Мелкозаглубленный фундамент

Мелкозаглубленный фундамент по своим свойствам, материалоемкости и трудозатратам выглядит очень привлекательно, при этом по надежности не уступает иным видам фундаментов.

Малозаглубленный теплоизолированный фундамент – фундамент на естественном основании, подошва которого находится в слое сезонного промерзания, а сам фундамент защищен от выпучивания с помощью плит экструдированного пенополистирола и устройства в его основании подушки из непучинистого грунта, которым также засыпаются пазухи котлованов.

При расчете стоимости здания, значительная доля финансовых средств закладывается на устройство фундамента. Обычно для двух-трехэтажного коттеджа стоимость нулевого цикла составляет 15-20% от стоимости каркаса всей постройки, а в сочетании с подвалом или с цокольным этажом – до 30%. При этом нередки случаи, когда мощные, дорогие фундаменты монтируются под легкими конструкциями. На них можно кирпичную пятиэтажку разместить, а стоит двухэтажный «каркасник».

При легких стенах из бруса, каркасного дома, одноэтажного дома из газосиликатных блоков нагрузка на фундамент минимальна, несущая способность глубокого фундамента будет использоваться лишь на 10-20%, то есть 80-90% материалов и средств, вкладываемых в работы нулевого цикла, будут расходоваться впустую.

Поэтому для немассивных домов напрашивается другое решение проблемы: заложить незаглубленный или мелкозаглубленный фундамент прямо в промерзающий слой грунта, но выше чем УГВ (уровень грунтовых вод). В отдельных случаях применяемая конструкция представляет собой жесткую раму, которая каждый год в зимне-весенний период «плавает» вместе с относительно легким домом. Мелкозаглубленный фундамент – это недорого и надежно, однако, прежде чем приступить к его монтажу, надо все хорошенько рассчитать, и прежде всего, учесть условия, в которых такому фундаменту придется существовать.

Грунт для мелкозаглубленного фундамента

При устройстве фундамента важно учитывать пучинистые свойства грунта, передаваемое на него давление, жесткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб.

Если грунты сильно пучинистые, то часть такого грунта заменяется на непучинистый. Под фундаментами устраивается так называемая противопучинная подушка. Ее наличие позволяет резко сократить величину сил морозного пучения по подошве фундамента и полностью исключить касательные силы морозного пучения. За счет устройства подушки можно погасить часть деформаций от действия сил морозного пучения упругостью слоя подсыпки – если произойдет пучение (подъем) здания, то оно будет незначительным и, как правило, более равномерным. Кроме того, само устройство противопучинистой подушки создает благоприятные условия для миграции воды из-под здания к периферии, где промерзание обычно идет быстрее, то есть уменьшить влажность грунта под зданием.

Таким образом, фундамент, взаимодействуя с пучинистым основанием, зимой поднимается на регулируемую высоту, а весной всегда приходит в исходное положение. Нет условий для образования остаточных деформаций. И с этой стороны обеспечивается надежность мелкозаглубленных фундаментов.

При устройстве подушки непучинистый материал – песок крупный, средней крупности или смесь песка (40%) и щебня (60%) отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется ручными трамбовками или площадочными вибраторами.

Песчаную подушку следует устраивать в теплое время года. Возможное смешивание материала подушки со снегом и мерзлыми включениями
грунта в зимнее время может вызвать дополнительные осадки фундаментов после оттаивания грунта в весенний период.

Нагрузки на основание в разных частях здания могут существенно различаться. Поэтому в легких домах повышаются требования к пространственной жесткости фундаментов. Чем выше степень пучинистости грунтов, тем большие требования предъявляются к пространственной жесткости и прочности фундаментов, усиливается армирование.

Стены дома, крыша и прочие надфундаментные нагрузки рассматриваются не только как источник нагрузок на фундаменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием.

Наибольшее пучение грунта у отапливаемых зданий происходит под его углами, так как именно здесь меньше всего сказывается влияние тепла, выделяемого зданием, а у неотапливаемого, как правило, оно происходит в середине здания. Поэтому здание в целом должно обладать достаточной жестокостью, чтобы не деформироваться под влиянием возможного неравномерного подъема пучащегося грунта и последующей осадки (просадки) при оттаивании.

Очевидно, что придание жесткости коробке здания потребует некоторого усложнения ее конструкции и связанного с этим увеличения стоимости. Однако это удорожание компенсируется отказом от традиционных заглубленных фундаментов и земляных работ.

Таким образом, малозаглубленный фундамент полностью приспособлен для восприятия сил пучения и отвечает требованиям надежности.

Устройство мелкозаглубленного фундамента

Богатый опыт в области устройства мелкозаглубленных фундаментов имеют Скандинавские страны, США, Канада. В США в 2001 г. был принят стандарт ASTM 32-01 «Проектирование и строительство морозозащищенных фундаментов мелкого заложения» для проектирования и строительства отапливаемых и неотапливаемых зданий. Этот стандарт основан на применении экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующего слоя, препятствующего проникновению холода в морозочувствительную почву. Особенно примечателен опыт Скандинавских стран, где морозозащищенные фундаменты мелкого заложения делают уже более 45 лет.

Схема устройства морозозащищенных фундаментов:

Мелкозаглубленный фундамент

Мелкозаглубленные фундаменты схожи с обычными фундаментами, за исключением расположения теплоизоляции и глубины заложения. Подошва фундамента расположена на глубине около 30-40 см ниже уровня земли. Они имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы фундамента до уровня выше отметки земли. При устройстве фундаментов в более холодных климатических условиях «крылья» теплоизоляции располагаются горизонтально на уровне подошвы фундамента.

Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения:

Мелкозаглубленный фундамент

В зависимости от климатических условий и вида фундамента выбираются параметры теплоизоляционного слоя: толщина, ширина вдоль стен, ширина на углах здания и протяженность. Чем холоднее климат, тем шире простирается теплоизоляция, и тем она толще. Таким образом, используя тепловые потоки от эксплуатируемого здания, путем изменения толщины и ширины теплоизоляции можно вывести границу промерзания грунта за пределы подошвы фундамента.

Поскольку теплоизоляционный материал используется ниже отметки земли, для этих целей в качестве теплоизоляции применяется экструзионный пенополистирол. Если принято решение использовать обычный пенополистирол, то его рекомендуется помещать в полиэтиленовые мешки для защиты от увлажнения.

Утеплять грунт по периметру здания можно как в процессе возведения нового дома, так и в процессе эксплуатации существующих построек.

Грунт вокруг дома выкапывают на глубину 0,5-0,6 м. Размеры выемки должны обеспечить укладку теплоизоляционного материала шириной не менее 1,2 м. После этого на дно траншеи насыпают слой промытого песка толщиной не менее 200 мм, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола.

Не следует забывать, что потери тепла через наружные углы здания значительно превышают потери через гладь стены, поэтому в зоне углов необходимо предусмотреть два слоя утеплителя. Для этого на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают дополнительный слой теплоизоляции.

Затем утеплитель засыпают песком или гравием толщиной не менее 300 мм до поверхности грунта. Такое утепление будет препятствовать промерзанию грунта и появлению сил морозного пучения.

Случается, что участки находятся в низинах и весной (а иногда и осенью) при повышении уровня грунтовых вод подсыпка оказывается окруженной водой, насыщенной частицами пылевато-глинистого грунта. Мигрируя вместе с водой, эти частицы проникают в подсыпку и засоряют ее, постепенно превращая непучинистый грунт в пучинистый. В результате после нескольких лет эксплуатации фундамент вновь оказывается стоящим на грунте, деформирующемся при замерзании. Предотвратить заиливание подсыпки позволяет использование специальных фильтрующих материалов (геотекстиль), хорошо пропускающих воду, но препятствующих проникновению мельчайших пылевато-глинистых частиц в песчаную подушку.

Мелкозаглубленный фундамент

При изготовлении наиболее популярных марок бетона для фундамента М150 и М200 применяются следующие пропорции бетона для фундамента. Для получения М150, который подходит для оснований сараев и помещений для домашней птицы и живности – на 1 часть цемента берут 3,5 части песка и 5-6 частей щебня или гравия. Бетон М200 получается при смешивании 1 части цемента, 2,8 песка и 4,8 частей щебенки. Все эти цифры усредненные, но их следует придерживаться. Количество воды не должно превышать 0,65-0,7 частей от количества цемента.

Источник

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дизайн для дома