Фундаменты мелкого заложения, плюсы и минусы

Плюсы и минусы

Основные преимущества фундамента МЗЛФ:

• Относительно низкая трудоемкость. Для конструкции фундаментов мелкого заложения нужно гораздо меньше бетонного раствора, чем для других фундаментов. А вследствие небольшого уровня заглубления земляные работы тоже будут не слишком трудоемкими.
• Невысокая цена фундамента, что связано с небольшим объемом требующихся материалов.
• Мелкозаглубленный фундамент имеет небольшую площадь боковых сторон, что позволяет ему лучше противостоять морозному пучению.

Основным минусом является то, что он не годится для многоэтажных, массивных построек.

Классификация фундаментов мелкого заложения. Существует три вида фундаментов мелкого заложения:

• Монолитный. Это железобетонная сплошная лента. Такой вариант считается наиболее прочным и устойчивым к разного рода воздействиям.
• Сборный. Составными элементами такого фундамента являются ФБС, кирпич и т.д.
• Комбинированный. Комбинирует в себе ленточное основание и опорные элементы других типов (например, комбинация ленты и свай).

Мелкозаглубленный фундамент имеет небольшую глубину заложения – до 70см.

Читайте также:  Установка печи в бане на сваях

ЧТО ЭТО ЗА КОНСТРУКЦИЯ

Термин «мелкозаглублённый» означает, что глубина залегания подошвы фундамента находится в зоне промерзания грунта. Традиционные заглублённые фундаменты закладывают на глубину ниже уровня промерзания, чтобы силы морозного пучения не влияли на фундамент и постройку. МЗЛФ обычно закладывают на глубину от 50 до 100 см в зависимости от типа грунта, глубины его промерзания зимой и при условии проведения «специальных теплотехнических мероприятий, исключающих промерзание грунтов». Под такими мероприятиями подразумеваются утепление грунта, дренирование и водоотведение. Вид и параметры утепления грунта зависят от климатических и грунтовых условий и типа эксплуатации дома: важно, будет ли он постоянно отапливаться в холодное время года.

Читать: Как правильно выбрать фундамент

Расчет фундамента мелкого заложения

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента проводится на основе данных о природных характеристиках почвы и нагрузке, оказываемой зданием.

Итак, вот некоторые ориентировочные данные, на которые рекомендуется опираться при расчете фундамента мелкого заложения.

• Дома из газобетонных блоков или кирпича (перекрытия железобетонные либо деревянные)

Типы армирования и варианты конструкций фундаментов будут даны далее.

Число, приведенное в скобках, характеризует материал, из которого делается подушка: (1) среднезернистый песок, (2) крупнозернистый песок, (3) песок со щебенкой (соответственно 40 и 60%).

• Каркасные дома с утепленными деревянными панелями либо брусом и отоплением (перекрытия деревянные)

Ширина подошвы дана: деревянные утепленные панели и брус, бревенчатые стенки соответственно.

• Дома без отопления из бревен или бруса (перекрытия деревянные)

Значения через дробь: бревно и брус соответственно.

• Варианты конструкции фундамента мелкозаглубленной ленты

1 – железобетонный монолит, 2 – песок для засыпки пазух, 3 – щебеночно-песчаный слой, 4 – арматурная сетка, 5-отмостка, 6 – черновое половое покрытие, 7 – слой гидроизоляции, 8-цоколь, 9 – грунтовая поверхность, 10 – песок, 11 – покрытие из дерна.

На картинках представлено 8 вариантов устройства фундаментов мелкого заложения:

1. Фундамент, залитый вровень с грунтом с кирпичным цоколем.
2. Основание, возвышающееся над грунтом на 0,2-0,3м с низким цоколем.
3. Основание, возвышающееся над грунтом на 0,5-0,7м, одновременно являющееся цоколем.
4. Основание-цоколь мелкозаглубленного типа.
5. Является заменой типов (в) или (б) при ширине ленты, превышающей толщину стенок на 15см и выше.
6. Основание с песчаной подсыпкой, использующееся крайне редко, в случаях со слабым грунтом, когда грунтовые воды расположены высоко, а сама постройка деревянная).

Преимущества и недостатки мелкозаглубленной основы под дом

Если рассматривать данный тип основы под здание в комплексе, то оно, как и любое строение, имеет ряд преимуществ и недостатков. Однако в некоторых случаях при определенных условиях эксплуатации данной конструкции (непучинистых грунтах, небольшой глубины промерзания земли и глубокого пролегания подземных вод), ее преимущества преобладают над недостатками и делают ее оптимальным, экономным вариантом для успешного возведения здания.

Читайте также:  Пленки и мембраны Изоспан AM

Преимущества мелкозаглубленного фундамента

К преимуществам данного типа фундамента относятся:

• относительная дешевизна постройки по сравнению с заглубленным аналогом;
• различные вариации возведения. Так, подобный тип основы дома можно выполнить из готовых бетонных блоков. Это значительно ускорит процесс строительства, но за счет привлечения спецтехники повысит стоимость конечного результата. Если человека интересует экономическая сторона вопроса, то ленточный фундамент можно заливать самостоятельно, то есть возводить монолитную конструкцию. Это предполагает временные затраты, но конечный результат приятно удивит своей низкой стоимостью и техническими характеристиками;
• при правильно разработанном проекте дома и грамотно выполненных расчетах данный вид основания под здание отличается долгим сроком эксплуатации, независимо от неблагоприятного действия внешних факторов;
• используя подобную конструкцию под домом можно организовать подвальное помещение с дополнительным его утеплением;
• при дополнительном армировании и при наличии фундаментной подушки, мелкозаглубненный ленточный фундамент можно построить на пучинистых грунтах.

В поддержку данного типа конструкции опытные строители приводят следующий аргумент: помимо силы пучения грунта на фундамент действуют касательные силы. И чем больше площадь и вес основы дома, тем воздействие вышеуказанных факторов возрастает. У фундамента мелкого заложения минимальная площадь соприкосновения с землей, а потому действие касательных сил сводится к нулю, чем не может похвастаться заглубленный аналог. Именно потому последний без особой надобности в частном строительстве не используется.

Если новичок задумал организовать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, видео-инструкция от опытных строителей, которую можно без труда найти в интернете, существенно повысит качество конечного результата и ускорит процесс проведения работ.

Недостатки мелкозаглубленного ленточного фундамента

К недостаткам данного типа фундамента относится:

• его нельзя использовать при капитальном строительстве (в процессе возведения многоэтажных зданий из тяжелых, конструкционных материалов);
• его нельзя строить при близком пролегании грунтовых вод к поверхности земли без дренажной системы, что влечет за собой экономические растраты;
• его стоимость выше, по сравнению со свайными и незаглубленными основаниями под здание.

Сегодня мелкозаглубленный ленточный фундамент самостоятельно организовывается будущими владельцами коттеджей, бань, надворных построек.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

1. Для начала осуществляется расчистка участка, площадка размечается.
2. Роется траншея.
3. Траншея выстилается специальным материалом – геотекстилем.
4. После этого последовательно укладываются слои песка или щебенки с песком (по 0,1-0,15м). Каждый из слоев качественно трамбуют.
5. Затем устанавливают опалубку и монтируют арматуру.
6. Параллельно прокладываются необходимые коммуникации.
7. Бетон заливают в один прием.
8. Опалубку можно снять через 5 суток, после того как бетон схватится. Затем осуществляют гидроизоляцию вертикального типа.
9. Пазухи отсыпают крупнозернистым песком с послойной трамбовкой.
10. Завершается процесс обустройством отмостки.

Расчет нагрузки на МЗЛФ

Для обеспечения точности расчетов необходимо оперировать такими данными:

1. Особенности строительного объекта;
2. Размеры сооружения;
3. Этажность;
4. Типы и свойства стройматериалов для стен и перекрытий;
5. Масса объекта;
6. Габариты траншеи и размеры песчаной подушки;
7. Марка бетона и размеры бетонной ленты.

Все эти и другие данные, полученные в результате расчетов, будут влиять не только на прочность, долговечность и ремонтопригодность здания, но и на стоимость мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Программа-калькулятор для расчета МЗЛФ

Собственные расчеты мелкозаглубленного основания проводятся с учетом таких параметров:

1. Глубина заглублённых фундаментов выбирается, исходя из глубины прохождения грунтовых вод и глубины промерзания грунта;
2. Высота ленты выше поверхности грунта должна быть равна четырем значениям его ширины;
3. Ширина МЗЛФ рассчитывается по формуле:

D = q / R4 где:

• D – ширина основания в нижней части;
• q –нагрузка на ленту, кг/м;
• R –сопротивление грунта, кг/м2.

Тип почвыТекучесть грунта
ILПористость грунта
еСопротивление грунта R, кг/м2Тугопластная глина0,25 < IL <0,50,7
0,8535000
33200Тугопластный суглинок0,25 < IL <0,50,7
1,0

0,85

22800
6700

33200

Пластичные супеси0,5 < IL <0,250,6
0,723500
6900Мягкопластичная глина0,5 < IL <0,750.7
0,85

1,0

24300
6000

> 1800

Мягкопластичный суглинок0,7
0,85

1,0

Читайте также:  Виды соединений бруса или бревна6500
4700

8900

0,5< IL 0,75Пластичная супесь0,5< IL <0,750,7
0,8511000
7500Крупный песок–0,50
0,6023400
11500Средний песок–0,5
0,617600
> 44000Мелкий песок–0,5
0,6

0,7

8800
13000

7900

Пылеватый, слабовлажный и влажный песок–0,5
0,6

0,7

17300
900

8000

Очень влажный песок–0,5
0,6

0,7

6200
12300

12300

Толщина песчаной подушки: t = 2,5 X D X (1 – (1,2 X D X R /Q))/

Рассчитывая мелкозаглублённые основания на пучинистых грунтах, пользуются следующей формулой: tn= (A – (C X D X q) / 1 – (0,4 X C X W X (q / D))); где:

• tn – толщина песчаной подушки;
• А, С, W – справочные коэффициенты (см таблицу ниже).

Пучинистость грунтаСтройматериал стенТип объектаКоэффициенты A C WСреднепучинистыйКаменьОтапливаемый0,4-0,7Неотапливаемый0,7-1,0ДеревоОтапливаемый02-0,5Неотапливаемый0,5-0,8СильнопучинистыйКаменьОтапливаемый0,6-0,9Неотапливаемый0,9-12ДеревоОтапливаемый0,5-0,8Неотапливаемый0,6-0,9

МЗЛФ послойно
Значения коэффициента W: первое – для МЗЛФ ≥ 30 см глубиной, второе – для незаглубленных оснований.

Ширина нижней части фундамента b, смЗначения коэффициента WС отоплениемБез отопления201,70/1871,87/2,00401,29/1501,50/1,59601,04/1221,22/135800,87/1,041,04/1131000,74/0,910,91/1041200,63/0,800,80/0,931400,53/0,710,71

В зависимости от вида МЗЛФ будет отличатся технология его устройства. Поэтому, следует коротко ознакомится с главными из них:

МЗЛФ с плитой

ГДЕ И КОГДА МОЖНО СТРОИТЬ МЗЛФ

ПУЧИНИСТОСТЬ ГРУНТОВ. Чем меньше риски подвижек грунтов, особенно неравномерных, тем лучше для целостности МЗЛФ. Поэтому такой фундамент лучше всего строить на непучинистых, мало- и среднепучинистых грунтах (скальный грунт, слежавшаяся плотная глина, полутвёрдые и среднепластичные глины, пески) либо на плотных пучинистых грунтах (мягкопластичные глины) с низким уровнем грунтовых вод (УГВ) и малым риском их обводнения от паводков, задержки осадков. Не стоит строить его на влажных пучинистых грунтах (глины), на неравномерных по составу грунтах, на грунтах с высокой сжимаемостью (органических типа торфяников), при неоднородных по составу грунтах (вклинивания разных грунтов), при риске увлажнения, особенно неравномерного.

Читать: Столбчатый фундамент

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ГРУНТОВ. МЗЛФ предпочтительно строить на твёрдом или плотном слежавшемся грунте. Допустимо строительство на мягком или сыпучем грунте, но в этом случае ленточный фундамент устраивают поверх монолитной железобетонной подушки. Нельзя строить фундаменты этого типа на пористых сжимаемых грунтах, таких как илистые или торфяные.

ОДНОРОДНОСТЬ ГРУНТА. МЗЛФ больше всего страдает от неравномерных подвижек грунтов. Если под будущим домом несколько видов грунтов с разными характеристикам при замерзании или увлажнении, то лучше выбрать другой тип фундамента.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГРУНТОВ. Бетон может разрушаться так же, как и железо. Ему могут вредить как кислые почвы (чернозём, торф), так и щелочные (гипсосодержащие). Лучший способ защиты бетона в агрессивных грунтах – полная его гидроизоляция.

УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД. Чем больше воды в грунте, тем сильнее он расширяется при замерзании. Поэтому МЗЛФ – фундамент для мест, где грунтовые воды залегают глубоко, как минимум на 1 м (для глины) глубже зоны промерзания зимой.

РЕЛЬЕФ МЕСТНОСТИ. Дом на МЗЛФ не стоит ставить ближе 12 м к сильному уклону рельефа или ближе 1/3 высоты уклона. Под горой дом не должен быть ближе к уклону, чем на 1/2 высоты уклона, либо не ближе 4,5 м к нему. На уклонах основание МЗЛФ должно быть в горизонте, либо его делают ступенчатым.

Читать: Фундамент для деревянного дома

БЛИЗОСТЬ К КРУПНЫМ ЛИСТВЕННЫМ ДЕРЕВЬЯМ строители обычно не принимают в расчёт. Крупное дерево не должно находиться близко к фундаменту – расстояние должно быть больше высоты дерева, а роща – не ближе полутора значений высоты деревьев. При строительстве на пластичных глинистых грунтах близость к деревьям может сыграть злую шутку: летом лиственные деревья интенсивно удаляют влагу из почвы, и глины могут уменьшаться в объёме. Если же дерево погибает или его спиливают после строительства, насыщенность глин влагой увеличивается, что приводит к увеличению объёма грунта.

СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ. В зонах с землетрясениями силой до 7 баллов можно строить обычные монолитные железобетонные мелкозаглублённые фундаменты.

Фундамент для дома из бруса

Под жилые дома принято устанавливать капитальное основание, но есть и свои исключения, которые сводятся к общему понятию – строительство жилых домов из легких материалов.

Схема фундамента под дом из бруса.

Таким образом, оптимальный фундамент под дом из бруса – это мелкозаглубленный ленточный (не стоит путать с незаглубленным, которые применяют исключительно для второстепенных построек). Иногда используется и плитный вариант, но он может быть установлен лишь при определенных характеристиках почвы, поэтому мастера отдают предпочтение капитальным фундаментам.

Читайте также:  Канализация в гараже своими руками

Мелкозаглубленный ленточный фундамент под брусовой дом устанавливается достаточно быстро, но при этом есть свои тонкости, которые необходимо принять во внимание. Основной упор делается на армирующий каркас, который является «позвоночником» и средством обеспечения устойчивости основания. Фундамент для брусового дома непременно должен подвергнуться ряду дополнительных работ, которые обеспечат его надежное существование в дальнейшие годы.

Желательно его не устанавливать на местах, где вода ближе 1,5 м от поверхности земли, потому что в период вспучивания земли природа его может очень сильно повредить. Если же воды нет, а работа произведена максимально корректно, то в ближайшие 100 лет даже внуки могут не беспокоиться за качество – минимальный срок службы как раз насчитывает век.

Ленточный фундамент

Как писалось выше – у нас в стране ленточные фундаменты самые популярные. Почему так? Потому что бюджетные дома у нас предпочитают строить на хороших грунтах, но без подвалов. А раз дом без подвала, то и фундамент можно строить мелкозаглубленный, то есть самый дешевый. Правда, мелкозаглубленные фундаменты можно строить только на участках с невысоким уровнем грунтовых вод, но, как показывает статистика, таких земель в России очень много.

Ленточный фундамент. Выбранный грунт внутри засыпан керамзитом, который обладает теплоизолирующими свойствами. Устроены продухи, т.к. пол будет деревянный.

На заметку: инструкция по строительству ленточного фундамента находится здесь.

Расчёт сечения и конфигурации

Поскольку МЗЛФ действует как балка, а не ребро жёсткости, обычно сечение ленты по форме близко к прямоугольнику или трапеции. Ленту в форме тавра или более изощренных сечений почти никогда не отливают из-за того, что экономия материала выглядит слишком незначительной в сравнении с монтажом более сложной опалубки.

Расчёт МЗЛФ ведут по двум направлениям: достаточной несущей способности грунта в плоскости залегания и собственной конструкционной прочности, которая позволит ленте сохранить жёсткость при полной расчётной нагрузке от стен, кровли, снега и т.д.

Ширина верхней части фундамента определяется максимально возможной толщиной стены с учётом слоя внутренней и фасадной отделки. При устройстве полов по лагам может потребоваться формирование выступа или расширение фундамента порядка 50 мм.

Ширина ленты в плоскости залегания определяется целиком по требуемой несущей способности. Достаточно разделить общую массу здания и вычислить нагрузку, приходящуюся в среднем на каждый метр периметра ленты, а затем вычислить достаточную площадь сечения опоры в соответствии с характеристиками грунта. Для создания достаточно высокого коэффициента надёжности толщина несжимаемой подсыпки в расчёт не берётся.

Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента: 1 — материнский грунт; 2 — подсыпка гравием или гравийно-песчаной смесью; 3 — отмостка; 4 — армирование фундамента; 5 — мелкозаглубленный ленточный фундамент с широкой подошвой для равномерного распределения нагрузки; 6 — стена; 7 — гравийная подсыпка внутренней площади фундамента дома

Высота ленты определяется как составляющая её подземной и надземной частей. С надземной частью все просто — она должна быть не меньше 80 мм и не более четырёх значений ширины верхней грани ленты. В свою очередь высота подземной части может определяться с учётом нескольких факторов:

• фундамент не должен залегать на границе разнородных грунтов;
• минимальное заглубление фундамента составляет 35–40 см, но, в зависимости от интенсивности пучения и глубины промерзания высота подземной части может увеличиваться на дополнительные 60–80%;
• для сохранения требуемых прочностных характеристик ЖБИ отношение ширины к высоте должно быть не меньше, чем 3:5.

Разметка и установка опалубки под мелкозаглубленный ленточный фундамент

Разметив на местности план будущего фундамента, я выбрал верхний растительный слой земли и отвез его в сторону. Выбирать остальной грунт пока не стал, чтобы оставить достаточно ровную плоскость, по которой мне предстояло подвозить материалы.

Разметка

Разметка производится очень просто — по углам будущих стен вбиваются деревянные колышки и натягивается шнур. Таким образом у меня получился квадрат со сторонами 5,50 м. Чтобы углы были прямыми, необходимо контролировать размеры диагоналей — они должны быть одинаковы и в моем случае равны

√ (5,50 х 5,50 + 5,50 х 5,50) = 7,78 м.

Следующим шагом я выбрал грунт на 300 мм с каждой стороны шнура, а глубина траншеи – 700 мм. В результате получилась траншея по всему периметру и под внутренними стенами шириной 600 и глубиной 700 мм.

Траншея под мелкозаглубленный фундамент

Если дно траншеи оказалось неровным, выравнивать его, подсыпая грунт, не допускается. В результате уплотнения подсыпанного грунта возможна неравномерная осадка фундамента. Все неровности можно выровнять, устраивая песчаную подушку, а потом следует тщательно пролить песок водой.

Устройство опалубки

Так как доски, из которых делают опалубку, как правило впоследствии никуда не годны, я решил не тратиться на всю конструкцию, а сделать лишь несколько щитов. Фундамент я заливал по частям. После бетонирования очередного участка фундамента переставлял опалубку. Армокаркас для фундамента я вязал непосредственно в установленной опалубке, оставляя выпуски для связи с теми участками, которые предстояло заливать впоследствии.

Траншея под мелкозаглубленный фундамент
Предупреждая вопросы, поясню — монолитный фундамент не обязательно должен заливаться бетонной смесью за один прием. Бетон не воспринимает растягивающую нагрузку, поэтому наличие технологических швов никак не отразится на прочности всей конструкции, если делать стыки наклонными, а не вертикальными.

Опалубку я крепил обычными деревянными кольями и подкосами. Прочная и жесткая конструкция опалубки позволит быстро забетонировать фундамент, получив точные его размеры.

Фундамент для печи я жестко связал с фундаментом будущего сруба и заливал одновременно, не обращая внимания на упреки «опытных мастеров», утверждающих, что фундаменты для стен и печи испокон веков делали раздельными, так как из-за разного веса основание будет неравномерно оседать. Это утверждение, конечно, справедливо, если не использовать арматуру.

Фундамент для печи

Под всеми помещениями, кроме моечной и парной, я организовал вентиляцию, предварительно вставив в опалубку асбестоцементные трубы диаметром 100 мм. После заливки и демонтажа опалубки, в ленте образовались ровные отверстия, через которые проходит воздух, поэтому лаги полов всегда сухие. На зиму я отверстия закрываю. Пустые пластиковые бутылки 1,5 л из-под газированных напитков отлично подходят по диаметру, плотно закрывая отдушины.