Плитные фундаменты рекомендуется выполнять в виде монолитных железобетонных плоских или ребристых плит. В зданиях стеновой конструктивной системы плитный фундамент рекомендуется устраивать под всем зданием; в зданиях ствольно-стеновой и каркасно-ствольной конструктивных систем допускается устраивать плитный фундамент только под стволами (ядрами жесткости).

Для плитных фундаментов с ребрами места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами, если они направлены вверх, заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку.

При использовании безреберного фундамента колонны устанавливаются следующим образом:

Рис. 17 Сплошной безбалочный фундамент для опирания колонн

Для плитных фундаментов под бескаркасные здания небольшой высоты (или веса) требуется котлован, глубиной 50-70 см. Грунт в котловане выравнивается, поверх него насыпается подушка из щебня высотой 10-20 см, устанавливается арматура, которая представляет собой сетку металлических прутов толщиной не менее 12-16 мм, и всё это заливается первым слоем бетона высотой 20-25 см. На подготовленную основу укладывается гидроизоляция.

По периметру дома и подо всеми внутренними несущими стенами сооружается с помощью опалубки ленточный фундамент.

Поверх гидроизоляции заливается второй, защитный слой бетона 10-15 см, и поверхность будущего пола выравнивается с помощью цементно-песчаной стяжки. Завершающим этапом будет устройство гидроизоляции между фундаментом и перекрытиями цоколя.

Железобетонные плиты армируют по расчету. Высота плит для многоэтажных зданий порядка метра.

При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость можно проектировать фундаментные плиты коробчатого сечения с размещением подвалов между ребрами и перекрытиями коробок.

Сплошные (плитные) фундаменты применяются в следующих случаях:

На площадке слабые грунты и значительные нагрузки, которые не могут воспринимать одиночные или ленточные фундаменты;

Неравномерная осадка зданий или сооружений не допускается или строго регламентируется. Фундаментные плиты значительно перераспределяют усилия на основание, и делают осадки и давление на него равномерным;

Технологическая необходимость создания сплошного фундамента (например, установка технологического оборудования);

Необходимость наружной защиты основания от проникновения воды (плита может быть использована в качестве гидроизоляции; днища резервуара и т.п.);

Оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания.

Сплошные фундаменты рассчитывают как плиты на упругом основании.

Достоинства: относительная простота сооружения; возможность их выполнения в тяжелых пучинистых, подвижных, просадочных и карстовых грунтах.

Недостатки: достаточно дороги (из-за большого расхода бетона и металла на арматуру).

Рис. 17 Сплошные (плитные) фундаменты

На сегодняшний день предлагается еще одна конструкция сплошного фундамента - с утеплителем, введенным в состав плиты. Такой фундамент позволяет без дополнительных затрат получить теплую конструкцию пола.

а б

Фото 1. Устройство плитного фундамента под жилой дом

1а – под многоквартирный жилой дом, 1б – под индивидуальный жилой дом

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты широко применяются в строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах, а также при повышенной нагрузке на основание. Так, при строительстве зданий повышенной этажности и других, имеющих значительные нагрузки, свайные фундаменты применяются вместо обычных независимо от типа грунтов.

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34%, на 40% по затратам бетона, на 80% по объему земляных работ.

Сваей называется стержень, погруженный в грунт и предназначенный для передачи грунту нагрузки от сооружения.

По материалу сваи бывают железобетонные, деревянные, бетонные, металлические, комбинированные, грунтовые.

В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, буроопускные, винтовые и сваи-оболочки.

Забивные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Железобетонные сваи могут быть сплошного сечения (квадратные и круглые) и полые – сваи-оболочки (d=800мм).

Сваевдавливающая машина

После погружения до отказа верх сваи срубается.

Набивная свая устраивается методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважины может быть расширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой). Этот метод эффективен при действии усилий выдерживания; на просадочных грунтах.

Буроопускные сваи отличает от набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между скважиной и сваей цементно-песчаным раствором.

Винтовые сваи могут быть со стальным или железобетонным наконечником, а также сваи с шарнирно-раскрывающимися упорами. Применяются, как правило, для возведения уникальных зданий со значительными горизонтальными нагрузками. Конструкция препятствует выдергиванию сваи и опрокидыванию фундамента.

В зависимости от свойств грунтов сваи могут передавать нагрузку от здания на практически несжимаемые грунты, опираясь на них нижними концами – сваи-стойки или передавать нагрузку боковыми поверхностями и нижним концом за счет сил трения – «висячие» сваи.

Рис. 18 Виды свай в зависимости от способа передачи нагрузок

Для равномерного распределения нагрузки в сжимаемых грунтах по верхним концам свай непосредственно на них или специально устраиваемые оголовки укладывают распределительные балки или плиты-ростверки, которые могут быть либо монолитными, либо сборными. Монолитные ростверки используются для кирпичных зданий, сборные - для крупнопанельных. В последнее время широкое применение получили безростверковые свайные фундаменты (для крупнопанельных зданий с небольшим шагом), плиты перекрытия и цокольные панели в этих случаях опирают на сборные оголовки свай.

Ростверки бывают высокие – нижняя плоскость расположена выше поверхности земли, и низкие – когда нижняя плоскость опирается на грунт или заглублена в него.

Свайные фундаменты в плане могут представлять собой:

Ленты с расположением свай в один или два ряда на расстоянии друг от друга 3d –8d (при передаче небольших нагрузок (для зданий средней и малой этажности) расстояние между сваями принимают 1,5-1,8м (8d)), где d – диаметр или сторона сваи;

Под опоры – одиночные сваи или расположенные кустом;

В виде сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения с равномерными нагрузками.

Сваи располагают обязательно под всеми углами здания и в точках пересечения осей стен.

При связных грунтах (глина, суглинок, супеси) под монолитным ростверком наружных стен укладывается подстилающий слой из примененных в отмостке материалов (шлак, щебень или крупнозернистый песок) толщиной от 0,2 м, а под ростверком внутренних стен – подготовка из тощего бетона, щебня или шлака толщиной 0,1 м.

Сопряжение ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

Достоинства:

· дают меньшую усадку,

· экономичны (снижают расход материалов, например, бетона на 40%),

· менее трудоемки (при их сооружении значительно уменьшается объем земляных работ),

· возможность сооружения на грунтах, обладающих низкой несущей способностью).

Рис. 19 Виды свай

а - поперечных:
1 - квадратная; 2 - квадратная с круглой полостью; 3 - круглая пустотелая; 4 - прямоугольная; 5 - швеллерная; 6 - двутавровая;
б - продольных:
7 - призматическая; 8 - цилиндрическая; 9 - пирамидальная;
10 - трапецеидальная; 11 - ромбовидная; 12 - с уширенной пятой.

Рис. 20 Свайный фундамент с монолитным ростверком

Фото 2. Свайный фундамент из металлических труб

Рис.20 Свайный фундамент: варианты расстановка свай, сечение фундамента

доб в рис 20

Рис.21 Свайный фундамент под колонну

Рис. 22 Варианты устройства свайных фундаментов

При значительных уклонах или сложном рельефе местности, а также при высоком уровне грунтовых вод, здания ставят на комбинированный ленточно-свайный фундамент. При этом сваи заглубляются за глубину промерзания грунта.

Фундаменты для малоэтажного строительства изготовляют из местных строительных материалов (естественный камень, бутобетон, красный кирпич и др.), а также используют монолитный бетон или сборные бетонные и железобетонные блоки.

Плоскость нижней части фундамента называют подошвой (рис.3.1), ее уширение – подушкой , а горизонтальная плоскость верхней части фундамента – обрезом . При отсутствии подвалов и больших приямков обычно проектируют фундаменты мелкого заложения, подошва которых располагается на глубине не менее 0,5 м от уровня земли. На грунтах, вспучивающихся при замерзании, глубину заложения подошвы фундамента наружных стен принимают ниже толщины промерзающего слоя не менее чем на 0,2 м.

Между архитектурно-планировочным решением малоэтажного дома, конструкцией фундамента и состоянием грунта существует определенная взаимосвязь. Например, если архитектор в проекте дома предусматривает подвал, большой приямок или цокольный этаж, то фундамент должен быть ленточной конструкции, чтобы успешно выполнять функции стены подвала. Состояние грунта может оказать влияние на выбор варианта архитектурного решения подземной части дома. Например, если дом ставят на грунты с высоким уровнем стояния грунтовых вод, то толщина стенок ленточного фундамента увеличивается за счет дополнительных элементов гидроизоляции, что приводит к некоторому уменьшению площади помещений подземной части. Кроме того, может возникнуть угроза поднятия («всплытия») подвальной части вместе с домом или части дома с приямком под действием напора грунтовых вод. В этом случае обычно приходится отказываться от проектирования подземных помещений или проектировать дорогостоящую конструкцию фундамента с якорями в грунте или пригрузом пола подземных помещений.

Важнейшим параметром, от которого зависят форма и объем фундаментов является глубина заложения фундамента .Глубина заложения фундамента – это расстояние от дневной поверхности грунта до подошвы фундамента .

Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов: назначения здания; его объемно-планировочного и конструктивного решения; величины и характера нагрузок; качества основания; окружающей застройки; рельефа; принятых конструкций фундаментов и методов производства работ по их возведению. Однако, в первую очередь, заглубление будет определять качество грунтов основания, уровень грунтовых вод и промерзание грунта.

Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий обычно принимают под наружные стены – 0,7 м, под внутренние – 0,5 м.

Практика эксплуатации малоэтажных жилых зданий с фундаментами мелкого заложения показала, что вспучивающиеся при замерзании грунты постепенно выталкивают такие фундаменты из земли. За несколько лет дом может подняться над уровнем земли на десятки сантиметров, при этом различные участки строения обычно поднимаются на различную величину, что приводит к перекосу окон, дверей и даже к разлому стен. Такое явление происходит от действия сил бокового трения вспучивающегося грунта на поверхностях фундаментов, которые превышают противодействие относительно малой массы дома. Чтобы нейтрализовать нежелательный эффект вспучивания при замерзании грунта, приходится проектировать дома без подвалов на фундаментах мелкого заложения с основанием в виде песчаной подушки. При устройстве песчаной подушки грунт вынимают на глубину ниже промерзания не менее 0,2 м и засыпают выемку крупнозернистым песком с проливкой водой и с уплотнением послойно. Засыпку ведут до отметки 0,5 м от уровня планировки участка. На полученное таким способом искусственное основание устанавливают фундаменты мелкого заложения. Этот прием позволяет достигнуть значительной экономии материалов и средств. Например, в районе Киева глубина промерзания грунта равна 0,9 м, следовательно, фундамент мелкого заложения будет высотой 1,1 м, а при песчаной подушке – 0,5 м, т.е. при песчаной подушке на вспучивающихся от замерзания грунтах экономится около 50 % материала на устройство фундамента.

По методу возведения фундаменты могут быть индустриальные и не индустриальные. В массовом строительстве используют индустриальные фундаменты, которые выполняют из сборных крупноразмерных бетонных или железобетонных элементов. Эти фундаменты позволяют ведение работ без сезонных ограничений и сокращают трудозатраты на строительной площадке. Не индустриальные фундаменты могут выполняться из монолитного бетона или железобетона, а также из мелкоразмерных элементов (кирпич, бутовый камень и др.). Подобного рода фундаменты используются, как правило, для нетиповых зданий.

По характеру работы конструкции фундаментов могут быть жесткими, работающими только на сжатие, и гибкими, которые рассчитаны на восприятие растягивающих усилий. К первому виду относят все фундаменты, за исключением железобетонных. Применение гибких железобетонных фундаментов, воспринимающих изгибающие моменты, позволяет резко снизить затраты бетона, но резко увеличивает расход металла.

По конструктивной схеме фундаменты различают ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.

Под всеми несущими стенами здания устанавливают ленточные фундаменты в виде сплошных стенок. Они могут служить не только несущей конструкцией, передающей постоянные и временные нагрузки от здания на основание, но и ограждающей конструкцией помещений подвала.

Ленточные фундаменты устраивают под все капитальные (несущие и самонесущие) стены, а в некоторых случаях и под колонны. Они представляют собой загубленные в грунт ленты-стенки прямоугольной или ступенчатой формы в поперечном сечении.

Ленточные фундаменты получили большое распространение в жилищном строительстве для зданий до 12 этажей, выполненных по бескаркасной схеме.

Форму в плане и разрезе, а также размеры ленточного фундамента устанавливают так, чтобы было обеспечено возможно более равномерное распределение нагрузки на основание. Размер подошвы фундамента определяют расчетом в зависимости от массы надземной части, материала фундамента и несущей способности грунта. Толщину его стенки определяют расчетом на прочность и в зависимости от технологических особенностей материала, например, стенку из бутобетона делают толщиной не менее 0,35 м в зависимости от размера камней заполнения. Необходимо следить, чтобы равнодействующая всех нагрузок от здания проходила в средней трети ширины подошвы фундамента, т.е. е < 1/3 (рис.3.3). Этим самым исключается появление в фундаменте растягивающих усилий.

В зависимости от величины и направления расчетных нагрузок ленточные фундаменты могут быть симметричными и несимметричными (рис.7.3).

Рис.7.3. Ленточные фундаменты: а – план и разрез ленточного фундамента из сборных бетонных блоков здания с подвалом; б, в – варианты без подвала из сплошных и пустотелых блоков; г, д, е – конструкция жесткого фундамента с минимальной, обычной и максимально уширенной подошвой; ж – несимметричный фундамент; и – переход от одной глубины заложения фундамента к другой; к, л, м, - варианты ленточных фундаментов из монолитного бетона, бутобетона и бута; 1 – стеновые блоки подвалов; 2 - пустотные стеновые блоки подвалов; 3 - фундаментные подушки; 4 – стены; 5 – перекрытия; 6 – полы подвала; 7 – отмостка; 8 – бетонный фундамент; 9 – бутобетонный фундамент; 10 – бутовый фундамент; 11 – пол первого этажа.

Для изготовления ленточных фундаментов используют любые строительные материалы, кроме дерева. На скальных грунтах чаще используют монолитный бетон с включением обломков скалы (бутобетон). Этот материал лучше заполняет неровности поверхности скального основания. Ленты фундаментов из бутового камня отличаются меньшим расходом цемента, но имеют большую трудоемкость и материалоемкость. Из-за размера камней по стандарту минимальную ширину лент принимают не менее 0,5 м. Как правило, стенки ленточных фундаментов из этих материалов для малоэтажных зданий уширений в зоне подошв не имеют. Ленточные фундаменты из красного кирпича проектируют для сухих прочных грунтов толщиной 0,25 – 0,51 м. Подушку кирпичного фундамента лучше делать из монолитного железобетона толщиной не менее 0,1 м, что повышает долговечность конструкции.

В условиях массового строительства ленточные фундаменты, как правило, возводят из сборных бетонных или железобетонных элементов. Сборные ленточные фундаменты монтируют из блоков двух типов (рис.7.4) – фундаментных блоков-подушек (ФБП) и стеновых блоков (ФСБ). Последние изготовляют сплошными из легкого бетона (γ ≤ 1600 кг/м 3) или пустотелые из тяжелого бетона (γ > 1600 кг/м 3), которые могут быть применены для внутренних стен и для наружных при грунтах не насыщенных водой. Стеновые блоки используются следующих размеров: высотой 0,6 м, длиной до 2,4 м и шириной 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 м.

Рис.7.4. Сборные ленточные фундаменты: а – конструкция фундамента при слабых грунтах; б – укладка фундаментных блоков при плотных грунтах и малых нагрузках; в, г - фундаменты крупнопанельных зданий; д – элементы сборных крупноблочных бетонных фундаментов; е, ж – элементы крупнопанельных фундаментов.

Монтаж сборных бетонных фундаментов осуществляют на цементном растворе с перевязкой швов. При слабых грунтах по фундаментным подушкам и по обрезу фундамента укладывают армированные распределительные пояса (рис.7.4 а). При плотных грунтах и малых нагрузках фундаментные подушки могут быть уложены с промежутками (рис 7.4 б). Промежутки следует засыпать грунтом.

Для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях, когда ленточные фундаменты нерациональны, применяют столбчатые фундаменты . Их устраивают под все несущие и самонесущие стены, а также под отдельные столбы и колонны.

Столбчатые фундаменты представляют собой фундаменты, состоящие из столбов, загубленных в грунт, и опирающихся на них фундаментных балок, которые воспринимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы.

Столбы устанавливают в местах пересечения стен и в промежутках между ними с определенным шагом, который определяют расчетом в зависимости от массы здания и несущей способности грунта. Для малоэтажных зданий шаг фундаментных столбов составляет 2,5 – 3,0 м.

Конструктивные варианты фундаментных балок и их пропорции в зависимости от шага столбов приведены на рис.7.5. Для устранения возможности смещения фундаментной балки и расположенной на ней стены вследствие пучения грунта под фундаментной балкой устраивают подушку из песка или шлака толщиной 0,4 м.

Рис.7.5. Конструктивные схемы фундаментных балок столбчатых фундаментов: а – фрагмент общего вида фундамента; 1 – стена; 2 – фундаментная балка; 3 – столбы; б – е – различные типы фундаментных балок; 4 – сборная железобетонная; 5 – сборные железобетонные перемычки (балочные усиленные); 6 – монолитная железобетонная балка; 7 – рядовая армокирпичная балка; 8 – армокирпичная балка со стальными каркасами в вертикальных швах кладки.

Столбы квадратного сечения в поперечнике изготовляют из сборных бетонных блоков, из монолитного бетона, красного кирпича, природного камня. Размеры столбов принимают по расчету на прочность (материала и грунта). Для малоэтажных жилых зданий размер подушки столбов не превышает 1 м, а горизонтальное сечение столба может быть равным размеру подошвы или быть меньшим. В последнем случае высоту подушки принимают не более 0,3 м.

В тех случаях, когда необходимо передать значительные нагрузки на слабый грунт, применяются свайные фундаменты .

Свайные фундаменты представляют собой фундаменты, состоящие из железобетонных, бетонных или металлических стержней-свай, погруженных в грунт, оголовков – верхнее уширенное завершение сваи, и ростверка, объединяющего работу всех свай

Свайные фундаменты применяют на слабых сжимаемых грунтах, при глубоком залегании прочных материковых пород, больших нагрузках и т.д. В последнее время свайные фундаменты получили широкое распространение для обычных оснований, т.к. их применение дает значительную экономию объемов земляных работ и затрат бетона.

По материалу сваи бывают деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные. В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буро набивные и винтовые сваи (рис.7.6).

Забивные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. В поперечном сечении железобетонные сваи могут быть квадратные прямоугольные и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, а сваи оболочки – свыше 800 мм. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, с уширением или без него, а полые сваи – с закрытым или открытым концом и с камуфлетной пятой (рис.7.6 г).

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буронабивные сваи отличаются тем, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и стенками скважины цементно-песчаным раствором.

В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие. Сваи-стойки , прорезая толщу слабого грунта, своими концами опираются на прочный грунт (скальную породу) и передают на него нагрузку от здания. Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины свай. Фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки.

Если прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи , несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи. Свайные фундаменты в плане могут состоять из:

одиночных свай – под отдельные опоры (рис.7.6 д);

лент свай – под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов;

кустов свай – под тяжело нагруженные опоры;

сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по всему плану здания нагрузками.

Рис.7.6. Свайные фундаменты: а – план и разрезы; б – виды свай в зависимости от конструктивной схемы – сваи стойки и висячие сваи; в – элементы свайного фундамента: 1 – ростверк; 2 – уголовник; 3 – свая; г – виды свай: 1 – четыре забивные бетонные и железобетонные сваи – квадратные, круглые, сплошные и пустотелые; 5,6 – набивные обычные и с уширенной пятой; 7, 8 – камуфлетные; 9 – с шарнирно раскрывающимися упорами; 10 – призматическая свая; 11 – свая-оболочка; 12 – свая в лидерной скважине; 13 – деревянная свая; 14 – винтовая свая; д – расстановка свай: свайные ряды, свайные кусты, свайное поле; е – вариант свайного безростверкового фундамента; ж, и – варианты свайных фундаментов без ростверков и оголовков: 1 – оголовок; 2 – свая; 3 – цокольная панель; 4 – перекрытия; 5 – колонна; 6 - ригель

Для малоэтажного строительства используют короткие железобетонные забивные сваи, чаще квадратного сечения 150 × 150 мм, 200 × 200 мм, или буро набивные сваи диаметром 300, 400 мм и более. Глубину заложения коротких свай принимают не более 6 м.

Расстояние между сваями и их число определяются расчетом. Обычно расстояние между висячими сваями принимают (3 – 8)d, где d – диаметр круглой или сторона квадратной сваи. Расстояние в свету между сваями-оболочками должно быть не менее 1 м.

Балки ростверка имеют много общего с фундаментными балками. Для их изготовления используют те же материалы. Железобетонный ростверк устраивают двух видов – монолитный и сборный. Его ширину принимают 250 × 250 или 300 × 300 мм, высоту – 400 – 500 мм.

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32 – 34 % по стоимости, на 40 % по затратам бетона и на 80 % по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить стоимость здания в целом на 1 – 1,5 %, затраты труда на 2 %, расход бетона на 3 – 5 %. Однако затраты стали увеличиваются на 1 – 3 кг на м 2 .

В тех случаях, когда нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт основания слабый, устраивают сплошные фундаменты под всей площадью здания. Их, как правило, сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах.

Сплошные фундаменты представляют собой фундаменты в виде жестких сплошных балочных или безбалочных бетонных или железобетонных плит, устраиваемых под всей площадью здания.

Такие фундаменты хорошо выравнивают все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта.

Ребра балочных плит могут быть обращены вверх или вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн в каркасных зданиях. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную стяжку. Бетонные плиты не армируют. Железобетонные армируют по расчету. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с размещением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов (рис.7.7).

Сплошные фундаменты особенно целесообразны тогда, когда необходимо защитить подвал от проникания грунтовой воды при высоком ее уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.

Сплошную плиту фундамента под малоэтажные дома проектируют только в случаях строительства зданий на грунтах с неравномерной осадкой или вспучиванием и при высоком уровне стояния грунтовых вод (в зданиях с подвалом). Плиту выполняют из монолитного тяжелого железобетона толщиной не менее 100 мм. Толщину плиты определяют расчетом в зависимости от массы здания, прочности грунтов и расстояния между стенами. Для домов без подвала плиту фундамента устанавливают на песчаную подушку, что уменьшает неравномерность осадки грунтов. В зданиях с подвалом плита фундамента одновременно выполняет функции основания пола.

Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема бетона и расхода металла на арматуру.

Являются, прежде всего, тип дома (кирпичный одноэтажный, кирпичный более 2-х этажей, дом из пенобетона, легкий каркасный или щитовой и т.д.) который определяет вес здания, и соответственно его давление на грунт. Кроме этого определяющим параметром является также вид грунта, глубина сезонного промерзания и уровень грунтовых вод.

Когда нагрузка на фундамент велика, а грунт слабый, используют сплошные фундаменты. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью застройки.

Различают два вида сплошных фундаментов: из плит и из перекрестных лент. Их возводят из монолитного железобетона, чтобы придать фундаменту пространственной жесткости.

Плитные фундаменты, возводимые под всей площадью здания, представляют собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Чаще всего их используют при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на фундамент, велика, а грунт основания недостаточно прочен. Такой фундамент хорошо выдерживает все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, плита двигается вместе с ним, предохраняя дом от разрушений. Благодаря этой особенности он получил еще одно название - плавающий.

Применение фундаментов данного типа практикуется в основном в малоэтажном строительстве, а также при небольшой и простой форме здания. Их сооружают, как правило, на проблемных грунтах: влажных или с высоким уровнем грунтовых вод. Недостатком фундаментов такого типа является его стоимость, они довольно дороги из-за больших расходов на земляные работы, бетон и металлическую арматуру. Тем не менее, если применение фундаментов другого типа не может обеспечить конструкции дома необходимую устойчивость, целесообразно и, более чем оправдано, использовать сплошные фундаменты. Это касается небольших и компактных домов или других построек, когда не требуется устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент.

При возведении сплошных фундаментов есть некоторые моменты, которым нужно уделить особое значение. В первую очередь это касается процесса подготовки основания для фундамента. Верхний плодородный слой почвы имеет очень малую несущую способность, а также имеет свойство спрессовываться. Поэтому его необходимо удалить до глубины до 0,5 метра. В качестве подушки используется смесь щебня и песка в пропорции 60/40 соответственно. Качественно уложенная и уплотненная подушка позволяет уменьшить вероятность вздутия нижней части фундамента при понижении температуры. Во-вторых, необходимо равномерно распределить давление на грунт и предоставить грунтовым водам беспрепятственно проходить под зданием. Песчаная подушка не накапливает в себе влагу, а глубоко посаженное здание не дает промерзать грунту в зимний период, тем самым обеспечивая большую устойчивость дому.

Толщина железобетонных плит фундамента рассчитывается при проектировании, как правило составляет 200-300 мм. Армирование выполняется в верхней и нижней части плиты из прутьев толщиной не менее 12 мм с шагом 200*200 или 300*300 мм. Толщина песчаной подушки выбирается в зависимости от несущей способности грунта, уровня грунтовых вод и массы дома, составляет от 200 до 500 мм.

Под загородными и многоэтажными зданиями могут возводиться основания разных типов. К примеру, в некоторых случаях под домами заливаются прочные плитные фундаменты. Такие основания, в свою очередь, также могут классифицироваться на несколько типов. Перед началом заливки сплошного фундамента, конечно же, в обязательном порядке составляется его проект.

Необходимость применения

Плитные фундаменты являются одним из самых надежных типов оснований домов. Ленточные и столбчатые в этом плане они в любом случае превосходят. Однако площадь конструкции этого типа имеют очень большую. Представляют собой сплошные фундаменты цельную толстую плиту подо всем домом.

Обходится возведение таких сооружений, конечно же, очень дорого. К тому же, к примеру, при строительстве малоэтажного загородного дома основания этого типа, в отличие от других, нельзя залить бетоном с помощью кустарных средств. Цементный раствор в данном случае приходится заказывать готовый. Заливают жидкий бетон в опалубку при возведении такого фундамента из цистерны с помощью шланга. А это, конечно же, еще больше удорожает строительство основания.

Из-за дороговизны возводятся фундаменты сплошной плитой под домами достаточно редко. Целесообразным их строительство считается в основном только тогда, когда здание строится на нестатичных грунтах. В этом случае сплошная плита может сохранить целостность других конструкций здания при подвижках.

Также основания этого типа могут возводиться и под разного рода постройками небольшой площади. К примеру, иногда на таком фундаменте строят садовые беседки. Чаще всего под подобными конструкциями, конечно же, сооружаются основания все же столбчатые. Сплошной фундамент, однако, в данном случае также может стать решением неплохим.

Плита под беседкой или маленькой пристройкой, конечно же, будет иметь очень небольшие размеры. При малом заглублении бетона на нее уйдет не особенно много. К тому же и залить плиту под беседкой можно будет без использования спецтехники с помощниками — вручную за один раз.

Основные типы по способу заливки

При строительстве домов могут возводиться сплошные фундаменты:

незаглубленные;

малозаглубленные;

сильнозаглубленные.

Первый может использоваться только в тех местностях, где нет морозного пучения. Строят на незаглубленных фундаментах исключительно легкие дома небольшой площади. Толщина таких конструкций, в зависимости от типа почвы, может колебаться в пределах 30-50 см. Иногда на таких фундаментах возводят и тяжелые кирпичные дома. Но допускается использование незаглубленных плит-оснований под такими сооружениями только на скалистых грунтах.

Малозаглубленные фундаменты возводятся обычно при строительстве небольших частных домов. Котлован под них выкапывается очень неглубокий. В большинстве случаев при заливке такого основания на участке по разметке просто снимается верхний плодородный слой почвы. Сильнозаглубленные фундаменты возводятся только на пучинистых грунтах под тяжелыми зданиями.

Типы по конструкции

В этом плане различают сплошные фундаменты:

монолитные;

решетчатые.

Первый тип оснований представляет собой обычную бетонную плиту. Сплошные монолитные фундаменты являются наиболее простой и популярной разновидностью таких конструкций. Но на очень ненадежных грунтах могут обустраиваться также основания с ребрами жесткости. Последние заливаются непосредственно под плитой.

Иногда ребра у решетчатых оснований могут быть направлены и вверх. В этом случае стены здания на них возводятся примерно по такой же технологии, что и на ленточных фундаментах. При использовании этого типа сплошного основания в здании, помимо всего прочего, можно обустроить и подвал. Именно таким образом часто заливают, к примеру, сильнозаглубленные плитные фундаменты.

Проектирование

При разработке чертежей сплошного фундамента, конечно же, в первую очередь следует определиться с его толщиной. При возведении высотных городских домов такие расчеты делают исключительно специалисты с использованием разного рода формул.

В индивидуальном строительстве проект железобетонного сплошного фундамента для небольшого дома можно разработать и самостоятельно. Рассчитывать в данном случае, скорее всего, даже ничего не придется. Существуют стандартные показатели толщины таких оснований для тех или иных разновидностей построек, на которые можно ориентироваться в процессе составления проекта.

Так, к примеру:

беседки и легкие пристройки возводят на сплошных фундаментах толщиной 100-150 мм;

под легкими каркасными частными домами, а также одноэтажными бревенчатыми и брусчатыми чаще всего заливают основания этого типа на 200-300 мм;

под бетонными сооружениями или постройками из кирпича либо двухэтажными рублеными возводятся сплошные фундаменты толщиной 250-350 мм;

под двух- или трехэтажными домами из кирпича либо бетона полагается заливать плитные основания на 300-400 мм.

Сбор нагрузки

При желании, конечно же, самостоятельно можно сделать и более точный расчет сплошного фундамента при возведении загородного дома. Сбор нагрузок при заливке такой конструкции определяется с учетом:

постоянного давления от кровли, перекрытий, стен и пр.;

временных нагрузок — снеговых, мебели, людей.

Постоянную нагрузку рассчитывают в зависимости от использованных для сборки конструкций здания материалов и их параметров. Массу стен по нормативам полагается брать за вычетом проемов.

Вес самой плиты при выполнении расчетов сплошных фундаментов:

• на песчаных грунтах не учитывается;

  на глинистых делится пополам;

  на плывунах учитывается полностью.

Снеговая временная нагрузка на фундамент определяется по таблице 10.1 СП. При этом параметр берется для данной конкретной местности. Равномерно распределенные нагрузки для жилых зданий принимаются в 150 кг/м 2 . Вес очень тяжелых предметов, размещать которые предполагается в доме, учитывается отдельно.

Выбор материалов

Рассчитывается сбор нагрузок на такие основания, таким образом, точно так же, как на столбчатые и ленточные фундаменты. Сплошной фундамент, как и любой другой, заливается в большинстве случаев, конечно же, из бетонной смеси. Определив толщину такого фундамента, можно легко рассчитать количество необходимого для его возведения материала.



Бетон для строительства сплошных оснований обычно используют марок В15-В25. Можно, конечно же, заливать плитные фундаменты и с применением более качественного и прочного раствора. Однако обычно это считается нецелесообразным из-за удорожания работ. Одним из безусловных плюсов плитных оснований в любом случае является повышенная прочность.

Помимо бетона, для возведения такого фундамента понадобятся также такие материала, как песок, арматурные пруты и гидроизолятор. Для сборки опалубки нужно будет приготовить доски. Использовать для создания заливочной формы плитного основания дома по нормативам полагается пиломатериалы толщиной не менее 30 мм. Перед заливкой раствора доски опалубки рекомендуется проложить полиэтиленовой пленкой.

Бетон и арматура

Рассчитывают количество необходимого для заливки такого основания материала, помимо толщины плиты, с учетом того, что:

по краям фундамент должен выходить за пределы здания минимум на 10 см;

стержни арматуры для плиты должны быть короче нее на 6 см;

устанавливаются стержни при заливке с шагом в 40 см;

песчаная подушка также должна выходить за пределы постройки на 10 см;

гидроизолятор при заливке укладывается с небольшим запасом.

В качестве гидроизолятора для заливки такого фундамента желательно использовать рубероид.



Порядок проведения работ

Заливаются плитные фундаменты в несколько шагов. Предварительно на участке выкапывается котлован проектной глубины.

На песчаную подушку на следующем этапе при обустройстве сплошного плитного фундамента устанавливается многоярусный арматурный каркас, связанный с использованием проволоки. Для того чтобы объемная сетка в последующем оказалась в толще бетона, на дне котлована предварительно располагают специальные пластмассовые подставки или бруски толщиной 5 см.

На заключительном этапе заливают в яму бетон из цистерны. В процессе укладки смеси вручную устраняют появляющиеся дефекты. Время от времени слой бетона в котловане протыкают лопатами для устранения воздушных пузырей. На заключительном этапе тщательно разравнивают поверхность плиты.

Для заливки решетчатого сплошного фундамента в котловане перед засыпкой щебня выкапывают продольные траншеи. Залитый в них бетон в последующем образует ребра.



Заключительный этап

После того как фундамент будет залит, плиту желательно накрыть полиэтиленовой пленкой. В дальнейшем в течение 2 недель плиту следует периодически смачивать водой. Это позволит избежать появления поверхностных трещин. Возводить стены на таком основании, как и на любом другом, разрешается только после полного созревания бетона. То есть примерно через 28 дней после заливки.

Сегодня любая более-менее серьезная постройка, возведенная в соответствии с действующими технологическими нормами, требует наличия фундамента. В зависимости от характеристик грунта, этажности здания и некоторых внешних факторов выбирается тип используемого основания.

Монолитный сплошной фундамент заливается в случае возведения здания на сыпучих грунтах с малой несущей способностью и в местах близкого залегания грунтовых вод к поверхности. Примеры мест, где никак не обойтись без использования такого фундамента – старые свалки, грунты, склонные к вспучиванию, песчаные местности. Относится данный тип основания к малозаглубленным, к тому же его применение позволяет получить зданию приемлемую площадь опоры на небольшом участке земли. Такой тип фундамента достаточно универсален – его сооружают как под тяжелыми многоэтажными домами, так и под сборно-щитовыми конструкциями небольшого веса. Основное отличие будет состоять в способе размещения армирующих стержней и схеме расположения дополнительных ребер жесткости.

Технология устройства сплошного (плитного) фундамента

Сплошной (плитный) фундамент представляет цельную плиту из железобетона, размещенную по площади всего здания. Он отличается повышенной несущей способностью и хорошо противостоит смещению грунта, двигаясь фактически вместе с почвой. Также он усиливает устойчивость дома к нагрузкам, которые вероятны при просадке земли или колебании температур.

Общие характеристики

Плитный фундамент ориентирован на сложные типы грунтов:

• заторфованные;
• заболоченные;
• водонасыщенные;
• слабонесущие;
• пучинистые;
• просадочные.

Этапы работ

Работы по формированию плитного (сплошного) фундамента допускают как заливку бетона на месте строительства, так и использование стандартных плит из железобетона, которые идут на прокладку дорог. Главное условие – толщина в пределах 20-30 см. В зависимости от этого, строительство включает в себя несколько этапов:

• подготовку;
• разбивку участка;
• формирование опалубки;
• армирование;
• заливку бетона.

Подготовка

Она состоит в проработке документации, расчете сметы, точном планировании и расчистке территории. Чтобы в итоге получить полный пакет документов, лучше всего обратиться к специалистам, работающим по профилю. Это позволит сэкономить время и средства, а также профессионально подойти к строительству дома, с учетом типа рекомендованной основы. Особенно это актуально при возведении задний на почвах с поверхностным залеганием влаги.

Кроме того, основание под фундамент требует взвешенного подхода и уточнения всех деталей. Немаловажна и идеальная ровность поверхности. Для этого участок сначала освобождают от кустарниковой и иной растительности, удаляют пни и корни, собирают крупные камни и валуны. Далее выравнивают его с помощью лопаты и уровня, убирая выступы и углубления.

Разбивка участка

Данный этап состоит в переносе плана на местность. Для этого осуществляется геодезическая разбивка и выставление ключевых меток будущего здания. Далее снимается весь верхний слой земли. Он обладает низкой несущей способностью и высокой склонностью к прессованию. Именно поэтому его удаляют на глубину до полуметра. Работы выполняются при помощи экскаватора.

Для подсыпки котлована применяется гравийно-песчаная или щебеночно-песчаная смесь из расчета 60:40 соответственно. Ее плотно утрамбовывают. Такая подушка:

• дает возможность снизить силу морозного пучения на нижнюю зону фундамента;
• позволяет грунтовой влаге беспрепятственно проходить под домом;
• равномерно распределяет давление здания на почву.

Помимо этого песчаная основа не задерживает в себе воду, а низко «усаженное» строение не позволяет грунту промерзать в период холодов, обеспечивая конструкции повышенную устойчивость. Затем поперек фундамента прокладывают траншеи (для пластового дренажа) и выстилают их геотекстилем. Поверх него насыпают щебень.

Формирование опалубки и арматуры

По углам полученного «сооружения» устанавливают поворотные герметичные колодцы, так как плитные основы лежат преимущественно на почвах с повышенным содержанием влаги и максимальной приближенностью грунтовых вод. Затем приступают к базовой опалубке. По расчетам, она должна выходить за периметр фундамента сантиметров на 15.

Дно котлована засыпают гранитной щебенкой фракции 4-6 см. Предельная толщина слоя может достигать 20 см. Поверх нее формируют небольшую 4-сантиметровую прослойку из бетона, которая является первой стяжкой. Но перед этим щебень проливают жидкой смесью из песка и бетона с тем, чтобы внешний слой образовал ровную «корку».

Далее переходят к гидроизоляции. Это могут быть особые рулонные материалы со спайками или обычная битумная грунтовка, которой покрывают цемент. На нее наклеивают любой рулонный гидроизолянт. Поверх мастики в 2 слоя стелется оклеечная наплавляемая гидроизоляция. При желании можно сделать и теплоизоляционные слои.

Потом приступают к формированию опалубки под монолитную плиту из железобетона. Для этого по всему периметру конструкции вкапывают стойки и прибивают к ним любые дощатые материалы. В ходе этой операции обязательно используется уровень.

Базой фундаментной плиты является особый металлический каркас с армированием по всей площади. Для этих целей используют две железные сетки – нижнюю и верхнюю. Их связку выполняют специальными крючьями и отожженной стальной проволокой.

Затем между основными стержнями сетки устанавливают дополнительные, на расстоянии друг от друга в 20 см. Также монтируются компенсаторы из пластмассы или хомуты, обеспечивая наилучшее расположение стальных прутьев.

Заливка бетона

Заливка бетона – финальный этап работ над плитным фундаментом. В ходе его выполнения могут использоваться как готовые сухие смеси, так и растворы самостоятельного замеса – на основе цемента, песка и гравия (щебня). Ими заполняют опалубку строго до высоты бортов. После высыхания плиты приступают к очередному этапу строительства.