Работы при строительстве ленточных фундаментов

• Применение и виды ленточных фундаментов
• Как самостоятельно определить тип грунта
• Несущая способность естественного основания
• Определяем нагрузку здания на основание
• Подготовительные работы и разметка фундамента
• Земляные работы, установка опалубки и арматуры
• Укладка бетонной смеси

Ленточный фундамент – самый распространенный и универсальный тип основания при строительстве частного дома. Он представляет собой непрерывную полосу – ленту, которая сооружается под всеми несущими стенами, наружными и внутренними или под опорными колоннами.

Схема ленточного фундамента с армированием.

По всей протяженности конструкция имеет одинаковое сечение и форму. Чаще сечение ленточных фундаментов имеет прямоугольный вид, но для снижения давления на слабонесущие и легкодеформируемые грунты бетонное основание может заливаться трапециевидной или Т-образной формы.

Будучи цельной конструкцией, ленточный фундамент равномерно распределяет нагрузки строения, поэтому его разновидности удачно применяются для различных по массе и конфигурации зданий, при разных типах грунтов и глубинах их промерзания.

Применение и виды ленточных фундаментов

Возведение ленточных фундаментов наиболее целесообразно в следующих случаях:

• строительство зданий с заглубленными помещениями – подвалом, цокольным этажом, подземным гаражом;
• если дом строится из тяжелых материалов (бетон, кирпич, камень) с массивными плитными перекрытиями;
• участок имеет неравномерное напластование грунтов;
• строительная площадка имеет значительный уклон;
• грунтовые воды залегают достаточно близко к поверхности.

Схема ленточного монолитного фундамента.

По расположению относительно поверхности участка существует разделение ленточных фундаментов на заглубленные и мелкозаглубленные. Выбор варианта определяется характером нагрузок здания. При возведении массивных каменных домов применяют заглубленные фундаменты с большой несущей способностью. Силы морозного пучения, давящие на строение снизу, не должны превышать силу его тяжести.

Другим аргументом в пользу применения заглубленного основания являются подземные помещения дома. Их стенами служат конструкции ленточного фундамента. Заглубление основы необходимо также при значительных перепадах высот на участке. Закладка основания производится на уровень ниже глубины промерзания грунта. Обычно это расстояние составляет 1,2-2 м.

Мелкозаглубленный фундамент (глубина закладки – 50-70 см) применим для легких строений – деревянных, каркасных домов. Возможно его использование для каменных зданий на слабопучинистых и стабильных грунтах. При установке на пучинистый грунт под лентой устраивают подушки из песка, щебня, шлака и т. д., которые противодействуют деформациям конструкции и не промерзают.

Как самостоятельно определить тип грунта

Исследования грунта на участке желательно доверить специалистам профильной организации. Но если проектируется здание сравнительно небольших размеров, то ориентироваться можно на анализ грунта, проведенный самостоятельно.

Схема опалубки ленточного фундамента.

Для определения свойств грунта на площадке необходимо выкопать колодцы глубиной около 2 м по центру площадки и в углах предполагаемого основания. Углубляясь при рытье на каждые 0,5 м, следует брать пробы грунта для исследования.

Главная задача при анализе почвы – определить концентрацию глины в слоях. Именно она способствует морозному пучению грунта. Нежелательны в составе грунта и плывуны (слабые песчано-пылеватые грунты). Изучаются фрагменты почвы в сухом и увлажненном виде. Масса скатывается в шнур или сдавливается в лепешку до минимальной толщины.

Рассматривая образцы под лупой, определяем тип грунта визуально по характерным признакам.

Схема опалубки и траншеи фундамента.

Несущая способность естественного основания

Ленточный фундамент на песчаной подушке.

Если удалось выяснить тип грунта на участке строительства, определяем величину сопротивления основания нагрузкам от строения. В списке указывается максимально допустимый вес (масса) нагрузки на 1 см? основания.

Значения для песчаных грунтов учитывают степень его плотности:

• песок крупный – 3,5 кг/см? (средняя плотность) и 4,5 кг/см? (высокая плотность);
• песок средний – 2,5 и 3,5 соответственно;
• песок мелкий малоувлажненный – 2,0 и 3,0;
• песок мелкий влажный – 2,0 и 2,5;
• песок пылеватый малоувлажненный- 2,5 и 3,0;
• песок пылеватый влажный – 1,0 и 1,0.

Сопротивляемость пылевато-глинистых грунтов нагрузкам зависит от их пористости (рыхлости, плотности) и текучести (липкости, пластичности):

• супеси плотные – 3 кг/см? (непластичные) и 3,5 кг/см? (пластичные);
• суглинки плотные – 2,5 и 3 соответственно;
• супеси пористые – 2,0 и 2,5;
• суглинки пористые – 1,0 и 2,0;
• глина средней плотности – 2,5 и 3,0;
• глина плотная – 4,0 и 6,0;
• глина пористая – 1,0 и 2,5.

Значения сопротивляемости для гравия, щебня, гальки, крупнообломочных грунтов практически не зависят от других факторов и применимы при нагрузках до 5-6 кг/см?. Эти показатели необходимы для определения допустимого давления подошвы ленточного фундамента на грунт основания.

Определяем нагрузку здания на основание

Правильное и неправильное устройство столбчато-ленточного фундамента.

При определении этого параметра учитывается суммарная масса:

• конструкций строения – стен, перекрытий, элементов кровли, отделочных и изолирующих материалов;
• эксплуатационных нагрузок – коммуникаций, предметов внутри помещений и т. д.;
• веса самого ленточного фундамента;
• веса возможного снежного покрова.

Для определения веса здания отдельно высчитывается площадь, а затем объем всех его конструктивных элементов. Удельный вес строительных материалов можно узнать в таблицах для сметчиков, которые общедоступны. Зная это значение и размеры основных элементов конструкций строения, приблизительный вес дома можно вычислить простыми арифметическими действиям. Эксплуатационные нагрузки (мебель, оборудование) принимаются с запасом из расчета 150-200 кг/м?.

Так как параметры ленточного фундамента только определяются, берется усредненное значение его веса. Ширина фундамента ленточного типа не должна быть менее 30 см. Высота конструкции зависит от глубины закладки. Для непучинистых грунтов заглубление фундамента составит при глубине промерзания грунта до 1 м – не менее 0,5 м; до 1,5 м – 0,75 м; до 2,5 м – от 1 м соответственно.

Снеговая нагрузка определяется умножением площади кровли на толщину и плотность снегового покрова, характерного для региона. Для средней полосы России значение составляет около 100 кг/м?, для северных районов – 190 кг/м?, для южных – 50 кг/м?.

Суммируем все нагрузки и вычисляем требуемую площадь подошвы фундамента. При этом полученная нагрузка всех составляющих здания не должна превышать вычисленную сопротивляемость грунтового основания. Если противодействие площади грунта под подошвой фундамента недостаточно для расчетной нагрузки, площадь подошвы необходимо увеличить. При увеличении массы фундамента ее составляющую в общей нагрузке следует пересчитать.

Подготовительные работы и разметка фундамента

Разрез ленточного фундамента.

Участок освобождается от растительности. Площадка должна быть на 5-7 м больше контура здания с каждой стороны для работы техники. В рабочей зоне снимается плодородный слой почвы. Производится вертикальная планировка. Площадки на склонах оборудуются водоотводом.

Подготавливается необходимый инструмент:

• бетономешалка переносная или электрическая (70-90 л);
• сварочный аппарат;
• лопаты, емкости для бетонного раствора и воды;
• электротрамбовка, бетонный вибратор, правило;
• отрезная машинка;
• кувалда весом до 5 кг;
• пассатижи, лом, молоток;
• теодолит или нивелир, разметочный шнур;
• угломер, уровень, линейка, рулетка;
• деревянные клинья различных размеров;
• металлические штыри (o1-2 см).

Схема установки арматуры в фундамент.

Разметку выполняют по осям несущих стен и в обе стороны от оси отступают по половине проектной ширины фундамента. При планируемом устройстве опалубки на всю глубину и обустройстве гидроизоляции ширину траншеи увеличивают. Если грунт при рытье траншеи не осыпается и стены могут использоваться в качестве опалубки, разметка производится по внутренней или наружной стороне здания.

Сложным является перенос плана дома на площадку с соблюдением прямоугольности контуров. Перпендикулярность осей можно выставить построив “египетский треугольник”. Если отмерить от угла по осям 3 и 4 м, расстояние между полученными точками (гипотенуза) должно составлять 5 м при угле 90?. При несоответствии размера проводится корректировка осей. Дополнительный контроль проводится сравнением диагоналей прямоугольников контура ленточного фундамента. При возможности используется лазерный построитель.

Полученные контуры размечаются натягиванием шнуров (лески) между колышками-ориентирами. Разметку располагают не ближе 1,5 м от проектного края траншеи. Затем, используя нивелир, определяется глубина траншей в различных точках ленты. Разметку по высоте можно выполнить водяным уровнем, делая взаимно горизонтальные отметки на кольях, натягивая шнуры в одной плоскости и моделируя поверхность фундамента. В этом случае глубина траншеи отмеряется рулеткой от натянутого шнура. Перед началом рытья траншеи ее контур отсыпается полоской песка или расчерчивается канавками.

Земляные работы, установка опалубки и арматуры

Для неглубоких ленточных фундаментов выемку грунта из траншеи предпочтительней производить вручную. В этом случае не нарушается напластование естественного грунта. Монолитную ленту можно залить непосредственно в траншее, не устанавливая опалубку. Если планируются работы по возведению подвального помещения, готовить придется сплошной котлован, и обойтись без привлечения экскаватора будет сложно.

При возведении ленточных фундаментов на грунтах со стабильной несущей способностью, не требующих их замены, производится отсыпка из щебня или песка. Слой делается небольшой высотой (около 10 см) и выполняет лишь выравнивающую функцию. В любом случае требуется подушку из сухих материалов тщательно увлажнять и трамбовать. Для предотвращения выхода воды из бетона песчаная подушка сверху накрывается полиэтиленом или рубероидом с загибом на стенки опалубки.

Опалубку можно изготовить из любого материала, отвечающего требованиям технологии заливки бетона и не оказывающего на него химического воздействия. Используется сталь, древесина, алюминий, пластик, влагостойкая фанера и пр. Сборка опалубки из древесины производится с помощью гвоздей. Для улучшения герметичности сборная деревянная опалубка оббивается полиэтиленом.

В ходе монтажа опалубки после установки щитов с одной стороны выполняется устройство армирующего каркаса. Диаметр арматуры для ленточных фундаментов легких (до 50 т) домов принимается 8-10 мм. Для массивных строений применяют стержни o12-16 мм. Чем тяжелей конструкция строения, тем большей толщины используются элементы каркаса. Без сварки сборку каркаса можно производить при диаметре стержней до 40 мм. Для монтажа используется вязальная проволока с соединением в трех точках нахлеста арматуры, обжимные гильзы или специальные муфты.

Укладка бетонной смеси

Бетонную смесь лучше приобретать заводскую в готовом виде и с запасом. Смесь должна подвозиться по составленному графику заливки. Бетонный раствор необходимо вырабатывать в течение 40 минут, особенно если он доставляется самосвалом. Можно подготовить рабочие участки, где излишки раствора можно употребить с пользой.

Укладку бетона следует организовать так, чтобы работа была закончена в один день. Для поступления бетона в отдаленные точки опалубки из обрезной доски сооружается прямоугольный желоб. Изнутри он оббивается оцинкованным листом или подручным материалом, например старым линолеумом.

Сбрасывать бетонный раствор с высоты более 1 м и распределять его по длине опалубки на значительные расстояния не следует. Поэтому для подъезда автомобиля оборудуют несколько точек или применяют самотечные трубы или короба.

Для заливки массивных ленточных фундаментов и укладки бетона в труднодоступных местах используется бетононасос, подающий смесь на большие расстояния. Другим способом бетон перегружается в специальную емкость с затвором, «туфельку», и перемещается краном в место заливки.

Бетон укладывается в опалубку в одном направлении слоями одинаковой толщины. Каждый слой по высоте не должен превышать длину рабочей части вибратора (как правило, 30-50 см). Все последующие слои укладываются после уплотнения предшествующих. Мелгозаглубленный фундамент высотой до 0,6 м можно укладывать в один слой. Горизонтальность поверхности ленточного фундамента проверяется по восстановленным и выверенным шнурам разметки.

Ленточный тип бетонного основания нельзя причислить к простым и дешевым, и в некоторых случаях экономически оправдано возведение недорогого и менее трудозатратного столбчатого фундамента. Однако при многих условиях строительства обоснованной альтернативы “ленте” нет.