По сути ленточный фундамент представляет собой железобетонную стену или полосу, которая проходит по всему периметру здания и принимает на себя нагрузку от стен. Фундамент такого типа отлично подходит для частного дома, однако ошибки при выборе типа ленточного фундамента, расчете его параметров и техническом исполнении случаются нередко - и приводят к довольно печальным последствиям. Каким должен быть правильный ленточный фундамент и что обязательно нужно знать, если вы собираетесь возводить на нем дом?
Ленточный фундамент: какой он бывает
Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно
Расчет ленточного фундамента для частного дома
Высота надземной части фундамента
Мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент на песчаной подушке: этапы строительства
Подготовка основания ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента.
Бетонирование ленточного фундамента
Распалубка ленточного фундамента
Утепление ленточного фундамента
Засыпка траншеи и организация отмостки
Вентиляция фундамента
Ленточный фундамент: какой он бывает
Прежде всего ленточные фундаменты различаются по степени заглубления в грунт.
Заглубленный ленточный фундамент закладывается ниже уровня промерзания грунта; такая конструкция предназначена для больших тяжелых сооружений с глубоким подвалом либо цокольным этажом. Строго говоря, специалисты не считают экономически целесообразной организацию заглубленного ленточного фундамента высотой более 2,5 м, поэтому для дома с высокими подвальными или цокольными помещениями лучше рассмотреть другие варианты.
Для легких загородных домов заглубленный фундамент не рекомендован: малый вес строения не в состоянии будет компенсировать действие сил морозного пучения грунта на большую площадь его подземной поверхности. Это чревато неравномерными подвижками фундамента и изменением его геометрии, что неизбежно скажется на состоянии конструкций дома.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент устраивается выше глубины промерзания и рекомендуется для климатических зон, где эта глубина составляет не более 1,7 м. На непучинистых грунтах конечная глубина заложения фундамента не имеет особого значения и диктуется только инженерными характеристиками здания. На пучинистых грунтах фундамент закладывают на минимальную глубину 0,75 – 1 м, при этом необходимо принимать меры для дренажа и утепления грунта.
Также ленточный фундамент может быть монолитным или сборным.
Монолитный ленточный фундамент сооружается путем заливки бетона в опалубку. Он считается самым прочным и надежным, однако требует времени на застывание бетона и обходится достаточно дорого из-за серьезных земляных работ и необходимости привлечения наемной рабочей силы.
Сборный ленточный фундамент сооружается из отдельных конструктивных элементов. Чаще всего это железобетонные блоки ФБС (нередко используют малоформатные бетонные и керамзитобетонные блоки, и даже кирпич). Преимущества сборного фундамента – простота и быстрота сборки и возможность возводить стены сразу после ее окончания, так как не нужно ждать затвердевания бетона. Недостатком конкретно блоков ФБС считается их большой вес и размер – это неудобно при строительстве небольшого дома. Кроме того, все виды сборных фундаментов подходят только для непучинистых и слабопучинистых грунтов. При средней степени пучения грунтов допускается сооружение сборного фундамента только из блоков, содержащих выпуски арматуры для их соединения между собой.
Фундаментные блоки ФБС
Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно
При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость.
Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.
Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.
Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.
На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.
Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:
- пески – 0,8-1 м
- супеси 1 – 1,5 м
- суглинки 2 – 2,5 м
- глины 2,5 – 3,5 м.
При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.
Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.
Расчет ленточного фундамента для частного дома
Глубина заложения. Подошву заглубленного ленточного фундамента чаще всего располагают на глубине околов 200 мм ниже промерзания грунта; при наличии подвала нижний край стен должен находиться на 200-300 мм ниже уровня подвала.
Что касается мелкозаглубленных ленточных фундаментов, то минимальная глубина их заложения варьирует в зависимости от нормативной глубины промерзания грунта.
Для Московской области оптимальной глубиной для мелкозаглубленного фундамента будет предел 0,75 — 1 м.
Высоту надземной части фундамента рекомендуют принимать равной его ширине, умноженной на 4. Нежелательно, чтобы надземная часть была по высоте больше подземной.
Ширина ленты фундамента – важнейшая характеристика, требующая инженерного расчета и зависящая от несущей способности грунта. За счет ширины фундамента регулируется распределение удельной нагрузки здания на грунт. По нормативам она должна составлять не более 70% от несущей способности (расчетного сопротивления) подлежащего грунта на единицу его площади.
Для расчета ширины определяется суммарная нагрузка (вес здания в килограммах), это значение делится на длину фундамента (в сантиметрах) и несущую способность грунта (в кг/см2). Ориентировочные значения расчетного сопротивления разных типов грунта можно узнать из СНиП 2.02.01-83 (СП 22.13330.2010) «Основания зданий и сооружений».
Дом на ленточном фундаменте
Общий вес здания складывается из веса всей постройки и ее обстановки плюс снеговая и ветровая нагрузка.
При подсчете «мертвого» веса здания суммируется вес следующих его элементов: наружных стен и внутренних перегородок вместе с отделкой и утеплителем, перекрытий со стяжкой (если она есть), теплоизоляцией и напольным покрытием, фронтонов, стропильной системы, кровельного пирога. Окна и двери обычно не учитываются. Понятно, что для такого расчета необходимо иметь уже готовый проект дома и расчет требуемого количества строительных и отделочных материалов.
Для определения веса обстановки дома можно воспользоваться расчетным значением полезной нагрузки на перекрытия жилого дома из СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия» – это 195 кг/м2. Данные по снеговой и ветровой нагрузке для каждого региона приведены в этом же документе, при этом в расчет фундамента закладывается 30% от значения ветровой нагрузки по СНиП.
Эти цифры суммируются и умножаются на коэффициент запаса прочности, равный 1,3.
Ленточный фундамент
Мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент на песчаной подушке: этапы строительства
Подготовка основания ленточного фундамента. Перед началом работ дно траншеи утрамбовывают, чтобы избежать осадки грунта. Траншею выстилают геотекстилем для защиты заполняющего грунта и дренажных труб от заиливания. Затем укладывается песчаная подушка из крупного или среднего песка. Толщина слоя зависит от особенностей грунтов: на малопучинистых грунтах она может составлять 30 см, на пучинистых – 80 и более. Существуют рекомендации, согласно которым толщина подушки на грунтах с сильным пучением может быть в 3 раза больше ширины основания ленты фундамента. Песок засыпают слоями по 20 см и тщательно утрамбовывают. На грунтах со слабой несущей способностью для организации подушки используют смесь крупного песка и гравия/щебня в соотношении 40:60. На подушку укладывается слой гидроизоляции.
Опалубка. Чаще всего она собирается из щитов или досок, при этом следует следить, чтобы зазоры между ними составляли не более 2 мм. Существует также современная съемная опалубка в виде стальных металлических решеток в полиэтиленовом кожухе. Верхний край опалубки должен на 5-7 см выступать над расчетным уровнем верха фундамента. Внутри опалубки прокладывается пленочный гидроизолирующий материал (например, полиэтилен), края его загибают за край опалубки и надежно закрепляют.
Опалубка ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента. Следует помнить, что между арматурой и гранями фундамента должен находиться так называемый защитный слой бетона, который можно сформировать с помощью специальных пластиковых фиксаторов для арматуры. Толщина защитного слоя определяется по СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», определить необходимое количество стержней арматуры и их диаметр можно, воспользовавшись СНиП 52-01-2003 (СП 63.13330.2010).
Бетонирование. Для ленточных фундаментов чаще всего рекомендуют использовать тяжелый цементный бетон марки М200 (класс прочности В15). Однако на пучинистых грунтах или при сооружении фундамента под тяжелый дом с несколькими этажами целесообразно выбирать бетон более высоких марок (М300, М350 или даже М400). Кроме класса прочности, важны такие характеристики бетона, как морозостойкость и водостойкость. Для регионов с зимними температурами в диапазонах -20...-40°С необходим бетон класса морозостойкости F100, для зимних температур -5...-20°С – F 75, в теплом климате (-5°С и выше) достаточно будет F50. Оптимальный класс водостойкости – W4 (нормальный), при высоком уровне грунтовых вод и переувлажненности грунта – W2.
Бетонирование следует начинать после тщательной очистки и обезжиривания опалубки и арматуры, в сухую погоду или при наличии защиты от дождя. Поверхности должны быть сухими. Бетонную смесь укладывают послойно в одном направлении, следя за тем, чтобы толщина слоев была одинаковой – не более 125% длины рабочей части ручного глубинного вибратора. Разрывы при укладке недопустимы. Каждый следующий слой укладывается после виброуплотнения предыдущего слоя и до начала схватывания бетона уже уложенного слоя (1-2 часа). Верхний слой не должен доходить до верхнего края щитов опалубки на 5-7 см. Делать перерывы в процессе категорически нежелательно.
После окончания бетонирования фундамент прикрывают водонепроницаемым материалом. Примерно через 8 часов поверхность бетона начинают периодически поливать рассеянными струями воды с небольшим напором (только при среднесуточных температурах выше +5°С).
Распалубка ленточного фундамента. Ее сроки зависят от температуры окружающего воздуха и свойств бетона. В теплую погоду (среднесуточная температура выше +15°С) снимать опалубку можно примерно через 6 дней, в холодную (+5°С и ниже) – через 10 дней. Специалисты советуют уточнять у производителя скорость набора бетоном марочной прочности и снимать опалубку не раньше достижения 50-80% от нее.
Гидроизоляция. На рынке представлен достаточно большой набор продуктов для гидроизоляции фундамента. Это могут быть обмазочные, наплавляемые, оклеечные или рулонные материалы на основе полимеров или битума, специальные пленки, составы на основе цемента и пр. При выборе следует ориентироваться на свои потребности и финансовые возможности, учитывая, что срок службы недорогих и простых в использовании гидроизоляционных материалов часто бывает небольшим.
Утепление ленточного фундамента необходимо по двум причинам: для защиты гидроизоляционного слоя и для уменьшения теплопотерь, которые при холодном подвале и неутепленном фундаменте могут быть очень существенными. Удобно утеплять фундамент листами пенополистирола толщиной не менее 50 мм (для климата средней полосы). Листы просто приклеиваются поверх гидроизоляции составами без содержания растворителей, выше уровня грунта необходимо дополнительное крепление дюбелями.
Засыпка траншеи и организация отмостки. Перед засыпкой траншеи на ее дно укладываются дренажные трубы в засыпке из щебня толщиной 30 см, обернутой геотекстилем для защиты от заиливания. Продольный уклон труб должен рассчитываться так, чтобы обеспечить беспрепятственный сток воды. После этого траншею засыпают непучинистым грунтом (гравием, щебнем, крупным песком) без крупных твердых включений, которые могут повредить фундамент. Грунт укладывают слоями толщиной 20 см, каждый слой утрамбовывают. После окончательной засыпки грунт должен иметь дренажный уклон, направленный от фундамента с перепадом высоты 15 см.
Для защиты фундамента рекомендуется организация мягкой отмостки с утеплением. Ширина отмостки рассчитывается так, чтобы она в конечном счете выступала на 20 см за край карнизного свеса. Существуют разные технологии обустройства утепленной отмостки, выбор зависит от ваших личных предпочтений.
Вентиляция фундамента
Пространство под полом первого этажа обязательно должно вентилироваться, в противном случае скапливающаяся там влага начнет постепенно разрушать бетонные и деревянные конструкции. По действующим строительным нормам ленточный фундамент обязательно должен иметь отверстия для сквозного проветривания, называемые в народе «продухами» или «продушинами». Очень часто можно увидеть неправильно выполненные продухи: их мало, и они сделаны из тонких труб, поэтому не обеспечивают достаточной циркуляции воздуха. Помните: общая площадь продухов должна составлять не менее 1/400 от площади подполья, а площадь каждого из них не может быть меньше 0,05 м2. Их располагают на расстоянии не более 90 см от углов, при этом продухи, находящиеся на разных сторонах фундамента, должны быть расположены друг напротив друга. В радоноопасных районах общая площадь продухов должна быть не менее 1/100 от площади подполья.
Вентиляция ленточного фундамента
