температуры замерзшего грунта значения суммарных сил Qf достигают своего максимума и потом начинают снижаться. В процессе изменения касательных нагрузок пучения возможны два варианта событий:

  1. При превышении нагрузок воздействия со стороны построенного дома над значениями показателей Qf будет соблюдаться устойчивость опоры, деформация пучения – нулевая;
  2. При превышении значений Qf над нагрузками со стороны постройки фундамент теряет устойчивость и начинает перемещаться вверх вместе с замерзшим грунтом. При этом происходит отрыв подошвы фундамента от грунтового основания с образованием под ней объемной мини-полости. В процессе весеннего оседания постройки, связанного со снижением сил пучения, в образовавшуюся полость попадает грунт со стенок траншеи. Опора фундамента уже НЕ МОЖЕТ вернуться в исходное положение. Начинается крен всего строения, с годами все нарастающий.

Основные особенности

Щелевой – это ленточный фундамент, но при строительстве происходит укладка бетона прямо в распор выкопанной траншеи, таким образом он становится монолитным. Он чаще всего используется при строительстве в глинистых грунтах, в то время как в песчаных грунтах такая основа не будет устойчива из-за осыпания песка.

Читать еще:  Как выбрать фундамент под дом советы профессионалов?

Схема фундамента под бытовку.

Сами стенки траншеи должны быть максимально ровными и не осыпаться, поэтому обычно сам бетон заливают сразу после подготовки траншеи, чтобы избежать осыпания. Такой фундамент подходит в основном для легких построек – коттеджей, малогабаритных построек. Этот фундамент экономичнее классического ленточного, так как не требует установки опалубки, а также требует меньших затрат времени и сил при проведении земляных работ.

Устойчивость и прочность щелевого фундамента достигается за счет неровности самих бортов траншеи и плотности укладки бетона, вес будущего строения будет равномерно распределяться по всей площади бетона, создавая так называемую подошву.

При строительстве мелко заглубленного щелевого фундамента своими руками в пучинистом грунте, то есть грунте, который при замерзании многократно увеличивает свой объем, необходимо производить дополнительные расчеты на деформацию пучения. Расчет устойчивости необходим в обязательном порядке, так как есть вероятность того, что фундамент может дать трещину или подняться. Если же конструкция вашего строения предполагает заглубление значительно ниже границы промерзания, деформацию пучения можно не брать в расчет, так как она в таких случаях незначительна.

Не у всех и не всегда есть возможность проводить строительство с большими финансовыми затратами, поэтому для многих важно сэкономить хотя бы на тех работах, которые возможно сделать своими руками.

Технология монтажа

Проведем расчет на примере реального фундамента периметром 43 метра. Дом строится на грунте, имеющем небольшой наклон, а потому высота фундамента над землей будет разниться. Снимается плодородный слой. Далее он будет использоваться для того, чтобы выровнять участок.

Роется траншея 40 см в ширину и 90 см в глубину.

Нижняя часть вырытой траншеи расширяется до 70 см. Это расширение будет опорной частью.

Насыпаем слой щебня и тщательно трамбуем. После этого подготавливаем пояс из 10 прутьев арматуры и заливаем основание бетоном М100 на высоту 20 см.

Затем готовим пояс арматуры под ленточный фундамент своими руками. Для этого арматура вяжется в трёх плоскостях, то есть 6 рядов по 2 прута в каждом. Готовим опалубку из обрезных досок толщиной 2,5 см, укрепляется распорками и отсыпается землей.

Стоимость материалов в таком случае рассчитывается по следующему списку:

  • арматура 10 прутов: всего 600 м;
  • бетон М 100 – 6 м 3 ;
  • бетон М 200 – 16 м 3 ;
  • диски, проволока, плёнка, гвозди;
  • щебенка;
  • доски;
  • доставка материалов.

Гидроизоляция стен в щелевом фундаменте проведена быть не может, а потому в бетон необходимо ввести специальные добавки. Они содержат вещества, которые образуют в бетоне кристаллы.

Такой бетон не пропустит воду даже при сильном наводнении. Действуют эти добавки все время существования фундамента. Любая другая гидроизоляция столько лет не прослужит. Например, оклеечная или обмазочная гидроизоляция может прослужить максимум десяток лет.

Описанная технология возведения фундамента не сложна и для нее не требуется особых знаний.

Плюсы и минусы щелевого фундамента, взаимодействие с грунтом

Достоинства и недостатки у щелевого фундамента практически такие же, как и у ленточного. Это связано с идентичностью конструкций.

Наиболее характерные плюсы и минусы щелевых опорных конструкций представлены в таблице ниже.

ДостоинстваНедостатки
1уменьшение объема работ по выкапыванию траншей и монтажу щитовможно возводить только на глинистых, плотных грунтах
2улучшенное сцепление бетона с грунтовой массойнельзя использовать на участке пучинистым грунтом, из-за сцепления стенок основы с ним
3простая технология строительстваограничен вес возводимых построек
4возведение конструкции не оказывает разрушительного влияния на близлежащие строения и инженерные коммуникациипрочность бетона может снизиться, если заливку выполнять в сухую почву

Время проведения земляных работ снижается практически вдвое. Ускорить рытье траншей позволяет привлечение техники.

Из-за лучшего сцепления монолитной железобетонной ленты с грунтом при его пучении возможны следующие последствия:

  • при равенстве нагрузки от строения (либо большей ее величине) силе морозного выталкивания, деформации сооружения не происходит;
  • если силы пучения больше, то основа выталкивается из грунта и разрушается вместе с возведенной постройкой.

При строительстве жесткого щелевого фундамента на почвах подверженных сильному пучению сооружение может и не растрескаться, только со временем появится его крен в какую-то сторону.

При возведении основы снижается объем земляных работ и по установке опалубки, сокращается время строительства. Итогом является уменьшение себестоимости проведения строительства. Простота технологии позволяет возводить основу щелевого типа своими руками без посторонней помощи.

Щелевой фундамент — важные аспекты для дома при проектировании

Область применения у щелевого основания достаточно обширна. Активно используется при строительстве туннелей, подземных зданий, кинотеатров, магазинов, гаражей и других заглублённых строений.

Для того чтобы сделать соединение цоколя и щелевого основания, необходимо организовать опалубку над грунтом равной высоте цоколя. Цоколь можно выполнить и отдельно. В этом случае понадобится кладка из блоков или кирпичей.

Преимущества щелевой конструкции под дом:

  • Существенное снижение финансовых затрат (нет необходимости в опалубке);
  • Короткий срок реализации.

На заметку: Щелевое основание нельзя делать на пучинистых землях. Причина — его перемещение вместе с грунтом. По весне, если сила трения будет выше нагрузки от строения, фундамент не сможет вернуться в изначальное положение.

Плюсы и минусы

Подобно любым другим строительным технологиям, щелевые фундаменты имеют как свои плюсы, так и минусы. Поэтому применение данной методики может быть как оправдано в одном случае, так и неприемлемо – в другом.

Недостатки

Рассмотрение недостатков и преимуществ такой технологии начнём с минусов. Сразу же следует отметить, что подобная методика заливки фундаментов противоречит строительным нормативам – в частности, пункту 22.13330 СНиП.

Вследствие чего, описание подобной методики нельзя встретить в официальной строительной литературе. Щелевой фундамент был изобретён в давние времена, но официального признания строительных технологов не получил.

Дело в том, что такая методика не может гарантированно обеспечить требуемую строительными стандартами прочность основания для дома. Как следствие, такой метод устройства фундаментов является уделом частных застройщиков – официально он не разрешается даже при возведении лёгких одноэтажных конструкций.

Среди других минусов – уже перечисленные выше ограничения в применении на глинистых и непучинистых почвах. Эти особые условия использования щелевой технологии и являются главными ограничениями в её широком использовании. Дело в том, что глинистые грунты сами по себе являются весьма влагонасыщенными. Поэтому в холодное время года они крайне подвержены пучению, что приводит к деформациям и даже разрушению фундамента.

Данный фактор особенно актуален для щелевых фундаментов: вследствие прочного бокового сцепления бетона с окружающим грунтом, основание подвержено сезонному «хождению» при промерзании почвы. А это уже является серьёзным недостатком для фундамента, и способно привести к перекосу и разрушению дома.

Преимущества

Но у оснований, возведённых без использования опалубки, есть и свои неоспоримые преимущества. Прежде всего – это уменьшение стоимости строительства путём отказа от возведения опалубки, что приводит к меньшим трудозатратам и сокращает общее время строительства.

В случае, если применение щелевой технологии возможно на данном участке строительства, то это может стать отличным способом оптимизации финансовых расходов. Как показывает практика, отказ от внутренней опалубки также позволяет сократить затраты труда и времени на заливку фундамента практически вдвое.

При выборе подобной технологии не стоит забывать, что скупой платит дважды. Если имеются какие-либо сомнения относительно целесообразности устройства щелевого основания для строящегося дома, то лучше всего будет отказаться от него в пользу более надёжных технологий.

Вместе с тем имеется несколько вариантов избежать ограничений, налагаемых на использование данного метода при строительстве фундаментных оснований для дома. Чтобы минимизировать его «хождение» при замерзании окружающего грунта, достаточно заглубить основание фундамента ниже точки промерзания.

Для разных регионов глубина зимнего промерзания грунта своя – так, для средней полосы России она составляет порядка 0,8-1,2 м. С этой же целью вокруг фундамента будущего дома обустраивается эффективная дренажная система, что позволяет отвести излишки подпочвенной влаги.

Щелевой фундамент для дома и его плюсы

Вкратце рассмотрим, почему щелевой фундамент для дома в последнее время пользуется такой популярностью, и возможно ли его применение во всех случаях без исключения.

Что же это за конструкция? Это обычный монолитный ленточный фундамент, но залитый непосредственно в траншеи без применения опалубки.

Сразу следует сделать оговорку, что подобное сооружение пригодно лишь для домов, имеющих небольшую массу, т.е. только для малоэтажного строительства. Кроме того, грунт должен быть по возможности глинистым и не пучинистым.

На слабой почве этот метод лучше не использовать.

Края вырытых траншей следует выровнять как можно тщательнее, саму же бетонную массу рекомендуется заливать сразу, в противном случае края могут осыпаться.

Главное же достоинство щелевых фундаментов для дома в том, грунт воспринимает на себя изрядную часть нагрузки от дома, благодаря наличию хорошего сцепления внешних стенок бетонной конструкции с почвой за счет небольших впадин и выступов.

Таким образом, мы получаем максимально бюджетный вариант возведения основания дома. Но существуют определенные ограничения.

  • Нужно хотя бы ориентировочно знать максимальный уровень подъема грунтовых вод. Он не должен достигать дна траншей.
  • Следует определиться по типу щелевого фундамента для дома. Мелкозаглубленный вариант нужно выбрать тогда, когда промерзание почвы дает минимальную деформацию при пучении. Нужно помнить, что на пучинистых землях этот вариант не подходит.
  • Заглубленный вид щелевого фундамента выбирается после расчета. Деформации пучения при этом также желательны нулевые.
  • В любом случае ориентироваться надо на закладку конструкции ниже предполагаемой глубины промерзания.
  • Есть некоторые особенности при заливке щелевого фундамента. Так, опытные строители рекомендуют сначала сделать основание. Т.е. вначале на дно рва насыпается песчаная подушка, трамбуется. Сверху нужно залить не слишком толстый слой бетона. И лишь после этих процедур следует заливать само тело. Что это дает? Влага не будет слишком резко проникать в землю через подушку из песка.

Написать ответ Cancel reply

Рубрики

  • Быстровозводимые дома
  • Строительные калькуляторы онлайн
  • Каркасные (канадские) дома
  • Щитовые (панельные) дома
    • SIP панели
    • Сайдинг
  • Модульные сооружения
  • Дома на основе ЛСТК
  • Здания из газобетона
  • Сооружения из пеноблоков
  • Деревянные дома
    • Дома из бруса
  • Пиломатериалы
  • Монолитный дом
  • Полезности и советы
    • Это можем сами
    • Конструкции и технологии
    • Материалы
    • Интерьер
  • Справочные данные
    • Веса
    • Размеры
    • Нормы расхода
    • Характеристики
  • Право и закон

Последние комментарии

  • Фёдор к записи О прочности бетона в МПа, таблица и единицы измерения
  • Артем к записи Отзывы покупателей о звукоизоляции Соноплат Комби
  • Вячеслав к записи Недостатки ондувиллы в отзывах
  • Сергей к записи Какая металлочерепица лучше для крыши – отзывы, наблюдения, видео, советы
  • Рита к записи Ванна из литьевого мрамора, отзывы, споры, выводы, советы

Пишите нам

Ваше сообщение было успешно отправлено. Спасибо!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector