Одним из простейших оснований для построек считается мелкозаглубленный ленточный фундамент. Несмотря на лёгкость в производстве работ, всегда остаётся вероятность сделать что-то не так, поэтому перед устройством МЗФЛ следует ознакомиться с общей технологией. Сегодня мы пошагово рассмотрим устройство мелкозаглубленной ленты.
Область применения МЗЛФ
Мелкозаглубленные фундаменты используют для построек с низкой нагруженной массой. Как пример, можно привести дома на стальном или деревянном каркасе, а также здания, сложенные из легковесных элементов (пенобетон, ПКБ). Обычно этажность строений на МЗЛФ не превышает двух.
В определении МЗЛФ мелкозаглубленный — означает полностью находящийся в промерзаемом слое грунта, подземная часть бетонной ленты редко превышает 500–700 мм. Силы морозного пучения при таком расположении не создают касательных (разрывающих) нагрузок, но всё здание вместе с фундаментом динамически перемещается вслед за расширением почвы. По этой и другим причинам мелкозаглубленную ленту не рекомендуется устраивать на участках с общим уклоном рельефа более 2%. На более крутых уклонах мелкозаглубленный фундамент можно строить только после перепланирования грунта с образованием горизонтальной террасы.
Целесообразность применения МЗЛФ заключается в гораздо меньшем расходе материалов и простоте проектирования. Если для здания не планируется цокольный этаж, мелкозаглубленная лента сократит объём бетонной смеси и арматуры в 2–3 раза, при этом обеспечит эквивалентную несущую способность.
Стоит, однако, отметить, что на рыхлых торфяных, илистых грунтах и селевой супеси мелкозаглубленный фундамент основать не получится. Такие грунты имеют слишком низкую плотность и высокую пластичность, поэтому требуют устройства свайно-ростверковых оснований, опирающихся на более плотные слои почвы. Не следует устраивать МЗЛФ на грунтах с показателями пучения более 4% или если УГВ находится выше глубины залегания при том, что дренирование участка не планируется, чтобы после не пришлось разбираться с последствиями.
Расчёт сечения и конфигурации
Поскольку МЗЛФ действует как балка, а не ребро жёсткости, обычно сечение ленты по форме близко к прямоугольнику или трапеции. Ленту в форме тавра или более изощренных сечений почти никогда не отливают из-за того, что экономия материала выглядит слишком незначительной в сравнении с монтажом более сложной опалубки.
Расчёт МЗЛФ ведут по двум направлениям: достаточной несущей способности грунта в плоскости залегания и собственной конструкционной прочности, которая позволит ленте сохранить жёсткость при полной расчётной нагрузке от стен, кровли, снега и т.д.
Ширина верхней части фундамента определяется максимально возможной толщиной стены с учётом слоя внутренней и фасадной отделки. При устройстве полов по лагам может потребоваться формирование выступа или расширение фундамента порядка 50 мм.
Ширина ленты в плоскости залегания определяется целиком по требуемой несущей способности. Достаточно разделить общую массу здания и вычислить нагрузку, приходящуюся в среднем на каждый метр периметра ленты, а затем вычислить достаточную площадь сечения опоры в соответствии с характеристиками грунта. Для создания достаточно высокого коэффициента надёжности толщина несжимаемой подсыпки в расчёт не берётся.
Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента: 1 — материнский грунт; 2 — подсыпка гравием или гравийно-песчаной смесью; 3 — отмостка; 4 — армирование фундамента; 5 — мелкозаглубленный ленточный фундамент с широкой подошвой для равномерного распределения нагрузки; 6 — стена; 7 — гравийная подсыпка внутренней площади фундамента дома
Высота ленты определяется как составляющая её подземной и надземной частей. С надземной частью все просто — она должна быть не меньше 80 мм и не более четырёх значений ширины верхней грани ленты. В свою очередь высота подземной части может определяться с учётом нескольких факторов:
- фундамент не должен залегать на границе разнородных грунтов;
- минимальное заглубление фундамента составляет 35–40 см, но, в зависимости от интенсивности пучения и глубины промерзания высота подземной части может увеличиваться на дополнительные 60–80%;
- для сохранения требуемых прочностных характеристик ЖБИ отношение ширины к высоте должно быть не меньше, чем 3:5.
Земляные работы и подготовка
Профиль траншеи под устройство МЗЛФ должен иметь ширину в 2,5 раза больше, чем расчётная ширина ленты и глубину, большую, чем высота подземной части на два значения ширины. Связано это с тем, что МЗЛФ редко устраивают по грунтовой опалубке, используя дощато-щитовую из соображений сдерживания цементного молока и необходимости придать сечению трапециевидную форму. Сразу отметим, что отступ стен котлована от опалубки должен быть в два раза больше с наружной части, чем с внутренней.
Компенсация сил морозного пучения выполняется за счёт несжимаемой, непучинистой и гигроскопичной подсыпки, а также засыпки схожим материалом боковых пазух. В качестве подсыпного материала используют песчано-гравийную смесь с крупным песком и гранитным или базальтовым щебнем фракции 25–30. Для стабилизации фундамента подготовленное дно траншеи покрывается 30–50 мм подготовительным слоем бетона М 100 без армирования.
Подсыпка на дне траншеи помогает распределить нагрузку на опорный слой грунта, увеличить площадь опирания и привлечь в работу силы с горизонтальным вектором приложения. Рекомендация относительно толщины подсыпки, равной двум значениям толщины ленты, на практике соблюдаются редко, чаще на слабопучинистых грунтах ограничиваются подготовкой в 25–30 см.
Однако вы должны помнить, что чем сильнее выражено пучение, тем больше ответственности возлагается на подсыпку. Иногда целесообразно провести замену грунта вплоть до глубины промерзания и расширить внешние пазухи до формы перевёрнутого клина, основание которого соответствует ширине отмостки.
Армирование и анкеровка
Для МЗЛФ общее содержание стальной арматуры без предварительного напряжения устанавливается не меньше 0,1%, более реальный показатель в 0,17–0,2% обеспечит должное армирование без избыточной прочности, но с существенным запасом надёжности.
Минимальное значение защитного слоя для подземной части фундамента составляет 60 мм, максимальное — не более половины ширины ленты. Рабочая арматура выполняется стержнями с периодическим профилем такого диаметра, чтобы общее сечение арматуры можно было разделить на 4 стержня для верхней и нижней линии армирования.
Если в МЗЛФ расстояние между линиями армирования по вертикали превышает 450 мм, добавляют ещё один ряд со стержнями, толщина которых составляет не менее 60% от толщины основных линий.
Конструктивная арматура выполняется хомутами или проволокой для вязки с шагом в 2–2,5 значения средней ширины фундамента. Диаметр прутьев, используемых для изготовления конструктивной арматуры, не должен быть меньше 50% диаметра рабочей арматуры.
Помимо этого армирование МЗЛФ сопровождается рядом анкеровок. На поворотах и Т-образных примыканиях ленты каждый ряд арматуры в пересекающихся направлениях должен связываться гнутыми закладными того же сечения, перехлёст которых с основным армированием определяется как 25 номинальных диаметров арматуры. Может требоваться анкеровка закладными шпильками для связи с основанием каркаса или кладки стен.
Бетонные работы
Перед проведением бетонных работ внутреннюю полость щитовой опалубки рекомендуется устлать полиэтиленовой плёнкой, предотвращающей потерю бетонной массой жидкости до момента схватывания. После проводится установка сегментов армирования, их увязка и дистанцирование с помощью пластиковых пробок.
МЗЛФ заливают бетоном марки 350–450 в соответствии с расчётом ЖБИ по конструктивной прочности. Наполнитель должен использоваться тяжелый, фракция — не более десятой части наименьшего линейного размера ленты.
При заливке бетона параллельно проводится его штыревание, а затем виброусадка. Благо, что габариты и малая плотность армирования ленты не создают препятствий к растеканию бетонной смеси.
Опалубку допускается снимать через 10–12 дней после заливки, полной прочности бетон набирает через 4 недели. Однако для МЗЛФ рекомендуется усадка в течение года перед началом возведения стен кладкой, каркасные же конструкции можно начинать монтировать уже спустя 3 недели.
Гидроизоляция и уход за фундаментом
После схватывания бетонная лента нуждается в периодическом увлажнении для более равномерного протекания гидратации цемента. Вслед за срывом опалубки проводится высушивание бетона, затем — нанесение обмазочной или оклеечной гидроизоляции и утепление фундамента.
Наиболее часто для защиты от влаги применяют битумные мастики, поверх которых раскатывается изоляция на основе стеклохолста или более дешёвый рубероид. Если сплошной гидроизоляции фундамент не требует, достаточно оставшейся после заливки пленки гидробарьера.
Пазухи вокруг фундамента засыпают ПГС сразу после высыхания гидроизоляции. Засыпка проводится слоями по 30–40 см с тщательной трамбовкой. После этого останется только сделать отмостку вокруг дома, и МЗЛФ будет готов к дальнейшей многолетней эксплуатации.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
