Подошва для фундамента — достоинства и недостатки, монтаж конструкции

Технология производства работ

Схема устройства сборного фундамента

Технологический процесс устройства сборного ленточного фундамента заключается в поэтапном выполнении всех этапов строительства, начиная от разметки и заканчивая уходом за готовой конструкцией ленточного фундамента.

Подготовительный этап

На первоначальном этапе по устройству фундамента необходимо подготовить строительную площадку: расчистить территорию и выполнить необходимую разметку по исполнительной рабочей схеме фундаментов. С помощью веревки и колышков линейные размеры фундаментов закрепляются непосредственно на почве

Следует обратить внимание на правильность углов разметки. Контрольной проверкой правильности разбивки служит проверка диагоналей линейной конфигурации фундамента: все диагонали прямоугольных участков должны иметь одинаковое значение

Земляные работы

Земляные работы заключаются в подготовке траншеи под укладку сборных элементов. Для большого объема по выемке грунта лучше всего использовать строительную землеройную технику – экскаватор.

Схема укладки блоков ФБС

При небольших объемах земли и малой глубине залегания фундамента можно самостоятельно своими руками подготовить траншею. Рабочая ширина траншеи чуть больше расчетной ширины блоков фундамента. Такое различие необходимо для удобства выполнения монтажных и гидроизоляционных работ. Дно траншеи зачищается и выравнивается по строительному уровню.

Подготовка основания

На подготовленное зачищенное дно необходимо уложить песчаную подготовку толщиной 50 – 100 мм. Засыпанный песок разравнивается по уровню и уплотняется ручными или электровибрационными трамбовками. После этого песчаная подушка проливается водой. На готовую песчаную полушку укладывается гидроизоляционный слой из рулонного кровельного материала. Гидроизоляцию заполняют цементно-песчаным раствором, после  высыхания основание считается готовым к монтажу фундаментных блоков.

Монтаж сборных элементов

Для правильной укладки сборных блоков необходимо перенести осевые линии схемы или чертежа здания на край и дно траншеи. По этим линиям выставляются маяки, по которым будет производиться укладка угловых фундаментных элементов.

Укладка фундаментных элементов

С помощью грузоподъемной строительной техники производят укладку сборных фундаментных элементов на бетонную смесь и проверяют горизонтальность строительным уровнем. Пазы блоков заполняются цементным раствором.

Завершающий этап сборки фундамента

После окончания укладки фундаментных блоков рекомендуется тщательно заполнить швы между блоками цементным раствором и после полного их высыхания необходимо выполнить защитную обмазочную или склеечную гидроизоляцию боковой поверхности ленточного фундамента. Такое изоляционное покрытие надежно защитит конструкцию фундамента от капиллярной и атмосферной влаги. Правильно выполненная гидроизоляция создает в доме комфортный микроклимат для проживания.

Видеопример укладки блоков ФБС:

Для прокладки инженерных коммуникаций следует заранее предусмотреть монтажные отверстия в ленте фундамента. Устройство таких отверстий позволит без труда проложить все необходимые трубопроводы и кабельную продукцию в подвальную часть фундамента для дальнейшей разводки по всему дому.

Выбор типа фундамента

В зависимости от того, каким оказались значения расчетной площади подошвы фундамента (с привязкой к рельефу местности), выбирают конкретный тип основания для дома. Для приведенного выше примера расчета лучше всего подойдет заглубленный ленточный фундамент. Если же приходится строить дом чуть ли не на болоте, то надежнее заливать плиту. В целом же, выбор есть между такими основаниями, как:

• ленточный;
• плитный;
• МЗЛФ;
• столбчатый;
• столбчато-ленточный;
• свайный;
• свайно-ростверковый

Расчет параметров основания

Исходя из полученного значения площади подошвы фундамента и распределения нагрузок, рассчитывают площадь отдельных его конструкций. Так, на примере вышеописанного расчета (минимальная площадь подошвы 7,2 м2 под дом 6×9 м) можно заложить ленту шириной 0,4 м. Тогда полученная площадь фундамента составит: 9×0,4×2+(6-0,8)×0,4×3=7,2+6,72=13,44 м2
Этого с избытком хватит для строительства дома, ведь площадь фундамента превышает расчетное значение почти в 2 раза!
Можно пойти в другом направлении – установить буронабивные сваи с расширением внизу диаметром 0,5 м. В этом случае площадь подошвы каждой опоры составит: 3,14×0,5×0,5/4=0,2 м2
Таких свай потребуется 7,2/0,2=36 штук.

Расчет нагрузки на грунт

Как рассчитать ленточный фундамент на нагрузку, создаваемую сооружением на почву? Сделать это несложно: нужно разделить полную массу сооружения (вес дома, наполнения постройки, снеговую нагрузку) на площадь основания в см2.

Полученные данные сравниваем с удельным сопротивлением грунта R0 кг/см², на котором планируется возведение постройки.

Тип грунта	Сопротивление грунта (R0 кг/см²)
Глинистая почва	4.5
Глинистая почва с гравием	4.0
Почва с песком крупной фракции	6.0
Грунт с песком средней фракции	5.0
Почва с речным песком мелкой фракции	4.0
Суглинистые почвы	3,5
Глина	6.0
Насыпной утрамбованный грунт	1.5

Пример расчета фундамента по несущей способности

Допустим, что полная масса сооружения (стены, крыша, фундамент, наполнение) с учетом снеговой и ветровой нагрузки составляет 400 тыс. кг. Площадь основания составляет 100 тыс. см2 (длина ленты 4 тыс. см; ширина – 25 см.) Для получения данных об удельной нагрузке строения на см2 грунта нужно разделить полную массу дома на площадь основания. 400000 кг/100000 см2 =4.

Определяем по таблице тип грунта, на котором предполагается строительство, для получения данных о его несущей способности. Далее все просто: сравниваем расчетный показатель и несущую способность грунта. Необходимо, чтобы было выполнено условие: P≤ Ro где Р – полная масса сооружения, Ro – удельное сопротивление почвы. Если данные в таблице больше или равны расчетным, то необходимости вносить корректировки нет.

Если условие не выполнено, то для корректировки ширина подошвы увеличивается на 10 см и расчеты массогабаритных показателей фундамента повторяются. Так делается до того момента, пока условие P≤ Ro не будет выполнено.

Назначение подготовки под фундамент

Постройки масштабных размеров, массивные сооружения требуют подготовки под фундамент. Этот этап устройства основной конструкции здания выполняется в следующих целях:

1. Выравнивание – максимально ровняет дно траншеи. Подоснова необходима для плитных и сборных фундаментов. Если предполагается закладывать ленточную мелкозаглубленную основу под невысокую постройку, то роль подушки будет играть гравий или уплотненный песок.
2. Дренаж – отведение осадков в сторону и препятствие поднятию влаги из глубинных слоев.
3. Защита от сдвигов – сезонное движение почв. Надежность основанию способен обеспечить хороший слой гравия или песка, что стабилизирует слабые и пучинистые грунты.
4. Предохранение от морозного пучения – во время холодов земля промерзает, мороз доходит и до грунтовых вод, они переходят в твердое состояние, увеличиваясь в размерах. Расширяющаяся вода выталкивает фундамент из земли, а подбетонка успешно препятствует этому.
5. Во избежание усадки постройки – прочная опора под объектом не даст зданию осесть вследствие природных и иных причин.
6. Достижение стабильности здания – предотвращает негативные последствия подземных толчков, целесообразно в сейсмологически нестабильных районах.

Что касается морозного пучения, грунт с этим явлением не справится, здесь нужна более плотная подоснова. Промерзание глинистых грунтов зимой неравномерное, их объемы порой увеличиваются до 9%. К тому же весь холодный сезон глина понемногу вытягивает влагу из нижних горизонтов. Тогда подъем почвы будет сильно заметен, а масштабы деформаций превысят территорию застройки и дойдут до дороги, железнодорожного полотна.

Предварительные работы перед заливкой подбетонки

Строительство фундамента и подготовки для него начинают с инженерно-геологических работ, чтобы выяснить, как глубоко залегают грунтовые воды, и какое давление может вынести земля на месте будущего дома. Составляется план строительства и выбирается тип фундамента, монолитный или ленточный, заливной или сборного типа.

Прежде чем создавать бетонную подушку, надо произвести разметку территории для того, чтобы вырыть котлован. Он должен давать возможность сделать опалубку для заливки, поэтому с каждой стороны от будущей опоры делается отступ минимум 30 см.

Снимается плодородный слой грунта и переносится в другое место, где его можно будет использовать. В глубину яма под фундамент должна быть минимум на 20 см больше, чем планируемая высота опоры.

Способ приготовления тощего бетона

Тощим бетон называют из-за очень маленького содержания цемента, что из-за хрупкости делает его бесполезным при полноценном строительстве, но идеальным для бетонных подготовок под фундамент. В зависимости от стойкости выбор предоставлен 2 классами бетонных смесей, это B7,5 и B15, последний сложнее в использовании из-за большого содержания керамзита.

Для получения кубометра готового раствора из В7,5 нужно:

• 160 кг цемента, это 6,4 мешков цемента весом по 25 кг;
• 2,2 т песка;
• 75 л воды.

Всё составляющие надо хорошо перемешать и залить на подготовленный участок.

Подбетонка для монолитной плиты

Схема монолитного основания

На очищенное пространство высыпают 10 см щебня или песка и утрамбовывают с помощью вибрационной плиты. Это делается для отвода лишней влаги от основания, благодаря чему оно прослужит дольше.

На щебневую подушку монтируется опалубка, в которую будет заливаться бетонная масса из цемента B7,5. Опалубку делают такой высоты, чтобы залитый бетон образовал ровный верх, на который будет уложено основание дома. Она должна быть минимум 10 см и максимум 30 см высотой.

Часто при монтаже опалубки устройство бетонной подготовки под фундамент советуют делать с запасом площади на 10–30 см относительно фундамента. Это делается для того, чтобы уменьшить давление на грунт и оставить место под термоизоляцию и отделочные работы, которые предотвращают разрушение фундамента со стороны стен.

Заливают бетон вровень с верхом опалубки, выравнивают и иногда утрамбовывают с помощью виброплиты. Для лучшего сцепления с заливной фундаментной плитой в подбетонку устанавливают прутья 0,8 см в диаметре, выступающие на 10 см из подготовки, если основание планируется большое, то подбетонку придётся заливать по частям для того, чтобы вставить связующую арматуру.

После этого слой тонкого бетона оставляют высохнуть в течение 7–21 дней в зависимости от погоды. Иногда для тяжёлых зданий проводится армирование подложки сеткой с арматурой 0,8 см в сечении. Кроме того, размер такой подложки должен быть минимум 15 см.

Если не были установлены связующие прутья в подложку, то на готовый настил советуют положить слоями гидроизоляцию, теплоизоляцию из ЭППС, а потом опять гидроизоляцию. После этого можно монтировать опалубку для заливания монолитной плиты основы.

Как заливают и утепляют бетонную подготовку можно увидеть на видео:

Подбетонка для ленточного основания

Бетонная подготовка под фундамент ленточного типа отличается от подготовки для плиты. Копают траншею, которая шире на 40 см, с каждой стороны от ленты фундамента. Выравнивают дно траншеи и укладывают гидроизоляцию. Монтируют опалубку высотой 20–30 см и заливают бетонную смесь.

Подготовка для ленточной опоры

Ширина ленты подбетонки должна быть больше основания на 15 см с каждой стороны. Если планируется использовать заливной ленточный фундамент, подбетонку усиливают прутьями для лучшего сцепления.

При незаглубленном или малозаглубленном фундаменте на устойчивых грунтах, возможно, выравнивание песком или утрамбованным щебнем без битума. Такое основание из-за лёгкости здания не требует серьёзного укрепления.

Подготовка для столбчатого фундамента

Для свайного основания чаще используют песчаную подготовку из-за функций самого фундамента. Его устанавливают для лёгких домов и на стабильных почвах. Чаще всего он не требует дополнительного усиления. Если строящийся дом достаточно тяжёлый, то используется щебень, залитый битумом. Бетонную подложку используют крайне редко, из-за возможности купить небольшие бетонные плиты, которые надёжнее заливаемых.

Каким бы ни были фундамент и дом, в большинстве случаев бетонная подготовка позволит продлить срок службы и, потратившись на этапе строительства, предотвратить траты на более дорогостоящий ремонт основы.

Классификация металлических колонн

1. В зависимости от конструктивных особенностей.

• Опоры постоянного сечения. Стержни таких опорных элементов имеют постоянный размер сечения. Рассматриваемая разновидность широко используется в зданиях различной этажности, ангарах, складах. Оптимальная высота металлической колонны постоянного сечения не должна превышать 12 м. Монтаж таких колонн в промышленных зданиях позволяет установить оборудование общей массой до 20 т.
• Ступенчатые опоры. Выбор рассматриваемого типа металлических колонн обычно обуславливается необходимостью монтажа кранового оборудования с грузоподъемностью от 20 т. Конструкция колонны состоит из двух частей, при этом основная несущая является опорой для кровельной фермы, а подкрановая принимает нагрузку от кран-балки подъемного механизма. Соединение частей стержня осуществляется при помощи связей в виде сплошного листа или решетки из уголков.
• Раздельные опоры. Данная конструкция состоит из двух обособленных металлических стоек, для соединения которых используются гибкие горизонтальные элементы. Чаще всего раздельные несущие колонны монтируются в промышленных зданиях с грузоподъемностью более 100 т и могут достигать 20 м в высоту. Помимо этого, раздельные колонны могут устанавливаться при многоярусном или низком расположении кранов, а также в случае проведения ремонтных работ в заводских помещениях.

2. По методу восприятия нагрузки.

• Центрально-сжатые опоры. В данном случае давление передается строго по центральной оси стержня, что провоцирует центральное сжатие сечения. Продольные нагрузки при этом принимаются вспомогательными элементами.
• Внецентренно-сжатые опоры. Действие сжимающей силы в них проходит по траектории, немного удаленной от центральной оси, как бы по изогнутой линии. Помимо этого, на колонну могут воздействовать и горизонтальные нагрузки. В таких случаях конструкция обычно имеет несимметричное сечение для более равномерного распределения нагрузки и уменьшения расхода материала и массы металлической колонны.

3. По типу стержневого элемента.

• Сплошные опоры. Их конструкция включает в себя только стержневой элемент. В большинстве случаев сплошные колонны представляют собой сварной или прокатный двутавр. При одинаковой устойчивости в обоих направлениях сплошные колонны могут иметь крестообразную форму. Стоит отметить, что крестовое сечение по сравнению с двутавровым считается более жестким и надежным.
• Сквозные опоры. Конструкция сквозных колонн чаще всего представляет собой две направляющие стержней, которые связаны решеткой. В целях укрепления опоры решетку обычно располагают в двух плоскостях, используя для ее изготовления одиночные уголки.

Технология устройства фундаментальной подошвы

Вне зависимости от того, устраиваются подошвы фундаментов мелкого заложения, ленточных, столбчатых или других типов конструкций, работы по их монтажу проводятся поэтапно:

• подготовительный этап состоит в рытье котлована. На его дне выполняется разметка, с точностью определяющая расположение будущей конструкции;
• устройство опалубки. Здесь обязательно учитывается толщина подошвы фундамента. Выставляется опалубка таким образом, чтобы по центру подошвы распределялись фундаментальные стенки. для формирования наружных углов пара досок соединяется между собой под прямым углом и выносится на расстояние 17,5 см от разметочного шнура. При наличии слабых участков опалубки их нужно подсыпать снаружи грунтовой смесью для предотвращения протечки бетона. Если строительство предстоит на участке в повышенным уровнем грунтовых вод, то в целях безопасности выполняется гидроизоляция подошвы фундамента;
• следующий этап – армирование. Металлические прутья обеспечивают усиление подошвы фундамента и соответственно повышают прочностные свойства всей строительной конструкции;
• заливка бетона. После расположения арматуры выполняется бетонирование подошвы. При этом должна контролироваться расчетная отметка основания. Для более прочного сцепления фундамента с подошвой на ней прорезается шпоночная канавка по центральной оси кромки. После застывания бетона выполняется затирка поверхности.

Если несущая способность грунтов в месте строительства недостаточная, то для достижения нужных эксплуатационных показателей выполняется уширение подошвы фундамента путем устройства двусторонних или односторонних банкет.

Установка опалубки

Продолжаем разбираться, как устраивается ленточный фундамент на подошве.

Установка вешек завершена, остается соорудить опалубку. Для этого следует использовать пиломатериал, размеры сечения которого составляют 50 на 300 мм, соединяя его металлическими скобами в виде буквы «П», удерживающими опалубочные щиты снаружи и внутри конструкции. Оптимальный интервал их установки – около пятнадцати сантиметров.

Опалубка выставляется с таким расчетом, чтобы фундаментные стены распределились по центру подошвы. После этого под прямым углом соединяется пара досок, которая выносится от разметочного шнура на удаление в 17.5 см. Такие действия необходимы, чтобы сформировать наружные углы.

Выполнив указанное мероприятие, устанавливаем и фиксируем доски под внутреннюю опалубочную стену. Крепежные скобы выставляются с каждой стороны стыковочного участка щитов.

Если доски стыкуются не слишком плотно, разъемные участки заделываются накладными дощечками, набитыми снаружи. Длинные концы накладываются на соседний щит и прибиваются внахлест.

Опалубочные доски следует выравнивать и корректировать, так как данный фактор оказывает непосредственное влияние на показатель прочности обустраиваемого элемента и на способность выполнять предназначенные ему функции.

Закончив установку опалубки, наиболее слабые ее участки частично подсыпаются грунтовым составом

Как правило, данная мера предосторожности необходима на стыковочных участках или в местах, где отсутствуют крепежные элементы. Засыпание песка предотвратит протечку бетонного раствора под опалубочные доски

Заключительный этап – установка верхнего уровня края фундаментной подошвы. Выполнять такую разметку необходимо с применением теодолита. Уточняя уровень, делаются фиксаторы маленькими гвоздиками, забитыми до половины длины с шагом в один метр. Эти ориентиры помогут ровно залить бетонный раствор.

Армирование

Подошва фундаментной конструкции армируется с таким расчетом, чтобы рабочие металлические прутья легки вдоль по три – четыре штуки, а элемента монтажа, обеспечивающие этим стержням рабочее положение, располагались поперек.

Под строительство дома в два – три этажа на грунтовом составе со средним показателем несущих возможностей используют арматуру сечением 1.2 – 1.2 см, укладывая ее с шагом в двадцать сантиметров. Для соединения основных каркасных элементов применяется «катанка» диаметром шесть миллиметров, все соединения выполняются вязальной проволокой, использование сварочного агрегата запрещается.

Подготовленная каркасная конструкция выкладывается на подкладки из кирпичного боя или крупного гравия, чтобы все металлические элементы находились внутри бетонной массы.

Выполнение работ

Мы уяснили, нужна ли подушка под ленточный фундамент, какие материалы для этого использовать лучше всего. Теперь остается разобраться, как правильно устроить такое основание своими руками.

С целью выравнивания дна фундаментной траншеи либо котлована, засыпается слой песка или гравия высотой десять сантиметров. В местах, где планируется расширение стен, применяется бетонирование. Этот же вариант с бетонной подушкой используют, когда планируется строительство ленточного фундамента с армированными сваями из блоков ФБС.

Щебневая подсыпка устраивается просто, следует только не забывать, что высота насыпи не должна превышать основание, а параметры ширины будут в два раза больше аналогичного фундаментного размера. Как правило, прослойка из щебня составляет тридцать сантиметров, одна доля из которой приходится на песок.

Выровняв основание, начинаем устраивать подушку. Сначала насыпается слой песка, который проливаю водой и утрамбовывают. По аналогии поступают с гравийным слоем.

Наиболее надежный вариант – бетонная подушка. Процесс ее обустройства занимает много времени, но вполне выполним своими силами. Только следует помнить, что придется потратиться на необходимые материалы. Толщина такой опоры должна превышать параметры фундаменты на тридцать сантиметров.

Засыпка из песка

Такая фундаментная основа является наиболее легким в исполнении и экономичным вариантом, и выбирают ее застройщики, пытающиеся не только сэкономить деньги, но и ускорить процесс строительных работ.

И хоть на первый взгляд такое основание не внушает доверия по надежности, оно довольно хорошо справляется с возложенными на него задачами. Песок под фундаментной основой спасает ее от подмыва и обеспечивает допустимые нагрузочные воздействия на нижнюю ее часть. Сыпучий материал разравнивается и трамбуется виброплитой, периодически поливаясь водой.

Если почва слабонесущая, в дополнение к песку применяется гравий

Подобного рода подготовительные мероприятия практически исключают усадку фундаментного основания, и здесь очень важно правильно выполнить трамбовку

Устройство щебневой подушки

Перед тем, как засыпать этот материал, устраивают песчаный слой высотой до пятнадцати сантиметров, который выравнивается и уплотняется. После этого насыпают щебенку, размеры камней которой составляют 2 – 2.5 см, и тоже утрамбовывают. Щебеночный слой должен составлять двадцать – двадцать пять сантиметров.

Во время работы необходимо следить чтобы камни плотно ложились друг возле друга, заполняя все пустотные участки. Чтобы выполнить этот процесс, придется задействовать виброплиту, которая гарантированно поможет создать нужную плотность.

Устройство фундаментной основы будет начинаться со щебеночного слоя, поэтому высота подушки должна достигать нулевого уровня. Такая подложка под ленточную фундаментную основу позволяет сооружать объекты из любых материалов.

Бетонная подушка

Теперь разберемся, как смонтировать площадку из бетонного раствора. Такая конструкция имеет только один негативный момент – стоит достаточно дорого по сравнению с другими вариантами, а все остальное в данном проекте – сплошные преимущества.

Для начала необходимо отметить, что основание получится выносливым, если соблюдать технологический процесс, который выглядит следующим образом:

• строительная площадка очищается от растительности и другого мусора;
• почва выравнивается;
• насыпается слой щебенки, высота которого составляет десять сантиметров;
• выполняется трамбование;
• по всему периметру подушки монтируется опалубочная конструкция;
• вся площадка перед заливкой раствора армируется стальными прутьями;
• заливается бетонная смесь, марка которой определяется с учетом массы будущего объекта;
• раствор тщательно трамбуется глубинными вибраторами;
• до полного набора прочности конструкции потребуется не менее четырех недель.

Основа под строительство объекта получается идеальной, но требует значительных денежных расходов.