Как построить мелкозаглубленный фундамент для дома

Для зданий со стенами из мелкоформатных материалов (блок, кирпич) мелкозаглубленный ленточный фундамент является оптимальным решением. По экономичности бюджета строительства он стоит на третьем месте после свайных и столбчатых оснований. Обеспечивает многократный запас прочности, позволяет изготовить эксплуатируемый цокольный уровень.

 Пошаговая инструкция по устройству мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ)

На пучинистых грунтах рекомендуется утепление подошвы ленты МЗЛФ, на песках, супесях можно обойтись утеплением отмостки. Поэтому далее будет рассмотрена технология для худших геологических условий. Для того, чтобы возвести мелкозаглубленный ленточный фундамент своими силами, застройщику необходимо выполнить действия:

• рассчитать ширину ленты, сечение арматуры, составить схему армирования;
• изготовить траншеи (коттедж без подвала) или котлован (цокольный этаж);
• уложить дрены для отвода стоков, утеплить подошву;
• изготовить подоснову, смонтировать опалубку, уложить арматуру;
• забетонировать ленту, не забыв про узлы ввода коммуникаций, продухи вентиляции;
• обеспечить уход за бетоном, гидроизолировать все грани ленты удобным способом после распалубки;
• для эксплуатируемого подвала необходимо утеплить наружные стены ленты.

Затем останется утеплить отмостку, облицевать ее водонепроницаемым материалом, интегрировав в наружный периметр ливневку. На каждом этапе имеются нюансы, не зная которых можно резко снизить ресурс подземной конструкции.

Геология, геодезия и расчет

Чтобы построить мелкозаглубленный ленточный фундамент с высоким эксплуатационным ресурсом, не обязательно заказывать геологические исследования. Достаточно выкопать шурфы в нескольких местах, определить состав грунта на разной глубине визуально:

• если он скатывается в плотный шарик, выдерживающий сжимание пальцами без разрушения — это глина;
• суглинок в аналогичной ситуации покроется сетью трещин;
• супесь частично осыплется;
• песок скатать в руках в шар невозможно.

Каждой указанной породе соответствует собственное расчетное сопротивление (кг/см2), которое необходимо для вычисления несущей способности фундамента. Его берут из таблиц СП 22.13330:

• суглинок – 1,8 – 2,8;
• галька с пылеватой глиной – 4 – 4,4;
• супесь – 2 – 3;
• щебень с песком – 6;
• глина – 1 – 2 (обводненная), 2 – 3 (пластичная), 3 – 5 (среднеплотная), 4 – 6 (плотная);
• гравий с песком – 5;
• песок разной фракции – 3 – 5;
• пылеватый, влажный песок – 2 – 3.

Минимальное значение расчетного сопротивления почвы наблюдается у пылеватого песка (1 кг/см2, неуплотненных отвалов шлака, песка, золы, промышленных отходов. Если застройщик не уверен в составе почвы, он может перестраховаться, приняв расчетное сопротивление единице на нормальном участке.

Либо 0,8 единиц при подозрении на то, что почва в пятне застройки насыпная, самоуплотнение отсутствует в связи со сроком насыпи менее 24 месяцев. Это гарантированно обеспечит солидный прочностной запас для высокого эксплуатационного ресурса фундамента.

Расчет ширины ленты не представляет сложностей:

Ш = сборная нагрузка/расчетное сопротивление/длина периметра ленты

Сборную нагрузку подсчитывают сложением веса всех конструкций (фундамент, перекрытия, кровля, стены, перегородки, облицовки, утеплители), мебели, жильцов, снеговой, ветровой нагрузки. Последние величины так же берут из таблиц СП для конкретного региона эксплуатации. Практика показывает, что с учетом толщины стен ширины 40 – 50 см хватает для ленты МЗЛФ с двукратным запасом прочности на самых проблемных почвах.

Глубина заложения МЗЛФ выбирается следующим образом:

• 0,4 м – если обеспечена защита от сил пучения;
• 0,45 м – на песчаных грунтах с низким уровнем УГВ;
• 0,5 м – при промерзании глины на 1 м;
• 0,75 м – при отметке промерзания 1,5 м;
• 1 м – в регионах с отметкой промерзания 2,5 м.

Для обеспечения защиты от зимнего вспучивания применяются технологии:

• замена почвы под подошвой ленты нерудным материалом (0,4 м минимум);
• дренажная система по периметру, отмостка и ливневка на поверхности;
• утепление подошвы МЗЛФ и отмостки.

Дренажем отводится влага, грунты не насыщаются водой, что снижает силы пучения. Слой утеплителя позволяет сохранить геотермальное тепло недр, остановить промерзание снаружи от контакта почвы с холодным воздухом. Поэтому, если заложить в смету утеплитель, нерудный материал для фундаментной подушки, трубы дренажной канализации, бюджет МЗЛФ, заглубленного на 40 см, все равно будет меньше, чем ленты на уровне 1 м без теплоизолятора и систем водоотведения.

Высота ленты над уровнем земли выбирается в зависимости от проекта:

• для эксплуатируемого цокольного этажа ее лучше заглубить на 1 м, поднять над поверхностью на 1,7 м, обеспечив высоту потолков в подполье 2,2 – 2,5 м;
• высота 0,4 м над нулевой отметкой удобна для изготовления небольшого техподполья, в котором можно разместить коммуникации, изготовления продухов вентиляции (25 см от отмостки), пяти ступенек крыльца;
• бетонирование вровень с землей (или на отметке +0,2 м) позволяет сократить бюджет строительства при изготовлении полов по грунту (не нужна плита, балки перекрытия).

Любой из указанных размеров позволяет нормально уложить внутри ленты два слоя арматурной сетки с защитным слоем 1,5 – 4 см в соответствии с нормативами СП 70.13330.

Рекомендуем прочитать: Как определить глубину заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Разметка и земляные работы

Начинают устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента с разметки в соответствии с рекомендациями СП 126.13330. В отличие от столбчатых, свайных фундаментов, в пятно застройки выносятся не оси, а натягиваются шнуры по наружному и внутреннему периметру ленты:

• отметка первого угла парадного фасада – 3 м от границы участка, 5 м от осевой линии улицы (3 м от оси проезда);
• стена главного фасада – натяжение двух шнуров по обноскам (планка 60 – 80 см между двумя колышками), обозначающим наружную, внутреннюю грань МЗЛФ;
• боковые стены – после нахождения прямого угла для каждой стены по методу треугольника (5 м гипотенуза, 4 м, 3 м катеты) для них натягиваются шнуры по обноскам аналогично предыдущему способу;
• задний фасад – два шнура точно таким же способом;
• внутренние стены – аналогично указанным вариантам.

Затем необходимо разметить котлованы для отдельно стоящих фундаментов силовых конструкций коттеджа, оборудования весом больше 400 кг. Это — крыльцо, внутренняя лестница, камин, печь, насосное оборудование, резервный генератор и т.д.

Горизонтали всех обносок выравниваются в общей плоскости нивелиром или лазерным построителем плоскостей. Шнуры должны располагаться на 5 – 7 см ниже верхнего борта опалубки.

В рассматриваемом варианте МЗЛФ с утепленной подошвой потребуются дополнительные земляные работы. Траншеи для ленты придется расширить на 0,5 – 0,8 м внутрь периметра здания, 0,8 – 1,2 м наружу. Это необходимо для укладки теплоизолятора, изготовления дренажной системы, обеспечения доступа к наружным стенам ленты для гидроизоляции, оклеивания пенополистиролом.

Для земляных работ не обязательно натягивать шнуры, достаточно нарисовать известковым раствором контуры траншей на почве. При наличии цокольного этажа изготавливается котлован, угловые обноски не должны мешать выемке грунта спецтехникой.

Рекомендуем прочитать: Разметка ленточного фундамента своими руками.

Песчаная или щебенчатая подложка

В разных нормативных документах толщина подстилающего слоя под монолитный фундамент из нерудных материалов имеет неодинаковое значение. Например, в нормах ВСН 29-85 она втрое больше ширины МЗЛФ, пособии по строительству (редакция Сажина) регламентируется 30 – 80 см, в зависимости от грунта. На практике чаще применяют методику:

• 20 см песка – проливают водой или уплотняют виброплитой;
• 20 см щебня – трамбовка виброплитой либо ручное штыкование послойно.

Существуют проекты, в которых использован только песок (40 см) либо только щебень аналогичной толщины слоя. В других МЗЛФ с солидным опытом эксплуатации использовалась смесь ПГС. В любом случае индивидуальному застройщику необходимо знать особенности инертных материалов:

• при намокании песок практически полностью теряет несущую способность;
• щебень сохраняет прочность, обладает дренирующими свойствами (отсутствие капиллярного увлажнения);
• на песок легко уложить слой рулонного материала для гидроизоляции подошвы МЗЛФ (актуально при высоком УГВ);
• острые края щебня эту гидроизоляцию однозначно повредят, поэтому приходится заливать стяжку-подбетонку, чтобы защитить гидростеклоизол от повреждения.

На этом же этапе укладываются дрены по периметру ленты на уровне ее подошвы. Их закольцовывают в общий контур с единым уклоном к подземному резервуару, куда стоки будут собираться самотеком.

При 40 см заглублении МЗЛФ полностью избавиться от сил пучения можно, облицевав наружную плоскость ленты 5 см слоем пенополистирола, продолжив слой теплоизолятора горизонтально на уровне подошвы ленты. Ширина слоя 60 см, толщина утеплителя 5 см. Если фундамент залегает на глубине 0,7 – 1 м, более экономичным решением становится утепление отмостки на глубине 30 – 40 см. В последнем случае силы пучения не исчезают полностью, но снижаются до приемлемого уровня.

Опалубка

Этот этап строительства МЗЛФ регламентируется ГОСТ 52086, в котором приведена терминология, инструкции по изготовлению опалубки. Чаще всего щиты изготавливаются из материалов:

• доска обрезная – толщина минимум 5 см, плюсы заключаются в повторном использовании пиломатериала (например, перегородки, кровля), минусы – долгая сборка щитов;
• многослойная фанера – бакелитовые, влагостойкие модификации слишком дорогие, частные застройщики применяют многослойные березовые листы;
• ОСП – так же может использоваться после распалубки, обладает влагостойкостью, сохраняет геометрию.

Единственным серьезным требованием к щитам опалубки является отсутствие щелей в местах соединений более 2 мм. Подбетонку часто заливают без опалубки, используя в качестве нее стены траншеи. Технология монтажа опалубки для малозаглубленной ленты имеет несколько вариантов:

• съемная – верхний бортик щитов выше проектной отметки на 5 – 7 см, к внутренней стенке палуб может
• крепиться экструдированный пенополистирол;
• несъемная – собирается из полистирольных блоков, жесткость конструкции придают перемычки.

Первый вариант предпочтительнее прочих, так как после заливки поверхность необходимо гидроизолировать. Слой утеплителя лучше крепить поверх ковра гидроизоляции.

Щиты фиксируются вертикально стяжками (шаг 0,5 – 1 м), укосинами. Внутри них на разной высоте необходимо изготовить отверстия для сквозного прохождения гильз. В подземной части через эти трубы будет осуществляться ввод инженерных систем. Над землей эти отверстия станут продухами вентиляции, через которые будет удаляться влага из подполья.

Рекомендуем прочитать: Опалубка для ленточного фундамента своими руками.

Армирование и заливка

Фундаменты на пучинистых грунтах испытывают, как сжимающие, так и растягивающие нагрузки. Поэтому лента армируется в двух плоскостях – у верхней грани и возле подошвы. Однако стержни необходимо защитить бетоном во избежание коррозии. Минимальный защитный слой составляет 1,5 – 4 см. Монолитный фундамент должен армироваться прутками 8 – 16 мм периодического сечения в продольном направлении. Для придания пространственной жесткости арматурному каркасу применяются прямоугольные хомуты из гладкой 6 – 8 мм арматуры.

Вопреки ошибочному мнению, что более толстые стержни необходимы при увеличении сборных нагрузок на фундамент, неверно. Расчет производится по поперечному сечению ленты – в нем должен присутствовать 0,1% арматуры от общей площади. Расчет арматуры можно произвести следующим способом:

• определение суммарного сечения – нужно перемножить высоту ленты на ширину (в миллиметрах), разделить на 100;
• поиск сечения продольного прутка – производится по таблице со схемами армирования (например, при выборе схемы 2 + 2 потребуется толстый пруток, 3 + 3 тонкий, но в большем количестве);
• корректировка – производится с учетом защитного слоя (4 см), требованиям СП 52.101 (40 см максимум между стержнями в одном ряду);
• хомуты должны быть максимум на ¼ тоньше основных стержней.

Рекомендуем прочитать: Выбор диаметра арматуры для ленточного фундамента.

Армокаркас связывается проволокой вручную либо механическим способом. Сварные сетки используют профессиональные застройщики, оперирующие большими объемами работ. Каждый сварочной шов – потенциальный очаг коррозии.

Основными требованиями при армировании МЗЛФ являются:

• разнесение нахлеста в соседних рядах одного пояса на 60 см минимум;
• длина нахлеста 50 диаметров стержня.

Запрещено стыковать прутки на углах и в сопряжениях стен перекрестием. На этих участках один из стержней должен загибаться, заходить на соседнюю сторону на 40 – 60 см, после чего связываться нахлестом со следующим куском арматуры. Для обеспечения защитного слоя у подошвы ленты нижние прутки укладываются на бетонные прокладки либо полимерные стойки.

При самостоятельном изготовлении бетона рекомендуемыми пропорциями щебня/песка/цемента являются:

• 3,7/1,9/1 – для марки В 22,5 (соответствует М 300);
• 3,9/2,1/1 – для марки В 20 (соответствует М 250);
• 4,8/2,8/1 – для марки В 15 (соответствует М 200);
• 5,7/3,5/1 – для марки В 12,5 (соответствует М 150);
• 7/4,6/1 – для марки В 7,5 (соответствует М 100).

Рекомендуем прочитать: Какой марки бетон нужен для ленточного фундамента.

Не рекомендуется ручное перемешивание, марка М 7,5 применяется исключительно для подбетонок. Время перемешивания компонентов внутри бетономешалки составляет 1,5 минуты. Наиболее востребованы модификаторы для бетонных смесей, улучшающие их свойства.

Перед заливкой с арматуры удаляется только отслаивающаяся ржавчина, свежий коррозионный налет, наоборот улучшает адгезию компонентов железобетона. Поэтому профессионалы часто замачивают стержни в воде за 2 – 3 для до вязки каркасов.

При бетонировании необходимо соблюдать требования:

• укладка смеси в одном направлении слоями по 40 – 60 см для уплотнения насадкой глубинного вибратора;
• заполнение опалубки за один прием либо установка вертикальных перегородок, продолжение бетонирования после набора прочности бетоном 75%, удаления пленки с его поверхности в месте стыка;
• не допускаются технологические перерывы больше 2 часов между отдельными операциями бетонирования, так как после этого срока начинается гидратация;
• запрещен сброс смеси с высот больше 2 м (оптимальным считается уровень 0,5 м).

Монолитный фундамент не должен иметь технологических швов в углах. Если заливка за один прием нереальна для данных объемов, перегородку монтируют в средней трети пролета.

Насадку глубинного вибратора опускают в смесь на несколько секунд до появления молочка, прекращения пузырьков воздуха. При перестановке рабочего органа зона вибрации должна перекрывать предыдущую на треть. Минусы ручного штыкования арматурным стержнем заключаются в увеличении времени работ.

Рекомендуем прочитать: Как правильно залить ленточный фундамент.

Уход за бетоном и распалубка

Технология укладки смеси в обязательном порядке включает уход за бетоном в опалубке до набора прочности 50 – 70%. Этими мероприятиями обеспечивается защита смеси:

• от переувлажнения – укрытие пленкой в дождь;
• от замерзания – греющий кабель, слой соломы, теплая опалубка зимой;
• от интенсивного испарения – пленка либо слой опилок на поверхности с поливом рассеянной струей (лейка) в первые три дня.

Это позволяет избежать усадочных каверн, трещинообразования, внутренних напряжений. Вместо опилок применяется брезент, мешковина или песок. Увлажнение в жару начинают после 8 часов, поддерживая компресс в таком состоянии регулярно. Например, при постоянной температуре + 30 градусов распалубка возможна на 4 день, при + 20 градусах на 8 сутки, при + 10 градусах через две недели. В межсезонье (средняя температура + 5 градусов) распалубку производят на 29 день.

Технология гидроизоляции позволяет повысить ресурс частично заглубленной ж/б конструкции до 70 – 150 лет. Монолитный фундамент защищают от влаги несколькими способами:

• обмазка битумными мастиками в 2 – 3 слоя, ресурс 15 – 30 лет;
• оклеивание рулонными материалами на полимерной, стекловолоконной основе (2 – 3 слоя), ресурс 20 – 40 лет;
• пропитка пенетрирующими смесями или добавление их в бетон при изготовлении, ресурс 50 – 100 лет.

В первых двух вариантах поверхность ленты МЗЛФ предварительно грунтуют праймерами в один слой. Комплексная защита включает в себя праймирование, обмазку мастиками, оклеивание гидростеклоизолом. Это позволяет повысить эксплуатационный ресурс до 70 – 100 лет. Продукты Пенетрон изменяют молекулярную структуру бетона практически на всю глубину. Защита не боится механических повреждений и имеет одинаков