Строительство домов

Энциклопедия строительства

Цоколь и отмостка

Стена, ограждающая снаружи подпольное пространство дома, называется цоколем. При ленточных фундаментах цоколем обычно является его верхняя часть, выступающая над поверхностью земли, при столбчатом — стены, устраиваемые между столбами (забир-ка) или над столбами (ростверк). По отношению к наружной стене цоколь может быть выступающим, западающим или находиться с ней в одной плоскости.
Самый надежный — западающий цоколь (рис. 54, 55. а, б) Его форма позволяет хорошо укрыть от механических и атмосферных воздействий гидроизоляционный слой, устраиваемый для защиты стен от проникания снизу почвенной влаги, обеспечивает беспрепятственный сток воды со стен во время косых дождей. По сравнению с выступающим цоколем он экономичнее (меньше толщина, не требуется устройства слива) и, будучи сдвинут ближе к осевой линии наружных стен, имеет более четкую конструктивную схему передачи вышерасположенных нагрузок на фундамент. Эстетические качества западающего цоколя также более современны.
Устройство выступающего цоколя (рис. 55, в, г), оправдано в какой-то мере лишь в домах с тонкими* наружными стенами (каркасными, рублеными), а также при наличии теплого подполья и по своей ширине превосходит толщину наружных стен. Однако и в этом случае можно найти решение, позволяющее убрать его выступающую часть, сохранив при этом теплое подполье.
Иногда цоколь делают в одной плоскости со стеной. Такое решение также нельзя признать целесообразным, даже если материал цоколя и стены однороден по своей структуре. Гидроизоляционный слой в этом случае остается открытым и нечетко оформленным, а его местоположение выглядит случайным.
Цоколь дома подвергается значительным атмосферным и механическим воздействиям, поэтому при его устройстве следует применять надежные и долговечные материалы, не нуждающиеся в дополнительной отделке: естественный камень, бетон, хорошо обожженный кирпич. Штукатурка цоколя или его последующая облицовка керамическими плитками выглядит эффектно лишь в первые годы после отделки; в дальнейшем в процессе эксплуатации такая отделка, как правило, требует периодического восстановления и ремонта.

Подвал и подполье

Если дом строят на сухих грунтах, желательно, чтобы в нем был подвал или высокое эксплуатируемое подполье. При ленточных фундаментах и цокольном перекрытии такое решение оправданно не только конструктивно, но и экономически: дополнительные затраты, связанные в этом случае с устройством подвала или подполья, в 3—5 раз меньше тех, которые требуются, чтобы получить такую же полезную площадь в специально построенном для этой цели помещении.
Высоту подвала принимают равной 1,9—2,2 м. Этого вполне достаточно, чтобы разместить в нем хозяйственные и складские помещения и при необходимости установить квартирный генератор тепла (котел) на жидком или твердом топливе.
Стены подвала, как правило, совмещают с ленточными фундаментами, а потолок — с цокольным перекрытием Толщину стен при их заглублении свыше 1 м определяют с учетом бокового давления грунта (табл. 6)
В сухих непучинистых грунтах стены подвала выкладывают из камня, кирпича и бетона, в пучинистых и влагонасыщенных грунтах — только из бетона и железобетона Для повышения прочности стен, сложенных из кирпича и бетонных блоков, в горизонтальные швы кладки, через 30—40 см по высоте, кладут арматурную сетку, а вверху и внизу стен, по их периметру, устраивают железобетонные пояса (рис. 52)
Кроме устойчивости стены подвала должны иметь хорошие теплозащитные качества и надежную гидроизоляцию Как известно, грунт на глубине 1,5—2 м от поверхности земли имеет практически постоянную температуру, равную примерно 5—10 °С. При достаточно эффективной тепловой защите стен (ко не пола) такая температура может сохраняться в подвале почт круглый год В качестве теплозащитных материалов

используют керамзит, минеральную вату, а также пе-ноп ласты. Способов устройства тепловой защиты с ген много. Наиболее эффективны из них те, где утепляющий слой расположен снаружи. При таком решении стены подвала не промерзают и, как правило, не отсыревают. Лучшим материалом для наружного утепления является пенопласт. По сравнению с минеральной ватой он в 2—3 раза менее теплопроводен и в 100 раз имеет меньшее водопоглощение. Его плохая огнестойкость и некоторая токсичность в данном случае значения не имеют.
Наружную гидроизоляцию стен подвала или поа-полья выполняют во всех случаях. При маловлажных грунтах, когда грунтовые воды находятся ниже пола подвала, достаточно двойкой обмазки стен горячим битумом. При сильно увлажненных грунтах требуется оклеечная гидроизоляция с использованием рубероида или полиэтиленовой пленки. Кроме того, в этом случае желательно также устройство глиняного замка из уплотненной жирной глины. Наиболее сложные гидроизоляционные работы возникают при расположении пола подвала ниже уровня грунтовых вод.

Изготовление железобетонных столбов

При изготовлении железобетонных столбов прямоугольного сечения можно использовать ровную площадку, на которой в качестве опалубки устанавливают на ребро доски с расстоянием между ними, равным толщине изготовляемых столбов (рис. 50). Снизу к доскам прибивают рубероид, не позволяющий им

сдвинуться в процессе бетонирования, а сверху с той же целью прибивают поперечные рейки. Перед бетонированием в опалубку укладывают заранее связанный арматурный каркас с выпуском арматурных стержней за пределы опалубки с торцовых сторон: с одной стороны (нижней) для последующего крепления опорной плиты, с другой — для устройства железобетонного пояса (ростверка). Габариты арматурного каркаса должны быть меньше будущего изделия на 3—4 см с каждой стороны. Бетон укладывают слоями 8—10 см со штыковкой и трамбованием каждого слоя. Чтобы поверхность уложенного бетона преждевременно не высохла, сверху кладут мокрую ветошь или газеты и все это накрывают рубероидом. При температуре воздуха 10—15 °С через 7 сут бетонные столбы набирают прочность, достаточную для того, чтобы вынуть их из опалубки и установить для бетонирования опорной плиты. Размеры опорной плиты в плане обычно принимают равными тройной ширине несущего столба, г. е. если, например, сечение столба 15X15 см, го размеры плиты в плане 45X45 см. Но это не обя^ зательно: при усиленном армировании опорная площадь плиты может быть и большей. При допустимом давлении на грунт 150—200 кПа (1,5—2 кгс/см2) и опорной плите 50X50см несущая способность такого фундаментного столба составит 35—50 кН (3,5—5тс).
При наличии асбестоцементных труб изготовление столбчатых фундаментов упрощается: сначала бетонируют опорную плиту, на нее устанавливают асбес-шцементную трубу с размещенным внутри нее арматурным каркасом, затем внутрь трубы укладывают бетон. Внутренний арматурный каркас столба можно заменить металлической трубой, жестко связанной с каркасом опорной плиты.
При маловлажных грунтах, когда в отрываемых ямах отсутствует грунтовая вода, столбчатые фундаменты можно делать из монолитного железобетона. В отрытую яму насыпают и утрамбовывают слой 1чебня или гравия с песком толщиной 10—15 см, на i.ero устанавливают заранее изготовленный арматур-1 ли каркас и ведут бетонирование опорной плиты.
атем на верхнюю часть каркаса надевают асбесто-нементную трубу и заполняют внутреннюю ее полость иементно-несчаным раствором.

Кладка фундамента

Кладку фундаментов, как правило, производят сра-

зу после отрывки траншей и котлованов, начиная ее с нижних отметок. Если в траншею (котлован) попала пода, то непосредственно перед укладкой фундаментов воду и разжиженный грунт удаляют. При разных отметках заложения подошвы фундамента делают уступы высотой не более 50 см, при этом длину уступа принимают в два раза больше его высоты.
На сухих и маловлажных (непучинистых) грунтах фундаменты малоэтажных зданий выполняют из любых традиционных материалов. Глубина заложения таких фундаментов невелика. При грунтовых водах, расположенных ниже расчетной глубины промерзания грунтов, она на любых грунтах и в любых климатических условиях не превышает 0,7 м. Самыми экономичными фундаментами на таких грунтах являются песчаные из крупнозернистого песка. В траншеи или ямп песок укладывают слоями по 10—15 см с проливкой каждого слоя водой. Не доходя 20—30 см до планировочной отметки земли, на песок укладывают щебень, гравий или кирпичный бой на цемептно-песчаном растворе. Минимальная высота щебеночно-гравийного слоя 10—15 см. При хорошем поверхностном водоотводе песчаные фундаменты надежны и долговечны.
Значительно сложнее устройство фундаментов в пучинистых грунтах, особенно при их глубоком промерзании. Для возведения таких фундаментов необходимы водо- и морозостойкие материалы, в том числе высокопрочные бетоны и растворы (табл. 4, 5).
Если марка используемого цемента не известна, ориентировочно ее можно определить по плотности
цемента (рис. 49). Следует учитывать, что при длительном хранении цемента даже в сухом месте прочность снижается: за бмес — на 25 %, за год — на 35— 40 %, за два года — примерно на 50 %.
Как уже было сказано, в глубокопромерзающих пучинистых грунтах самыми надежными и экономичными являются столбчатые железобетонные фундаменты.
На сырых и заболоченных участках, где применение монолитного бетона из-за высоких грунтовых вод затруднено или вообще невозможно, а также при сжатых сроках строительства удобны и технологичны сборные столбчатые фундаменты, изготовленные заранее в виде столбов с жестко прибетоненной опорной площадкой-анкером. Несущие столбы выполняют из железобетона, асбестоцементных труб с внутренним армированием н заполнением бетоном, а также из металлических труб, защищенных изнутри цементио-пес-чаным раствором, а снаружи битумной мастикой или эпоксидной смолой. В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6— 12 мм, а также металлолом в виде старых водогазо-проводных труб, уголков и т. п. Бетон лучше приготовить на высокомарочном цементе марки 300—400, а в качестве заполнителя использовать чистый крупный песок и гранитный щебень. Мелкий песок с частицами глины, а также щебень из известняка или кирпичного боя значительно снижают марку бетона и его морозостойкость. Состав бетона: 1 ч. цемента, 3 ч. песка, 4 — 5 ч. щебня. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы пластичность бетона позволяла уложить его (но не залить) в опалубку с легким трамбованием. Бетон чем жестче, тем прочнее.

Устройство фундаментов

Работы по устройству фундаментов следует начинать после заготовки основных строительных материалов с таким расчетом, чтобы строительство дома и ввод его в эксплуатацию осуществлялись за один строительный сезон. Фундаменты, возведенные в пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыши), могут деформироваться. Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения его фундаментов была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома.
Перед началом строительства заготовленные материалы располагают в непосредственной близости от строительной площадки. Камень, кирпич, песок, асбес-тоцементные листы и трубы складируют на открытых площадках; пиломатериалы, столярные изделия, утеплитель, цемент и другие вяжущие хранят под навесом (рис. 44).
Устройство фундаментов начинают с разбивки в натуре плана дома. По его внешнему периметру, на расстоянии 1—1,5 м от края будущей траншеи или котлована, в створе разбивочных осей забивают или закапывают деревянные столбики или обрезки металлических труб. Их верх должен быть на 10—15 см выше уровня будущего пола. В местах пересечения разбивочных осей для крепления проволоки или лески забивают гвозди или делают пропилы. Можно устроить так называемую обноску из столбиков, соединенных поверху досками. Она позволяет обозначить не только разбивочные оси, но и внешние границы фундаментов и стен (рис. 45).
Прямые углы устанавливают с помощью треугольника с соотношением сторон 3:4:5, выполненного из веревки или сбитого из досок (рис. 46). Окончательную проверку прямоугольное™ плана выполняют измерением его диагоналей.
Для определения горизонтального уровня (одинаковых отметок по углам здания) можно воспользоваться заполненным подкрашенной водой поливочным шлангом с двумя стеклянными трубками на концах (рис. 47). Приняв одну из отметок за исходную, с помощью водяного уровня переносят ее на другие стороны и углы и таким образом получают по периметру горизонтальную линию, от которой ведут отсчет отметок при земляных работах, устройстве фундаментов и закладке наружных и внутренних стен.
Перед рытьем ям, траншей или котлованов со всей площади застройки, включая будущую отмостку, снимают растительный слой земли и перевозят его в сад
или огород. Для предохранения строительной площадки от затопления дождевой водой с верхней стороны участка устраивают водоотводную (перехватную) канаву.
Технология земляных работ зависит в основном от типа фундаментов, состава грунта и уровня грунтовых год. Для столбчатых фундаментов делают круглые ямы с вертикальными стенами. Они устойчивы от обрушения даже при высоком стоянии грунтовых вод. •Такие ямы отрывают либо с помощью механического автобуса, либо вручную. В последнем случае целесообразно использовать обычный садовый бур, которым отрывают центральную часть ямы, а также вынимают грунт после расширения ямы лопатой.
Траншеи под ленточные фундаменты и котлованы для подвалов отрывают с учетом допустимой крутизны откосон (рис. 48). Вертикальные стенки высотой 1 —1,2 м можно оставлять лишь в плотных глинистых и суглинистых грунтах при отсутствии грунтовых вод, в остальных случаях следует предусматривать земляные откосы или временное крепление земляных стен досками, подтоварником, горбылем.

Столбчатые фундаменты

Рассмотрим теперь на примере того же дома конструктивное решение и работу столбчатых фундаментов, устраиваемых из монолитного железобетона. Стены подвала, фундаменты под печь и среднюю стену оставим без изменения. Вычертим план столбчатых фундаментов и их сечения (рис. 43). Расстояния между столбами при кирпичных стенах обычно принимаются в пределах 1,5—2 м. При меньшем расстоянии — столбчатые фундаменты фактически превращаются в прерывистые ленточные, при большем — может не хватить опорной площади столбчатых фундаментов. Опорные столбы ставят прежде всего по углам здания и на пересечениях стен, а затем в промежутках между ними. В нашем случае оптимальное расстояние между столбчатыми опорами составит 1,8 м.
Сечение /—/. Ширину железобетонного ростверка-цоколя и его верхнюю отметку примем такими же, как и у ленточных фундаментов: 43 см и —0,200. Низ рост-верха расположен на 10 см ниже планировочной отметки земли (отмостки), т. е. на отметке 0,700. Высота ростверка составит 60 см. Поперечное сечение столба примем квадратным — 43X43 см, а его опорную площадку — 80X80 см в плане при высоте 30 см. Несущая способность такого столба при расчетном сопротивлении грунта 150 кПа (1,5 кгс/см2) составит около 100 кН (10 тс) (80-80-1,5=9600):
Учитывая, что грунты пучинистые, под нижней плоскостью ростверка (между столбами) оставим воздушную полость высотой 10—15 см и шириной, равной ширине ростверка, закрыв ее с боков плоскими асбес-тоцементными листами или просмоленными досками. Такая воздушная полость предотвращает непосредственное давление грунта на ростверк снизу при его морозном пучении. Опорная площадка (выполняющая при пучении грунта роль анкера), столб и ростверк должны быть жестко связаны между собой арматурным каркасом. Аналогичные решения фундаментов бу_-дут и в сечениях //—// и ///—///.
Столбчатые фундаменты под_веранду и крыльцо (сечение IV—IV) можно делать без ростверка (цоколя). Учитывая небольшую нагрузку, их размеры следует принять минимально допустимыми, а сами фундаментные столбы желательно сделать сборными, т. е. заранее изготовленными. Условно примем сечение столбов 15x15 см, а размеры опорных плит, жестко связанных со столбами, 40 X 40 см в плане и 20 см по высоте.
Подсчитаем общую нагрузку, которая действует на грунт от подошвы столбчатого фундамента в сечении ///—III. Она будет равна уже подсчитанной (в этом сечении) нагрузке, действующей на 1 м длины ленточных фундаментов 49,9—21,6=28,3 кН (4900—2160=2830 кгс), умноженной на расстояние между столбчатыми опорами (1,8 м) и суммированной с массой столбчатого фундамента и массой грунта, расположенного над выступающей частью опорной плиты. Объем столбчатого фундамента вместе с частью ростверка длиной 1,8 м будет примерно 0,85 м3 (объем ростверка равен 0,43-0,60-1,8=0,46 м3, объем опорной плиты 0,8-0,8-0,3=0,19 м3, объем столба между ростверками и плитой 0,43-0,43-1,1=0,2 м3), а его масса при плотности железобетона 2400 кг/м3 составит около 2000 кг (0,85-2400). Объем грунта на обрезах фундамента составит примерно 0,5 м3,*а его масса — около 1000 кг. Подставив соответствующие значения, получим общую нагрузку на подошву столбчатого фундамента в сечении 17/—III: 28,3+1,8+20+ + 10=80,9 кН (2830-1,8+2000+1000=8094 кгс), что меньше несущей способности опорной площадки, равной 96 кН (9600 кгс) (80-80-1,5). Давление на грунт составит в этом случае примерно 125 кПа (1,25 кгс/см2) (8094:6400).
При сравнении рассмотренных вариантов ленточных и столбчатых фундаментов следует отметить, что расход бетона во втором случае сокращается примерно на 50 %, почти в два раза уменьшается объем земляных работ, сокращается потребность в- опалубочных материалах. Вместе с тем при устройстве столбчатых фундаментов из железобетона требуются дополнительные затраты, связанные с изготовлением и установкой арматурных каркасов, а также дополнительные работы по предотвращению деформации ростверка в пучинистых грунтах (устройство под ростверком воздушных полостей).
Простейшие расчеты и вариантное конструирование фундаментов с учетом применения различных материалов и способов их возведения позволяют найти оптимальное техническое решение, при котором фундаменты становятся не только более надежными, но и наиболее экономичными.

Ленточные фундаменты

Рассмотрим вариант устройства ленточных фундаментов из монолитного бетона в деревянной опалубке. Для веранды и крыльца, где нагрузки незначительны, примем столбчатые опоры. Вычертим план ленточных фундаментов и определим наиболее характерные сечения (рис. 42). Учитывая, что опорная площадь ленточных фундаментов конструктивно получается, как правило, больше, чем нужно, будем стремиться при их конструировании поперечное сечение делать минимально допустимым.
Сечение /—/. Цоколь сделаем западающим с каждой стороны стены на 4 см. Это сократит расход бетона и позволит лучше выполнять гидроизоляцию. Толщина цоколя и верхней части фундамента в этом случае будет равна 43 см (51—4-2). Учитывая действие пучинистых грунтов, наружную плоскость фундаментов в земле делаем наклонной. Поскольку поверхность бетона в опалубке получается относительно ровной, уклон примем минимальным, равным 1 : 10. Внутреннюю поверхность фундаментной стены можно оставить вертикальной: грунт, расположенный со стороны теп^ лого подполья, промерзает незначительно. При высоте подземной части фундамента, равной 150 см, ширина его подошвы получается равной 58 см (43+150-0,1). Аналогичные конструктивные решения фундаментов будут и в сечениях //—// и ///—///.
Сечение IV—IV. Ленточные фундаменты в этом сечении являются одновременно и наружными стенами подвала. Глубину их заложения следует принять примерно 40 см ниже пола подвала, а подошву на 15—20 см расширить внутрь. Такое решение повышает поперечную устойчивость стен подвала и позволяет (устроить более надежную гидроизоляцию Фундаменты в сечении V—V решают аналогично.
Сечение VI—VI. Стена подвала в этом сечении не промерзает, поэтому делаем ее прямой, а толщину принимаем чуть больше толщины вышерасположенной стены, т. е. 40 см. Опорную часть расширяем до 60 см. Находящуюся в этом же сечении стену люфт-канала пока условно не рассматриваем.
Сечение VII—VII. В этом сечении стена подвала также не промерзает и несет лишь кирпичную перегородку. Ее минимальную толщину определяют с учетом бокового давления грунта (см. п «Подвал и подполье»). В данном же случае толщину рассматриваемой стены подвала примем равной 25 см с армированием верхней ее части. Внизу делаем уши-рение до 45 см.
Сечение VIII—VIII. Фундаменты под среднюю стену и печь устраивают с учетом теплового режима подполья. Если в первую зиму после устройства фундаментов и при последующей эксплуатации подполье всегда будет теплым (непромерзающим), подошву фундаментов можно располагать непосредственно на материковом (нетронутом) грунте, уплотнив его предварительно щебнем. Если имеется опасность промораживания грунта в подполье (фундаменты на зимнее время остаются открытыми или дом зимой не отапливается), подошву фундаментов следует закладывать не выше глубины промерзания грунта, а их стены делать с учетом действия сил морозного пучения. Пол по грунту на лагах в этом случае также нельзя делать: при морозном пучении грунта он деформируется. Условно примем, что подполье зимой всегда будет теплым и основание фундаментов расположим на отметке —1.100 (это отметка материкового грунта после срезки растительного слоя условной толщиной 20 см). Верх фундамента делаем шириной 30 см, а низ расширяем до 50 см.
Сечение IX—IX. Фундамент под печь закладываем на той же глубине, а его сечение в плане принимаем п© габаритам печи.

Конструирование фундаментов

До начала строительства проект дома необходимо привязать к местным условиям, т. е. откорректировать объемно-планировочное и конструктивное решения с учетом местных климатических и гидрогеологических особенностей разработать проект конструкции фундаментов и цокольной части дома. Если привязку типового проекта не удается поручить квалифицированным специалистам, элементарный расчет фундаменгов и их конструирование можно выполнить своими силами.
Конструктивные решения фундаментов определяются в основном гидрогеологическими условиями. На неподвижных (непучинистых) грунтах целесообразно устраивать простейшие фундаменты на песчаной подушке (см. рис 36). Верх таких фундаментов можно выполнить из любых материалов — гравия, щебня, камня, кирпича, бетона, а основание — из крупнозернистого песка. Главным условием для устройства таких фундаментов является низкий уровень грунтовых вод: он должен быть не выше уровня промерзания грунта. При расположении грунтовых вод выше уровня промерзания грунта последний может стать пучи-нистым (подвижным), а фундаменты с песчаным основанием подвергнуться неравномерным сезонным деформациям.
В пучинистых грунтах при небольшой глубине промерзания и отсутствии грунтовых вод в ямах или траншеях в момент производства работ возможно устройство фундаментов (см. рис. 37). Если глубина заложения фундаментов большая (более 1 м), возведение ленточных фундаментов становится экономически неоправданным, а устройство столбчатых (особенно при использовании мелкоштучных материалов) — технически трудно выполнимым. В этом случае целесообразнее устраивать столбчатые фундаменты с использованием железобетонных столбов, асбестоцементных или металлических труб (см. рис. 38). Если имеется уверенность, что во время производства работ в ямах не будет воды, то такие фундаменты можно делать с опорной плитой из монолитного бетона, укладываемого на дно в момент установки столбов. Если уровень грунтовых вод постоянно находится выше подошвы фундаментов, столбчатые фундаменты следует устраивать из столбов, изготовленных заранее совместно с опорной плитой.

Плитные фундаменты

Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных, однако в отличие от них имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренних деформаций воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерных и сезонных перемещениях грунта. На подвижных (пучинистых) грунтах такие фундаменты в отличие от обычных, стационарных, покоящихся на неподвижном основании, имеют вместе с грунтом сезонные вертикальные перемещения и называются плавающими. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную либо из монолитного железобетона, либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Устройство плитных фундаментов требует относительно большого
расхода бетона и металла и может быть оправдано в малоэтажном строительстве при сооружении небольших и простых по форме плана зданий и сооружений на тяжелых пучинистых, подвижных и проса-дочных грунтах, а также в случаях, когда не требуется устройства высокого цоколя и верх плитного фундамента может быть использован в качестве цокольного перекрытия.
В зависимости от применяемых материалов фундаменты бывают: песчаные, щебеночные, бутовые, кирпичные, бетонные (монолитные и из бетонных блоков), железобетонные (монолитные и сборные), а также из деревянных, железобетонных, металлических и асбестоцементных столбов и труб.
На сухих и маловлажных (непучинистых) грунтах применяют все перечисленные выше типы фундаментов, причем самыми дешевыми из них являются песчаные из крупнозернистого песка, щебеночные и кирпичные. При строительстве зданий на пучинистых грунтах (влагонасыщенные глины, суглинки и супеси) фундаменты следует устраивать из бетона и железобетона.

Строительстве на крутопадающем рельефе

При строительстве зданий на крутопадающем рельефе приходится учитывать боковое давление грунта, его возможный сдвиг. Величина этого давления зависит от многих причин (крутизна откоса, гидрогеологический состав грунта и т. д.) и трудно поддается расчету. Обычно в этих условиях более надежно работают ленточные фундаменты, жестко связанные в продольном и поперечном направлениях. Столбчатые фундаменты в этОхМ случае необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом (ростверком), чтобы все конструктивные элементы работали совместно.
В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты бывают столбчатыми, ленточными и плитными. Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. По расходу материалов и затратам труда они в 1,5—2 раза, а при глубоком заложении в 3—5 раз экономичнее ленточных. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть особен-

ности, мешающие в ряде случаев их успешному применению. Так, в горизонтально подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию и для погашения бокового сдвига требуется устройство жесткого железобетонного ростверка. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых фундаментах возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей (забирка) — сложное и трудоемкое дело.
Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями, а также в случаях, когда под домом устраивают подвал или теплое подполье. Возможно и целесообразно также устройство ленточных фундаментов при их мелком заложении на сухих непучинистых грунтах, даже если здание строят из легких конструкций без подвала и подполья. Ленточные фундаменты в этих условиях становятся как бы заглубленным цоколем и по расходу материалов и трудозатрат приближаются к аналогичным показателям столбчатых фундаментов. На пучинистых глубоко промерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов технически трудно выполнимо, многодельно и экономически не оправданно.

Нзначения и типы фундаментов

Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи на"грузки от вышерасположенных конструкций на основание (грунт). От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Стоимость возведения фундаментов составляет 15—20 % стоимости дома, а исправление допущенных ошибок, как правило, многодельно и дорого, поэтому к сооружению фундаментов следует относиться особенно ответственно. На рис.35 показаны характерные примеры деформаций фундаментов, возникающих при неправильном их устройстве.
Просадка фундаментов, т. е. постепенное опускание в грунт под действием вышерасположенных нагрузок, в малоэтажном домостроении явление относительно редкое. Обычно опорная площадь возводимых фундаментов, особенно ленточных, значительно превышает расчетную и на непросадочных грунтах почти всегда обеспечивает их стабильное состояние. Под здание на слабых грунтах и под тяжелые стены делают столбчатые фундаменты. Во избежание просадки площадь опоры фундаментов проверяют расчетом и при необходимости увеличивают: в ленточных фундаментах за счет уширения их нижней части, в столбчатых, кроме того, за счет сокращения расстояний между столбами.
В районах с высоким расположением грунтовых вод на фундаменты малоэтажных зданий воздействуют силы морозного пучения. В тяжелых пучинистых грунтах (водонасыщенные глины, суглинки, супеси, мелкие и пылеватые пески) эти силы достигают 100— 150 кПа (10—15 тс/м2) и, действуя на фундамент снизу вверх, часто превосходят нагрузки вышерасположенных конструкций. При этом сезонные вертикальные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на 1—1,5 м составляют 10—15 см. Перекошенные крыльца, террасы, веранды, а иногда и стены домов — в большинстве случаев результат действия именно сил морозного пучения грунтов.

Изоляционные ленты

Применение изоляционных лент ускоряет строительство и улучшает теплоизоляцию кладки. Еще целесообразнее применять изоляционные ленты в вертикальных швах. Изоляционную ленту прикладывают к половинчатому изоляционному вкладышу уложенного блока и прижимают половинкой вкладыша другого блока.
Выложив ряд блоков, жидким раствором затирают вертикальные швы с обеих сторон блоков, причем снизу оставляют небольшую щель для проникания воздуха (рис. 49). Жидким раствором заливают швы с обеих сторон изоляционной ленты.
Может показаться, что лучше несколько снизить изоляционную способность наружной кладки и делать ее еще тоньше: тогда кладка фундамента и подвала могла бы быть тоже тоньше. Посмотрим, какой эффект может дать кладка из блоков шириной 26 см по сравнению с кладкой из блоков шириной 29 см.
Как видно, кладка из блоков шириной 26 см была б чрезвычайно неэкономичной. Экономия шлакобетона а сбавляет всего 4%, поскольку нельзя слишком ослабить прочность блоков в ущерб прочности кладки и производству блоков. Значительную экономию обеспечит изоляционный материал (18%), так как при хозяйственном способе изготовления он очень дешев. Незначительная дкономня бетона была бы получена при кладке фундамента, но при этом теплоизоляционная способность ^ладки может снизиться на 15%.
Высокую эффективность теплоизоляции можно было 0ы получить благодаря замене изоляционного материала из опилок и глины более эффективным материалом заводского изготовления. Однако это было бы намного дороже, менее прочно и для данного способа изготовления блоков нецелесообразно.

Устройство фундаментов, подвальной и цокольной кладки из бетонных блоков

Возводить фундаментную и подвальную кладку из г\стотелых бетонных блоков и затем эти блоки заполнять глиной или шлаком бессмысленно и неэффективно. Это делают в том случае, если для заполнения бетона Нет ни крупного гравия, ни мелких камней. Следует иметь в виду, что, как правило, затраты на заполнитель бетона при высоких транспортных расходах намного выло, чем на цемент и известь, необходимые для изготовления блоков. Поэтому следует стремиться к сокраше-i но расхода бетона. Доставка глины ничего не стоит, поскольку получают ее на стройплощадке из котлована. [ г.ти располагают достаточным количеством дешевой гравийно-песчаной смеси и при этом требуется лишь незначительное число блоков (при строительстве дома без подвала), то от изготовления их не отказываются.
Фундаменты кирпичных домов делают, как правило, монолитными, так что бетон на гравийно-песчаной смеси или бутобетон утрамбовывают непосредственно в разработанных траншеях шириной 45—50 см при большом расходе бетона. Разрабатывать узкие траншеи (шириной 30 см) с вертикальными стенами тяжело. Лучше пыть траншеи с наклонными стенами. На дне траншеи ысотой до 25 см выкладывают монолитную бетонную ленту, затем укладывают бетонные блоки шириной 29 см. Такую же толщину будет иметь надфундаментная 1ссущая кладка (см. рис. 25). Блоки фундаментной сладки устанавливают пустотами кверху; пустоты можно заполнить отрытым грунтом.
Кладку подвала из монолитного бетона можно вы-олнить только с применением трудоемкой и дорогостоящей опалубки. Использование бетонных блоков для подвальной кладки не потребует опалубки и сократит расход бетона на 45%.
При выполнении кладки стен подвала блоки укладывают также пустотами вверх и заполняют пустоты мел-юн глиной и мергелем, полученными путем отмучивания. благодаря этому значительно повышается водонепроницаемость кладки, которая будет пропускать влагу меньше, чем сплошная бетонная стена такой же толщины. Блоки подвальной кладки заполняют грунтом только до тгетки уровня земли. Снаружи кладку изолируют кровельным пергамином или лучше полиэтиленовой пле^ кой, которую снаружи защищают перпендикулярно yd тановленными волнистыми асбестоцементными листам] и засыпкой. Пустоты, образовавшиеся между волна» листов и полиэтиленовой пленкой, наклеенной на кла; ку, заполняют сыпучей глиной или песком.
Такой способ вертикальной гидроизоляции намног1 быстрее и дешевле: 1 м2 асбестоцементных волнисты| листов — 23 чех. кроны, в то время, как 1 м2 обделки кирпича толщиной 7,5 см — 32 чех. кроны.

Бетонные блоки размером 29X29X44 см

Бетонные блоки размером 29X29X44 см для фундаментной, подвальной и цокольной кладки
Применение бетонных блоков (рис. 27—30) позволит значительно снизить расходы на строительство фундаментов, подвала и цокольной кладки. Способ и эффективность их применения описаны ниже Ширину блоков выбирают в зависимости от ширины ! аДфундаментнои кладки. Поскольку ширина шлакобе-юнных блоков с изоляционными вкладышами 29 см, такую же ширину должны иметь и бетонные блоки.
Бетонные блоки 29X29X44 см облегчены двумя вер-• нкальными пустотами, сечение которых у днища 15.8-0,8 см, кверху несколько шире (16X21 см), для того,чтобы при изготовлении из блоков легче было вынимат»! ядро. Кромки ядер закругляют или скашивают, чтоб* блоки были прочнее. Толщина стенок блоков не менее 4 см, толщина дна пустот 2 см (рис. 27) Объем блоков 37,004 дм3, из которых 19,184 дм3 состав ляет бетон. Объем пустот 17,82 дм3, т.е. 48%. Масса су хого блока около 42,2 кг. Это не мало, но два человек* легко переносят его с помощью специальных клещей.

Кладку из пустотелых блока (без штукатурки) толщино 29 см, массой 348 кг/м2, как пра вило, заполняют изоляционныь материалом, снаружи изолируют от проникания влаги, изнутри — оштукатуривают, в результате чего масса кладки увеличивается.

Строительные материалы для фундаментов и кладки стен подвала

Для фундаментов используют главным образол крупнозернистый бетон или бутобетон, реже камни; дл строительства подвала — бетон, часто кирпич; для клада ки — известково-цементные растворы.
Самым эффективным материалом для фундаменте и кладки подвала является бетон на гравийно-песчано смеси. Для строительства подвала можно применять кирпич — высококачественный, плотный, хорошо обожженный. Обычно такой кирпич трудно достать. Кроме того, кирпичная кладка требует больших денежных затрат.
При выполнении большей части вспомогательных работ собственными силами застройщика и при комбинированной кладке подвала из шлакобетонных блоков и монолитного бетона стоимость строительства подвала снизится на 50%.

Фундаменты под печи и перегородки

Фундамены под ? 'ечи в нормальных грунтах могут иметь такую же площадь, как кладка печи над фундаментом, поскольку ды-юходные стояки в одно- и двухэтажных домах редко бывают выше 10 м. В этом случае нагрузка на обрез Фундамента от печи из сплошного кирпича не превышает 20 кгс/см2. У печей из легких шлакобетонных или керамических блоков эта нагрузка значительно ниже 1-1,5 кгс/см2, так как площадь сечения дымоходного стоя-j ка меньше. Фундаменты всех несущих стен дома и пече^ должны быть нагружены равномерно. В противном слу^ чае в фундаментной и надфундаментной кладке возникг ют трещины, разрушается штукатурка.
Трещины могут появиться иногда и в правильно вы| полненной кладке, особенно в углах дома. Чаще всег^ это вызвано тем, что дождевая вода не отводится из вс досточного желоба, проникает в грунт, снижает его не сущую способность и углы дома садятся.
Обрез фундамента печи в доме без подвала долж? быть расположен в непромерзающей зоне — не боле^ 50 см ниже уровня земли. Если печь находится над под| вальной частью, то ее фундамент заглубляют на 25-30 см ниже уровня пола подвала.
Фундаменты под печи выполняют из бетона на гра| вийно-песчаной смеси.
Легкие перегородки в первом этаже в бесподвальнс части дома устанавливают на бетонную плиту толщино^ 8 см и более. Перегородки, находящиеся в части дома подвалом, устанавливают на несущую конструкцию пе рекрытия.
Затраты на фундаменты дома без подвала и на ра: работку котлованов для них составляют обычно 10е всех строительных затрат. Затраты на фундаменты кладку подвала под всей площадью дома составляв 15—20% всех строительных затрат, т.е. 20—28 тыс. чел крон.
Устройство фундаментов и подвала — очень трудоем кий процесс, требующий перемещения большого объем! грунта и большого расхода строительных материалов Поэтому необходимо стремиться уменьшить до минимума объем фундаментов и стен подвала.

Площадь фундаментов

В одноквартирных домах под несущими стенами устраивают ленточные фундаменты (рис. 25). Как правило, ширине фундаментов одноквартирных домов не придают особого значения, хотя от нее в значительной степени зависит объем фундаментов и затраты на них. Ширина фундаментов зависит от несущей способности грунта.
Ширина фундаментов под несущие стены дома зависит от допускаемой нагрузки на грунт, а также от нагрузки на грунт, создаваемой стенами.
Допускаемая нагрузка от грунта (глинистых грунтов, суглинков, легких супесей и гравелистых грунтов) на глубине 80 см составляет, как правило, 1,5—2 кгс/см2.
Если ширина фундаментов кирпичных домов равна ширине надфундаментной кирпичной кладки, т. е.

40 45 см, то нагрузка на грунт от стен меньше допу-
стимой.
24
ч—х
Допускаемая нагрузка
на грунт, нгс/см2 6,5 нагрузка от дома,
кгс/смг 15
При строительстве одноквартирных домов (одно-, или двухэтажных) из блоков шириной 29 см обычно ширину фундамента назначают равной 30 см, что вполне отвечает требованиям. Если несущие стены дома еще уже (например, наружная кладка из блоков шириной 24 см или кладка внутренней стены шириной всего 20 см), то фундаменты под ними нельзя устраивать такие же узкие, чтобы не превысилось допустимое давление грунта. Слишком узкие фундаменты вдавливаются в грунт сильнее, чем широкие.
Нецелесообразно устраивать широкие фундаменты по всей их высоте, чтобы не увеличивать их объема. Только нижнюю часть ленточного фундамента делают широкой соответственно несущей способности грунта, выше ширина кладки фундамента должна равняться ширине кладки надземных несущих стен.

Объем фундаментов

Объем фундамента и, следовательно, расход материалов и затраты на них зависят от ширины фундамента и толщины стен подвала, которая в свою очередь определяется толщиной надфундаментной кладки. Чем тол
ще и легче несущие стены дома, тем тоньше и экономичнее может быть несущая конструкция подземной части дома. Однако слишком тонкая стена у глубоких подвалов может не выдержать давления грунта, особенно в орозную погоду. Глубина фундаментов наружных несущих стен для районов Чехословакии в нормальных грунтовых условиях должна быть не менее 80 см, а в менее прочных и влажных грунтах —100—200 см и более.
Верхние слои грунта, как правило, недостаточно прочны, при сильных дождях намокают и даже заболачиваются, а при промерзании и оттаивании изменяется их объем. Даже легкие конструкции создают своей массой на каждый квадратный сантиметр грунта давление 1—2 кгс, или на каждый квадратный дециметр 100—200 кгс. Минимальная непромерзающая глубина фундаментов под внутренние стены установлена 50 см (рис. 24).
Высота в свету подвала принимается приблизительно 2 м, т. е. такая, чтобы в стенах подвала можно было навесить двери. Нецелесообразно заглублять весь подвал. Хотя бы 60 см высоты в свету следует оставлять выше уровня земли, чтобы в этой части можно было устроить окна для обеспечения надежной вентиляции. Пол подвала не рекомендуется заглублять более, чем на 140—150 см, иначе появляется опасность затопления подвала грунтовыми водами, а защита от проникания грунтовых вод требует проведения дорогостоящих мероприятий.
Часто строят дорогостоящие подвалы из кирпича только потому, что так легче предварительно устроить обделку толщиной 6,5 см. Затем на нее с внутренней стороны наклеивают битумом вертикальную изоляцию из кровельного пергамента и лишь после этого пристраивают остальную кирпичную кладку толщиной 45 см. В результате толщина кладки подвальных стен составляет 52,5 см, и затраты на нее слишком велики, особенно при устройстве глубокого подвала.

Вертикальные стенки

Вертикальные стенки глубоких траншей следует укрепить. Способы закрепления зависят от качества грунта, от быстроты выполнения работ и погодных условий. В сухую погоду стенки траншей держатся долго, в дождливую или под влиянием грунтовых вод — не продержатся и дня. Устройство крепи в котлованах — работа трудоемкая и требует много древесины. Стенки выемки целесообразно делать наклонными под углом 40—45°.
Вертикальный откос котлована высотой более 150 см, вблизи которого ведутся работы, не допускается оставлять незакрепленным. При глубине котлована 2 м необходимо установить не менее двух лестниц для выхода из него людей. Если разработка котлована ведется вблизи мест общественного пользования, его необходимо обнести забором. При разработке котлована вблизи существующего фундамента необходимо принять меры, предотвращающие разрушение последнего, постараться провести работы как можно скорее и забетонировать котлован.

Котлованы

После снятия растительного слоя почвы приступают к разработке котлованов различными способами в зависимости от их глубины и связности грунта.
Если дом с подвалом и грунты связные, разрабатывают котлован до уровня плиты пола подвала.
Если дом с подвалом, но бока вертикальных выемок должны удержаться хотя бы в течение нескольких дней (в сухую погоду), разработку траншей и кладку ленточных фундаментов ведут поочередно, участками длиной

5—4 м. Если это невозможно, приступают к укреплению выемки.
Если дом без подвала, натягивают на обноску мерную проволоку для котлована, фундаментов наружных и средней стен; ограничивают по ним досками контур котлована и приступают к разработке траншей под фундаменты.
Котлован под фундаменты должен быть такой глубины, чтобы обрез фундамента был защищен от воздействия мороза. Глубина промерзания зависит от качества грунта. Согласно результатам многолетних испытаний, минимальная глубина заложения обреза фундамента (для районов Чехословакии) должна быть для сыпучих грунтов (например, песка) 80 см, для связных грунтов (например, глины) — 100 см. Закладывать фундаменты выше указанного уровня не рекомендуется.
Грунт основания (в соответствии с ЧСН 731001 «Грунт основания под плоскими фундаментами») подразделяется на шесть категорий:
1) скальные грунты, на которых дома, как правило, не строят, несмотря на то, что фундаменты в этих грунтах можно закладывать неглубоко и обрез фундамента не разрушается под действием мороза;
2) гравелистые и крупнообломочные грунты, фундаменты в которых закладывают на глубину 80 см;
3) песчаные и пылеватые грунты и глины различного типа, имеющие неодинаковые несущую способность и глубину промерзания, в результате чего глубина заложения фундаментов в них различна;
4) связные грунты, состоящие из очень мелких частиц (менее 0,005 мм), —лессы, илы и глины;
5) насыпные грунты, обладающие ненадежной несущей способностью;
6) торфяные грунты, болотистые и пахотные, которые под фундаменты непригодны и должны быть удалены. Если слой этих грунтов глубок, строить нельзя.
О характере грунта вблизи строительной площадки можно узнать от местных жителей. Если есть колодец, можно хотя бы приблизительно определить уровень стояния грунтовых вод на вашем участке. Фруктовые деревья на участке следует сохранить.
Котлованы для строительства дома разрабатывают вручную. Отрытый грунт лучше сразу выбрасывать лопатой непосредственно на тележки (желательно с пнев-

7 С. Колачек, Ф. Кобосил

97

моприводом). Отрытый грунт классифицируют по назначению, если его можно использовать (песок, гравий и камень). Грунт,который нельзя использовать на строительстве, вывозят с площадки или используют, чтобы поднять участок. Отрытый грунт взрыхляется и увеличивается в объеме на 10—40% и более в зависимости от качества.

« Предыдущая страницаСледующая страница »