Доброго времени суток дорогие читатели!

Фундамент — основа вашего дома. Каким вы сделаете фундамент, таким и будет ваш дом. Если вы не правильно рассчитаете фундамент для дома, то соответственно он долго стоять не будет.

В этой статье вы найдете нужную информацию о фундаментах:

— как правильно сделать фундамент под дом,

— на какую глубину его заложить,

— как рассчитать ширину подошвы фундамента,

— какую нагрузку может выдержать фундамент от здания и многое другое.

ВИДЕО НА ЭТУ ТЕМУ ВЫ НАЙДЕТЕ В КОНЦЕ СТАТЬИ.

Самые распространенные фундаменты: ленточные, столбчатые, плитные и их производные.

Цель любого фундамента — выдерживать нагрузку от здания или сооружения, распределять ее и передавать нагрузку на основание (грунт).

Если грунт не выдерживает нагрузку от здания (болотистая местность), то перед началом строительства фундамента, можно сделать частичную замену грунта на более прочный, к примеру, засыпать граншлаком, (который со временем превращается в бетон), или использовать сваи.

Выбор того или иного фундамента в основном зависит от вида грунта и от глубины залегания грунтовых вод.

Подошва фундамента — это нижняя плоскость фундамента, которая опирается на грунт.

Глубина заложения фундамента — определяется как расстояние от поверхности земли (грунта), до подошвы фундамента. В основном глубина заложения фундамента зависит от двух факторов: уровень грунтовых вод и глубина промерзания грунта.

Если все нюансы и тонкости при заложении фундамента учтены, то это отразится на долговечности вышестоящего здания!

Помните, что затраты на заложение фундамента составляют от 15 до 25% и более, в зависимости от вида грунта, его промерзания и глубины грунтовых вод.

Если сэкономить на фундаменте не там где надо, то его переделывание и устранение ошибок будет очень затратно, а в некоторых случаях (как показывает практика) невозможно!

.

.

1) Подготовительные работы. Разметка фундамента.

Подготавливаем участок в том месте, где будет стоять будущий дом. Очищаем участок от кустов, деревьев. Если верхний слой состоит из хорошей плодородной земли, то ее можно снять и перевести в то место, где она не будет мешать.

Желательно отвести поверхностные воды (осадки) в сторону, чтобы не затопляли строительную площадку.

Разметку фундамента начинают с разбивки плана дома в натуре. В проекте (на генплане) обычно указано к чему необходимо привязать дом. Чаще всего дом привязывают к дороге или к соседним зданиям.

В первую очередь размечаем, где будут находиться наружные стены дома. Для разметки лучше всего использовать деревянные или металлические колышки и капроновый шнур.

Итак: размечаем контур здания и забиваем по углам колышки.

Потом необходимо сделать обноску вокруг будущего здания. Обноска невероятно облегчают строительство на ранних стадиях! Если вы не хотите ее ставить, то можете не ставить, вы все равно сделаете все правильно. Но, как показывает практика, обноска значительно экономят время при дальнейшем заложении фундамента и строительстве цоколя.

Обноска — это два колышка к которым прибита ребром доска.

Для удобства забиваем обноску на расстоянии от края будущего котлована, на расстоянии от 2 до 5 м. С таким расчетом,  чтобы обноска не мешала работе тяжелой техники:

— экскаватору, который будет копать котлован,

— монтажному крану, который будет монтировать фундаментные блоки и плиты.

— нормальный подъезд миксера и тому подобное.

Иногда обноску делают сплошную — по всему периметру дома, но это не совсем удобно. Самый лучший вариант сделать обноску из небольших элементов похожих на маленькую скамеечку.

Обноску обычно располагают таким образом, чтобы на ней можно было отметить все оси.

Высота обноски — чаще всего делаем выше грунта на 500 — 600 мм. Можно сделать и повыше, к примеру на 100 — 150 мм выше будущего пола первого этажа.

Далее в доски обносок забиваем гвозди и натягиваем капроновый шнур (или тонкую проволоку) по осям стен здания.

Некоторые пренебрегают осями и используют за основу края наружных стен здания (или капитальных стен). Делать так не рекомендую, так как можно легко ошибиться.

Если будете все размечать от ОСЕЙ, то никогда не ошибетесь.

Когда оси пересекаются между собой образуется  прямой угол (90 градусов). Если пренебречь прямым углом, то получится кривой дом. Это вылезет при устройстве кровли и полов. Визуально можно заметить, что дом построен не ровно (без прямого угла), в первую очередь это видно на кровле дома!

Как сделать легко прямой угол — для проверки углов, можно использовать «Египетский треугольник». От пересечения осей откладываем в одну сторону 3 м и в другую сторону от пересечения осей (перпендикулярно) откладывают 4 м (можно привязать узелок или кусочек проволоки). После этого соединяют первый и последний узлы рулеткой, должно получиться 5 м (квадрат гипотенузы).

Если тяжело проверить прямой угол, то самый лучший вариант померить диагонали. Диагонали должны быть одинаковыми по размеру.

Планировка площадки — желательно «отстрелять» площадку с помощью нивелира и узнать самую низкую и самую высокую точки (планировка площадки) и принять одну из отметок за исходную. Благодаря планировки площадки вы узнаете в каком месте необходимо больше копать, а в каком меньше.

Если нет нивелира, то можно использовать обычный гидроуровень (тонкая, прозрачная шланга, наполненная водой). На доске обноски делаем отметку карандашом (или забиваем гвоздь) и переносим эту отметку с помощью гидроуровня на другие обноски. В результате получается по периметру горизонтальная плоскость от которой можно отмерять глубину котлована или траншеи.

Когда мы будем отмерять глубину котлована (или траншеи) от горизонтальной плоскости, то и сам котлован внизу будет иметь ровную (горизонтальную) поверхность. Другими словами низ котлована будет ровный.

Итак: от осей откладываем параллельно с двух сторон края будущего фундамента. Натягиваем два капроновых шнура по краям фундамента и переносим на грунт с помощью обычного песка. То есть посыпаем руками песок прямо на капроновый шнур и на земле (на грунте) вырисовывается контур наружного и внутреннего края фундамента.

Затем сматываем капроновые шнуры, чтобы не мешали копать.

Полностью обноски убирают только после того, когда строители построят цоколь дома.

.

.

2) Земляные работы.

Котлованы (траншеи) чаще всего копают экскаватором. Форма котлована (траншеи) зависит от вида грунта и его глубины. В плотных, не сыпучих, грунтах стенки траншей обычно вертикальные (если траншеи не глубокие и грунтовые воды далеко от подошвы фундамента) и они используются вместо опалубки.

 

Глубина траншеи без опалубки:

— Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками в гравелистых и песчаных грунтах — 1 м.

— Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками в супесях — 1,25 м.

— Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками в глинах и суглинках — 1,5 м.

 Если необходимо выкопать траншею глубже тех размеров, которые указаны выше, тогда необходимо дополнительно ставить опалубку для укрепления стенок траншеи или копать траншеи с откосами.  

При заложении столбчатых фундаментов чаще всего выкапывают ямы квадратной или круглой формы. Ямы круглой формы с вертикальными стенками лучше всех устойчивы к обрушению стенок грунта. Даже в более агрессивной среде, когда уровень грунтовых вод высокий, стенки ям круглой формы более устойчивы к обрушению.

Ямы и траншеи для фундамента необходимо защитить от стока поверхностных вод. Если в траншеи (ямы) стекает вода с участка, то основание раскисает, разжижается и теряет несущую способность.

Можно отвести поверхностные воды, сделав канавы, отвалы и тому подобное.

Чтобы откосы траншеи не обваливались и основание не раскисало от атмосферных осадков, необходимо сразу же после выкапывания грунта закладывать фундамент. То есть, если выкопали траншею, то сразу необходимо делать фундамент.

Иногда выкапываем траншеи под половину дома. Заливаем ростверк, монтируем блоки выше уровня земли и засыпаем пазухи между блоками. Затем выкапываем вторую (оставшуюся) половину траншей и доделываем фундамент полностью. Этот способ применяем когда необходимо построить большой дом на маленьком участке.

Так как участок маленький, а будущий дом большой, то землю просто физически некуда деть!

Если вы выкопали траншею (котлован) и решили не сразу закладывать фундамент, а через какое — то время, то лучше всего полностью не докапывать траншею до проектных отметок на 10 — 15 сантиметров. Этот не докопанный грунт защитит дно траншеи от размокания и раскисания несущего грунта (во время осадков).

Непосредственно перед заложением фундамента, не докопанный грунт подчищается на нужные отметки.

Ни в коем случае нельзя досыпать обратно в траншею выкопанный грунт (в места случайного перебора)! Если грунт досыпать, то получиться в этом месте насыпной грунт. Из-за того, что досыпали в траншею грунт, будет неравномерная усадка фундамента и дом может лопнуть. 

В местах случайного перебора грунта, яму можно засыпать песком (не более 100 мм), щебенкой, гравием и хорошо уплотнить. Так же в местах перебора грунта, яму в траншее можно заложить кирпичной кладкой или залить бетоном (самый лучший вариант).

.

.

3) Глубина заложения фундаментов.

Многие застройщики ошибочно считают, что чем глубже заложить фундамент, тем лучше. Застройщики полагают, что если подошва фундамента ниже уровня промерзания грунта это обеспечит надежную эксплуатацию фундамента.

Действительно, если подошва фундамента находиться ниже уровня промерзания грунта, то силы морозного пучения уже не могут давить на фундамент снизу вверх, то есть поднимать фундамент. Однако, не стоит забывать про боковое касательное морозное пучение грунта, которое действует на боковые поверхности фундамента.

Боковое касательное морозное пучение грунта, может вырвать фундамент из грунта, отделив его верхнюю часть от нижней. Такое бывает, если фундамент сделан из кирпича, камня или небольших блоков, особенно под легкими домами (деревянные дома, облегченные каркасные дома и тому подобное).

Для того чтобы избежать разрушения фундамента (сделанного из кирпича, камня или небольших блоков) на пучинистых грунтах, нужно не только заложить фундамент под жилой дом ниже уровня промерзания грунта, но также погасить силы бокового касательного морозного пучения грунта.

Для этого можно утеплить отмостку карамзитом, пенопластом или пумпаном.

Если же вы не будете делать утепленную отмостку, тогда можно связать стены фундамента (сделанного из кирпича, камня или небольших блоков) с помощью металлического каркаса. Каркас закладывают на всю высоту фундамента, связывая нижнюю и верхнюю часть между собой.

Можно и не использовать металлический каркас, тогда стены фундамента необходимо выкладывать снизу широкие, а к верху постепенно сужающиеся. Это значительно ослабит силы бокового касательного морозного пучения грунта.

Рисунок 3.1 Ленточные и столбчатые фундаменты, в пучинистых грунтах.

1- наклонные стены бутовой кладки; 2 — кладка из забутовочного кирпича; 3 — сердечник сделанный из железобетона; 4 — бетон; 5 — будущий цоколь; 6 — обратная засыпка грунтом; 7 — плита ж/б, опорная; 8 — плита бетонная; 9 — арматура; У.П.Г. — уровень промерзания грунта.

При возведении зданий и сооружений на крутопадающем рельефе необходимо брать во внимание возможный сдвиг, боковое давление грунта. Величина бокового давления грунта зависит от многих факторов (вид грунта, насколько крутой откос и тому подобное) и поэтому его достаточно сложно рассчитать.

Самый надежный фундамент на крутопадающем рельефе — ленточный, потому что он жестко связан между собой в поперечном направлении и продольном.

Столбчатый фундамент на крутопадающем рельефе необходимо жестко связывать поверху. Для связи лучше использовать железобетонный монолитный пояс, тогда все конструктивные элементы фундамента будут работать как единое целое.

 

Для определения глубины заложения фундамента необходимо знать три основных показателя:

1) Уровень промерзания грунта.

2) Высоту грунтовых вод.

3) Состав (вид) несущего грунта, на котором будет находиться фундамент дома (здания, сооружения).

Если зимой грунтовая вода находится ниже уровня промерзания грунта больше чем на 2 м, то для многих грунтов (мелкие и пылеватые пески, твердые глинистые грунты) глубина заложения фундамента рассчитывается без учета уровня промерзания грунта.

Другими словами — уровень грунтовых вод находится далеко от уровня промерзания грунта (более чем на 2 м), соответственно грунт относительно сухой и пучиниться не будет. Это значительно удешевит строительство фундамента!

А если грунтовая вода находиться близко к уровню промерзания грунта (до  2 м), то грунт (глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые) насыщен водой и при морозе будет пучиниться. Поэтому когда грунтовая вода близко, грунт влажный. Фундамент необходимо закладывать с учетом промерзания грунта, то есть подошва фундамента должна находиться не выше (лучше чуть — чуть ниже) уровня промерзания грунта.

 

Минимальная глубина заложения фундамента.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента в сухих грунтах (мелкие и крупные пески, твердые глины) — 0,7 м.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента во влажных грунтах (мелкие и пылеватые пески, пластичные глинистые грунты, лессовидные суглинки просадочные) — 1,2 м.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента для дома, который имеет подвал. Подошву фундамента закладывают ниже уровня пола в подвале минимум на — 0,4 м.

 

Таблица 3.1 На какую глубину необходимо закладывать фундамент.

№ п/п	Несущие грунты в пределах глубины промерзания.	Расстояние от глубины промерзания грунта до уровня грунтовых вод.	Глубина заложения подошвы фундаментов для возведения одноэтажных и двухэтажных зданий.
1	Скальные и полускальне грунты	Не имеет значения.	Не имеет значения, не зависит от глубины промерзания грунта
2	Крупные и средние пески, пески гравелистые, крупнообломочные грунты.	Не имеет значения.	Не зависит от глубины промерзания грунта, но не меньше 0,5 м.
3	Пылеватые и мелкие пески, глины (влажные при замерзании становятся пучинистыми грунтами), суглинки, супеси.	Более чем на 2 м.	Не зависит от глубины промерзания грунта, но не меньше 0,5 м.
		Менее чем на 2 м.	Не менее 3/4 глубины промерзания грунта, но не меньше 0,7 м.
		Уровень грунтовых вод выше уровня промерзания грунта.	Не менее глубины промерзания грунта.

 

Для определения уровня промерзания грунта в вашей местности можно воспользоваться картой (смотрите ниже).

Рисунок  2.2. Глубина промерзания грунтов в сантиметрах.

.

Как самостоятельно определить уровень грунтовых вод и состав грунтов.

Определить уровень грунтовых вод достаточно просто: необходимо выкопать на строительном участке (на котором будет стоять будущий дом) шурф — колодец. Размер колодца приблизительно 1 метр на 1 метр и глубиной около 2,5 -3 м.

Шурф-колодец необходимо защитить от стока в него поверхностных вод и осадков. Наиболее достоверную информацию об уровне грунтовых вод, вы сможете получить осенью или весной, когда уровень грунтовых вод самый высокий.

Чтобы уменьшить затраты на выкапывание шурфа, его можно выкопать к примеру в том месте где будет подвал.

Благодаря шурф-колодцу вы узнаете не только уровень грунтовых вод, но и еще состав грунта.

Чаще всего верхний слой — это  плодородный слой, его обычно снимают, так как он не равномерно просаживается из-за гниения органических остатков (растения, корни) и дом может лопнуть. Плодородный слой легко узнать, так как он более темный. Толщиной плодородный слой от 100 до 1000 мм и более.

Под плодородным верхним слоем находится естественный подстилающий грунт. Этот грунт (естественный подстилающий) несущий и воспринимает нагрузку от  подошвы фундамента и выше стоящего здания.

Если естественные подстилающие грунты — средние и крупные пески, гравелистые, то это надежное основание для вашего дома. Глубина заложения фундамента в таких грунтах минимальная — 0,5 м.

Если естественные подстилающие грунты — пылеватые и мелкие пески, супеси, глины, суглинки, необходимо брать во внимание уровень грунтовых вод. При высоком уровне грунтовых вод у этих грунтов снижается несущая способность.

Если естественные подстилающие грунты —  суглинки лессовидные, то при небольшой влажности они могут воспринимать достаточно большие нагрузки. При высоком уровне грунтовых вод, суглинки лессовидные могут проседать даже от своего собственного веса. Как же отличить этот не очень надежный грунт от других?

Довольно просто — его необходимо опустить в воду. В отличии от обычных глинистых грунтов, суглинок лессовидный распадается в воде значительно быстрее.

.

.

4) Как рассчитать ширину подошвы фундамента.

Все грунты могут воспринимать нагрузку от выше стоящего частного жилого дома (кроме илов и торфяников). Индивидуальные дома имеют относительно небольшой размер и вес.

Если несущая способность грунта слабая, то необходимо увеличить площадь подошвы фундамента для уменьшения давления на грунт.Чем больше площадь подошвы фундамента, тем меньше давление на грунт.

Чтобы правильно рассчитать ширину подошвы фундамента, необходимо знать два основных показателя — вес дома (с учетом снеговых нагрузок) и вид грунта (несущий грунт), на который будет опираться дом.

а) Вес дома — необходимо рассчитать вес дома полностью с учетом снеговых нагрузок, мебели в доме (на втором этаже). Делается это очень легко, примерно за полчаса вы сможете посчитать полностью вес своего будущего дома.

б) Вид несущего грунта — все грунты разные и имеют разную несущую способность. Когда вы узнаете вид грунта, на котором будет стоять ваш будущий дом, вы сможете определить несущую способность этого грунта по таблице 4.1 (смотрите ниже).

К примеру каменистые грунты имеют самую высокую несущую способность: 5,0 — 6,0 кг/см2, а глины пластичные имеют слабую несущую способность: 1,0 — 3,0 кг/см2.

Таблица 4.1  Расчетные сопротивления грунтов и их виды.

№ п/п	Виды грунтов	кПа	кг/см2
1	Крупнообломочные грунты, щебень, гравий	500 — 600	5,0 — 6,0
2	Пески гравелистые и крупные	350 — 450	3,5 — 4,5
3	Пески средней крупности	250 — 350	2,5 — 3,5
4	Пески мелкие и пылеватые плотные	200 — 300	2,0 — 3,0
5	Пески мелкие и пылеватые средней плотности	100 — 200	1,0 — 2,0
6	Супеси твердые и пластичные	200 — 300	2,0 — 3,0
7	Суглинки твердые и пластичные	100 — 300	1,0 — 3,0
8	Глины твердые	300 — 600	3,0 — 6,0
9	Глины пластичные	100 — 300	1,0 — 3,0

Итак: когда известен общий вес здания и какую нагрузку может воспринимать грунт (на сантиметр квадратный), высчитываем площадь подошвы фундамента.

Делается все очень просто и для наглядности давайте рассмотрим пример — как определить ширину подошвы фундамента (площадь подошвы фундамента) для двухэтажного жилого дома.

Пример:

Двухэтажный жилой дом 12 метров на 12 метров. Дом без подвала.

1) Определим общий вес здания, все считаем в сантиметрах и килограммах:

а) Определим вес крыши дома:

— Крыша деревянная, легкая поэтому будет весить относительно не много, около 3 000 кг.

— Кровля металлочерепица, приблизительно весит 800 кг.

— Снеговая и ветровая нагрузка не очень большая и возьмем приблизительно 2000 кг.

Итого: общий вес крыши приблизительно — 5 800 кг

б) Определим вес коробки дома:

— Приблизительно на этот дом пойдет 15 000 лицевого кирпича. Один кирпич весит допустим 4 килограмма.

15 000 шт • 4 кг = 60 000 кг.

— Приблизительно на дом пойдет 2 500 ракушечника. Один блок ракушечника весит приблизительно 15 кг.

2500 шт • 15 кг = 80 700 кг.

— На капитальные стены, перегородки и некратности, приблизительно пойдет 12 000 шт красного одинарного кирпича. Один красный кирпич весит около 3,8 кг.

12 000 шт • 3,8 кг = 45 600 кг.

— Перекрытие дома, первого и второго этажа — круглопустотными ж/б плитами 34 штуки. Размер плиты 6 м на 1,2. Одна плита весит приблизительно 2 200 кг.

34 шт • 2 200 кг = 74 800 кг.

— Раствор для кирпича и ракушечника, стяжка (на втором этаже), отделка (штукатурка) будет приблизительно весить — 63 000 кг.

— Мебель (на втором этаже) и оборудование будет весить приблизительно 5 000 кг.

Итого: общий вес коробки дома будет около — 329 100 кг.

в) Определим вес цоколя и фундамента:

— Приблизительно на цоколь пойдет 6 500 шт кирпича. Один кирпич весит около 3,8 кг.

6 500 шт • 3,8 кг = 24 700 кг.

— Фундаментных блоков (пятерка) пойдет около 20 шт (два ряда блоков). Один блок весит около 1 600 кг.

40 шт • 1 600 кг = 64 000 кг.

— Ростверк из бетона будет весить около 15 840 кг.

— Раствор для кирпича и монтажа блоков необходимо около 0,52 м3. Один м3 раствора весит около 2 000кг.

0,52 м3 • 2000 кг = 1040 кг.

— Арматура в растверке будет весить около 500 кг.

Итого: общий вес цоколя и фундамента будет около — 106 080 кг.

Общий вес здания будет около 440 980 кг. То есть этот вес (441 тонны) будет давить на грунт.

2)Рассчитаем ширину подошвы (площадь подошвы) фундамента.

Допустим ширина подошвы фундамента (ростверка) такая же, как и ширина блока, а именно 50 см. Длина периметра 4 800 см

4 800 см • 50 см = 240 000 см2 (площадь опирания дома на грунт).

К примеру грунт, на который будет опираться дом весом 440 980 кг, глина пластичная. К примеру, глина пластичная может воспринимать  2 кг на один сантиметр квадратный.

240 000 см2 • 2 кг = 480 000 кг/см2 — вес, который может воспринимать грунт (глина пластичная).

Итак: наше здание весом 440 989 кг давит на грунт (глина пластичная). Площадь опирания здания на грунт 240 000 см2. Несущая способность грунта 480 000 кг/см2.

480 000 кг/см2 — 440 989 кг = 39 011 кг — запас прочности.

Ширина подошвы фундамента (ростверка) — 50 см.

.

Вывод:

Ширина подошвы фундамента 500 мм. Данное здание весом 441 тонна с легкостью выдержит грунт (глина пластичная). Запас прочности 39 тонн, то есть на грунт можно еще увеличить нагрузку (если необходимо) 39 тонн.

.

Как построить фундамента дома.

.

Вывод:

Подведем итоги. Сегодня благодаря статье вы узнали: как сделать разметку для фундамента, как рассчитать глубину заложения фундамента, какую нагрузку он сможет выдержать, какую необходимо делать ширину подошвы фундамента, как определить уровень грунтовых вод и многое другое.

Вы получили огромное количество полезной и практической информации. Что вы думаете по поводу этой статьи и что бы вы могли еще дополнить?