Это понятно: технология их возведения хорошо отработана, и они позволяют устроить в доме подвал, увеличив тем самым полезную площадь дома.
Ленточный фундамент устраивают сплошной лентой (отсюда и его название) под всеми несущими и самонесущими стенами дома.
Ленточный фундамент испытывает воздействие целого комплекса нагрузок, которым он должен противостоять:
- силовые нагрузки - собственная масса здания, боковое давление грунта и его упругий отпор, неравномерная деформация основания, гидростатическое давление подземных вод, силы морозного пучения;
- несиловые воздействия - переменные температура и влажность, как по высоте, так и по толще фундамента
Обрез фундамента — верхняя плоскость фундаментной стенки, на которую укладывается конструкция перекрытия или возводится стена.
Фундаментная стенка — часть фундамента, на которой возводится стена здания. Уширение (подушка) — часть фундамента, которая передаёт нагрузку на грунт. Надо сказать, что уширения может не быть. Уширение может быть многоступенчатым, но, как правило, не больше двух ступеней.
Материал ленточных фундаментов
В качестве материала ленточных фундаментов применяют:
- железобетон, бетон (в сборной или монолитной технологии);
- кирпич обожжённый полнотелый (не лицевой и не силикатный):
- природные камни, например бут.
Пожалуйста, запомните. Силикатный кирпич в фундамент закладывать нельзя, несмотря на его хорошие прочностные качества. Технология его изготовления такова, что он впитывает влагу, подтягивая её в помещение. Также нельзя использовать в фундаментах лицевой кирпич, который не обладает необходимой влагостойкостью.
Что касается природного камня и кирпича глиняного обожжённого, то в современном строительном мире эти материалы не являются популярными. Причины тому следующие. Прочность современного кирпича недостаточна для работы в качестве фундамента 50 и более лет, в то время как каменные дома строят с расчётом долгой службы.
Далее. Необходимы безупречные характеристики природного камня и кирпича не только по прочности, но и по прониканию капиллярной влаги в материал и в связующие составы. Проникающая влага разрушает материал и подсасывается в помещения. Могут возразить, дескать, в средние века возводили усадьбы, культовые сооружения и т.п. на кирпичных фундаментах, и они стоят до сих пор. Верно, но в те далёкие времена кирпич по составу и обжигу был другой, также другим был и состав раствора в кладке.
Если все же возникла необходимость в возведении фундамента из обожжённого кирпича, то это можно делать преимущественно на сухих прочных основаниях. Кроме того, чтобы предотвратить возможные деформации основания, подушку фундамента делают из монолитного бетона; при этом из конструктивных соображений ширина подушки фундамента под двухэтажное здание должна быть не менее 500 мм под наружные стены и не менее 1000 мм под внутренние несущие стены.
Сложение фундаментов из природного камня распространено в тех районах, где сохранены традиции в выкладывании природного камня в фундамент. В современной России найти такие традиции непросто.
Ну и наконец, возведение фундаментов из природного камня или кирпича значительно увеличивает сроки строительства, а, стало быть, и его стоимость.
Таким образом, делаем вывод, что бетон (железобетон) остаётся пока самым распространённым материалом, который удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к фундаментам.
Способы (технология) возведения ленточных железобетонных фундаментов
Железобетонные фундаменты могут быть сборной, монолитной или сборно-монолитной технологии возведения.
Сборная технология
Применение сборной технологии целесообразно:
- в районах строительства с гарантированным непучинистым грунтовым основанием; здесь сборные железобетонные блоки укладывают без соединения между собой;
- на слабо- и среднепучинистых грунтах; здесь сборные железобетонные блоки соединяются между собой посредством выпусков арматуры и последующим замоноличиванием стыков бетоном. Это необходимо делать, если подошва фундамент заложена не ниже нормативной глубины промерзания грунта, так как на фундаментную конструкцию действуют не только нормальные (снизу вверх) силы морозного пучения, но и горизонтальные - на боковую стенку. Это приводит к волнообразной, из своей плоскости, деформации фундаментной стенки.
Узким местом сборной технологии является выравнивание блоков по высоте. Подсыпка под нижний ряд блоков не всегда эффективна, так как обратная засыпка всегда даёт неоднородную осадку. Выравнивание верхних рядов раствором чреват последствиями - должен быть качественный раствор, что не всегда достигается построечных условиях.
Сборный фундамент состоит из фундаментных подушек (плит) и фундаментных блоков.
Задача фундаментных подушек (маркируются как ФЛ) такая же, как уширения передавать нагрузку от здания на основание. При этом фундаментные подушки могут укладываться либо сплошной лентой, либо с зазорами, с последующей засыпкой зазоров сухим песком. Это прерывистые фундаменты которые можно возводить под малоэтажные здания на сухих и маловлажных основаниях. Величина зазора определяется расчётом. Вначале рассчитывают требуемую ширину подушки. Если полученная величина оказывается меньше соответствующей ширины из каталога номенклатуры сборных изделий, то подушки укладывают с раздвижкой.
Фундаментные блоки стеновые (ФБС) формируют стенки подвала, и на них опираются стены здания. Блоки укладываются на раствор с обязательным смещением швов по вертикали - с перевязкой, толщина шва - 20 мм. Участки, некратные фундаментным плитам или блокам, замоноличивают. Стены подвала могут выкладываться не только из фундаментных блоков, но и из железобетонных блоков.
Ленточные фундаменты из сборных элементов являются рациональными при наличии индустриальной базы.
Сборно-монолитная технология
Эта технология хорошо себя зарекомендовала в районах с пучинистыми грунтами. Подушка фундамента делается из монолитного бетона, при этом подушки всех стен объединены в систему перекрёстных лент, образуя жёсткую пространственную систему, чётко выравненную по горизонтали. На подушки устанавливаются сборные железобетонные блоки.
К сборно-монолитным фундаментам можно отнести и такой вариант: сборные фундаментные блоки поверху скрепляются монолитной обвязкой. Здесь также достигается высокая жёсткость фундамента. Однако следует заметить, что это многодельный способ, и к нему практически не прибегают.
Монолитная технология
Монолитная технология незаменима на сильнопучинистых грунтах. Это самый надёжный вариант.
Лучший способ открытия траншеи для фундамента без уширения под малоэтажный дом - это «под лопату», чётко по ширине и глубине фундамента. В таком способе грунт не перекапывается, и траншея не требует обратной засыпки. Мы говорили выше о том, что грунт обратной засыпки потом долго и неравномерно уплотняется, что может привести к деформациям фундамента. Траншея готовится с вертикальными откосами, которые, как правило, требуют крепления боковых стенок.
Фундамент без уширения также можно возвести и в котловане. Доски опалубки удерживаются стойками, которые подпирают подпорки.
Если фундамент с уширением, то без открытия котлована не обойтись.
Глубина заложения ленточных фундаментов
Иногда бывает так: построили дом из прочных качественных материалов, грамотно рассчитали конструкции, при их возведении не нарушали технологию, а через какое-то время появилась трещина на стене.
Чтобы верно запроектировать глубину заложения фундамента, нужно многое принять в расчёт. Покажем это.
- Назначение и конструктивные особенности проектируемого сооружения. Например, если в доме предполагается подвал, то вопрос решается сам собой: здание будет заглублено на требуемую высоту подвала, и это, скорее всего, будет необходимая для нормальной работы фундамента глубина. Или, другой пример, ленты фундамента объединены в жёсткую пространственную систему, которой крены не страшны.
- Величину и характер нагрузок и воздействий на фундамент. Чтобы было понятно, сравним нагрузку на фундамент от многоэтажного и малоэтажного домов. Масса многоэтажного дома столь значительна, что способна погасить неблагоприятные факторы, связанные с недостаточной глубиной заложения фундамента. А вот малоэтажный дом из-за недостаточной массы более чувствителен к последствиям неверного заложения фундамента.
- Инженерно-геологические условия площадки строительства.
- Геологические и гидрогеологические условия площадки: виды грунтов, уровень подземных вод, степень насыщения грунтов водой.
- Климатические условия района строительства.
Обратите внимание, что чем выше плотность грунта, тем глубже он промерзает: так, крупнообломочные грунты более глубоко промерзают, чем глинистые.
Это теория, а что же на практике? Такой нормативный подход в реальной жизни может подвести. Во-первых, чтобы выше приведённый расчёт «работал», за тёплый период года нужно не только начать и завершить строительство дома, но и провести отопление. Во-вторых, если по какой-либо причине будет отключено или недостаточно отопление в доме, то расчётная температура в подвальном этаже может упасть вплоть до отрицательных значений. В этом случае коэффициент приблизится к единице. Это означает, что расчётная глубина промерзания будет равна нормативной. Отсюда разумно сделать вывод, что надёжнее заглублять фундамент не выше нормативной глубины промерзания грунтов.
От сил морозного пучения не спасёт и устройство под фундамент так называемой подушки из непучинистого материала, который не содержит пылеватых частиц (песок гравелистый, мелкий щебень, песчано-гравийная смесь и подобный) - способ, который мог бы позволить глубину заложения фундамента сделать выше глубины промерзания. На практике способ работает плохо: сложно вблизи места стройки найти нужный материал, привозить его издалека дорого, да и рынок не всегда точно отражает лабораторные исследования материала. Опять мы приходим к выводу о необходимости заглублять наружный фундамент не выше нормативной глубины сезонного промерзания грунтов. Для надёжности на аномально холодное время можно добавить ещё 0,2...0,3 м, что будет весьма предусмотрительным.
Малозаглубленные фундаменты (фундаменты мелкого заложения)
Малозаглубленный фундамент является хорошим вариантом для лёгких зданий из дерева, ячеистых бетонов, каркасных домов, которые не имеют подвала.
Чтобы препятствовать значительным нормальным силам, малозаглубленные фундаменты устраивают в виде монолитной замкнутой конструкции, которая является жёстким контуром, способным противостоять неравномерным деформациям грунта основания.
Малозаглубленные фундаменты с успехом могут быть возведены, если грунт основания сложен из непучинистых грунтов, или в тех районах строительства, где нет промерзания грунтов, и, стало быть, силы морозного пучения отсутствуют.
