Мелкозаглубленний стрічковий фундамент на рухливих грунтах

Вибираючи (якщо є така можливість) ділянку під будівництво будинку, господар часто пропускає повз увагу властивості грунту, а це – важлива складова при прийнятті рішення про тип фундаменту для будинку. І, якщо ділянка багатий вологою або пухкими матеріалами, то грунт, швидше за все, буде спучуватися в демісезонних і взимку. На кордонах зима-весна і осінь-зима грунт може пучіться від надлишку підземних вод, а бенкет негативних температурах – від розширення води, перетворюється в лід. Тому міцну основу для будь-якого будинку – це мелкозаглубленний стрічковий фундамент на рухливих грунтах, який в силу конструкції просто ігнорує тиск грунту і льоду.

МЗЛФ в дії

Будівельні роботи зі зведення мелкозаглубленного підстави для будинку на пучинистом ділянці мають більш розширений список, але захищати будинок і фундамент від руйнування про підтоплення необхідно. Так як заглиблення стіни бетонної стрічки знаходяться на глибині не більше 0,5-0,7 м, то сили обдимання, що проявляють себе на рівні промерзання грунту, на нього не діють, однак залишається небезпека перенасичення будматеріалів підстави і стін будинку вологою. Тому повинна бути забезпечена додаткова гідро- і теплоізоляція стрічки.

Якщо на ділянці з пучинистих грунтом планується будувати важкий будинок з бетону або плит, то шар пучинистом грунту краще замінити. Це – величезні обсяги земляних робіт, але в іншому випадку фундамент може не витримати зустрічних навантажень – і від ваги будинку зверху, і від сил пученія знизу. В такому випадку МЗЛФ виявляється малодійовими, а оптимальною конструкцією буде стовпчастий або фундамент палі.

[Ads-mob-1]
При неможливості облаштувати будинок на іншій підставі МЗЛФ ретельно прораховується, армується, захищається від будь-яких негативних впливів на нього, а будматеріали для будинку вибираються з метою зменшити загальну масу будови. Це можуть бути пористі бетони (піно або газоблоки), деревина або хоча б порожнистий червона цегла.

Зі схеми вище видно, що МЗЛФ спирається на піщану подушку, захищену гідроізоляційними матеріалами (руберойд, бітум, мембрана), боки траншеї також повинні бути захищені гідроізоляцією. Гідрофобні присадки в бетонному розчині забезпечать йому більшу міцність і стійкість до вбирання вологи. Додатково такий фундамент захищається дренажної і зливової системами, побудованими навколо будинку, а також міцної вологозахищеній отмосткой з утепленням. Армування стрічки проводиться з посиленням, тобто, арматури в МЗЛФ має бути на 30-50% більше, ніж в звичайному залізобетонному фундаменті.

Варіанти незаглиблений або мелкогазлубленних підстав

На ділянці з пучинистих грунтом надійно працюватиме не кожен тип підстави, але незаглиблений або мелкозаглубленний фундамент – рішення, що оптимально підходить по всім експлуатаційним параметрам. Мелкозаглубленним може бути стовпчастий або фундамент палі, але стрічковий найнадійніший, так як розподіл навантаження відбувається буквально по міліметрів по всій площі стрічки. За вартістю він дешевше багатьох інших конструкцій, так як землерийні роботи не забирають великих обсягів кошторису, бетону і гідроізоляційних матеріалів для нього потрібно менше.

Також до МЗЛФ відноситься і свайне підставу з ростверком. Для нього підійдуть сталеві труби, які для захисту покриваються рідким цементно-піщаним розчином, залізобетонні стовпи, труби з азбестоцементу, і т.д.

Конструкція і облаштування МЗЛФ

При будівництві стандартного стрічкового фундаменту дрібного заглиблення на пучинистих грунті потрібні тільки бетон, арматура і гідроізоляція. МЗЛФ на складному грунті – це монолітна стрічка з бетону, армована каркасом із залізних прутів.

Перший крок в реалізації МЗЛФ – риття траншеї під нього глибиною до 0,7 м. Бока траншеї закриваються гідроізоляцією – руберойдом або навіть звичайним поліетиленом. Після облаштування піщаної подушки товщиною до 0,3 м в траншеї збирається дощата опалубка. Дно піщаної подушки також гідроізолюється, і в опалубці збирається армирующий каркас. Конструкція можна зв’язати і на поверхні, якщо вистачить робочих рук потім опустити каркас в траншею на пластикові підкладки.

Армокаркас зв’язується із прутів O 12-16 мм, має два горизонтальних пояса, перев’язаних вертикальними поперечними прутами через кожні 0,5-0,7 м. Частота прутів в горизонтальному поясі – до 5 штук. Від усіх довколишніх поверхонь (верх, низ, боки) каркас повинен відстояти як мінімум на 5 см, щоб все прути були занурені в бетон з метою недопущення корозії металу. Зварювання при складанні армирующего каркаса використовувати категорично заборонено.

Нерівномірні усадки фундаменту на пучинистих грунті

Усадка можлива і неминуча навіть на щільному скелястому грунті, не кажучи про рухливих шарах. Поширені деформаційні явища від усадки грунту:

  1. Згинання фундаменту всередину або назовні: найчастіше викликано нерівномірністю усадки. Згинання вгору небезпечніше, тому що відбивається на міцності кроквяної системи та покрівлі;
  2. Бічні зрушення: якщо одна частина стрічки просіла, а інша – піднялася, то можливий рух об’єкта в сторону. Зона посередині цього відрізка – найбільш небезпечна;
  3. Нахил будівлі може статися, якщо об’єкт високий, а фундамент – незаглиблений або мелкозаглубленний;
  4. Будинок перекосився: це наслідки нерівномірних усадок локальних ділянок підстави;
  5. Горизонтальний зсув: зміщення локальних ділянок у фундаменту під час спучування грунту.

Для мінімізації або повного нівелювання можливих усадок і наслідків на рухливих ділянках бажано використовувати легкі будматеріали: пористі бетони, дерево, порожня цегла, керамзитоблоки.

розрахунок МЗЛФ

Розглянемо реальний приклад з розрахунку МЗЛФ на ділянці з пучинистих грунтом для будинку габаритами: висота стін – 3,5 м, ширина будівлі – 6 м, довжина будинку – 12 м. Основні навантаження сприймають дві несучі стіни, кожна заввишки і завдовжки 3,5 м . Бетонна підлога влаштований на балках. Стрічковий бетонний армований (O прутів – 12 мм) фундамент має ширину 0,5 м, глибину – 0,6 м. Армокаркасів складається з двох рядів по 5 прутів в кожному ряду, посилений поперечними прутами довжиною 0,25 м з кроком 0,5 м.

Для розрахунку ваги стрічки необхідно знати габарити будинку і щільність будматеріалів. Обчислюємо розміри будинку підсумовуванням довжин всіх сторін (довжин внутрішніх стін в тому числі): 3,5 + 3,5 + 6 + 6 + 12 + 12 = 42 метра.

Шукаємо обсяг стрічки, знаючи її розміри (0,5 м х 0,6 м):

V = 42 х 0,5 х 0,6 = 12,6 м3.

Ми знайшли загальний обсяг фундаменту, і з цього значення необхідно відняти обсяг арматури, щоб дізнатися точний обсяг бетонного розчину. Наш армопояс пов’язаний в 2 ряди по 5 прутів в кожному ряду, O стрижнів – 12 мм. Довжина кожного ряду: 12 – 0,5 – 0,5 = 11 м.

Загальна довжина армуючих поясів: 2 х (11 х 2 + 3,5 х 2 + 3 х 2) = 70 м. З огляду на, що прутів – 5, загальна довжина арматури дорівнює 70 х 5 = 350 м.

Дізнаємося довжину поперечних перемичок:

  • 11 / 0,5 + 1 = 23 штуки;
  • 3,5 / 0,5 + 1 = 8 штук;
  • 3 / 0,5 + 1 = 7 штук.

Для одного ряду перемичок потрібно: 23? 2 + 8? 2 + 7? 2 = 76 штук;

При довжині перемички 0,25 м загальна їх довжина дорівнює: 76 х 0,25 = 19 м.

Так як каркас складається з двох рядів, всього арматури для перемичок знадобиться в два рази більше – 38 метрів. Вертикальні перемички встановлюються по обидва боки армирующего каркаса, тому загальна їх кількість дорівнюватиме: 76 х 2 = 152 штуки з довжиною однієї перемички 0,4 м. І загальною довжиною арматури: 152 х 0,4 = 60,8 м.

Далі необхідно розрахувати довжину всіх прутів арматури, яка буде використовуватися в МЗЛФ: 350 + 38 + 60,8 = 448,8 м.

Розрахунок перетину армуючих прутів проводять, використовуючи формулу площі круга:? х 0,000036 = 0,00011304 м2.

Обсяг одного арматурного стержня O 12 мм розраховується за формулою: 0,00011304 х 448,8 = 0,0507 м3.

Загальний обсяг бетону без арматури дорівнює: 12 – 0,04 – 0,04 = 11,92 м3, де 0,04 – коефіцієнт, що застосовується до армуванню кутів стрічки.

Таким чином, остаточні результати розрахунків матеріалів для стрічкового мелкозаглубленного фундаменту будуть наступними:

  • 12,6 м3 бетону щільністю 2,5 т / м3;
  • 0,08 м3 арматурних прутів щільністю 7,8 т / м3.

Загальна вага фундаменту:

  • 12,6 м3 х 2,5 т / м3 = 31,5 тонни;
  • 0,08 м3 х 7,8 т / м3 = 624 кг;
  • 31500 + 624 = 32,124 тонни.

Приватний будинок на ділянці з пучинистих грунтом – варіант не з найкращих, але часто вибирати не доводиться, і за результатами розрахунків стає зрозуміло, що МЗЛФ для цієї мети підходить найкраще. Все, що потрібно від забудовника – точно розрахувати параметри мелкозаглубленного фундаменту, так як найменша помилка або неточність в обчисленнях призведе до того, що фундамент буде виштовхувати з грунту при сезонному або зимовому морозному обдиманні грунту, а разом з ним буде деформуватися і сама будівля.