Устройство железобетонных фундаментов

Под железобетонным фундаментом понимается конструкция, являющаяся основанием здания и представляющая каркас из арматуры, который заливается бетоном. Виды железобетонного фундамента следующие: сборные – из готовых блоков, изготовленных на предприятии и монолитные, получаемые путем заливки в опалубку с армированным каркасом бетонной смеси (ленточные или в форме плиты). Основное различие между ними – невозможность выполнения сборного фундамента своими руками – требуется спецтехника для установки блоков и в соответствии с этим более высокая стоимость.

Виды ЖБ фундаментов

От того какова надежность, прочность, устойчивость фундамента зависит насколько долго будет служить возводимое здание. Поэтому для правильного его выбора нужно знать их существующие виды, какой из них применим для конкретного случая, для какого грунта подходит.

В зависимости от конструктивного исполнения типы железобетонных фундаментов могут быть ленточными, свайными, плитными.

Ленточный

Используется чаще всего для частного малоэтажного строительства. Выполняют монолитными или из блоков (сборные). Представляют собой замкнутую узкую (до 60 см) сплошную ленту из железобетона, прокладываемую под несущими стенами (в ряде случаев и под перегородками) и по всему периметру здания. Ею распределяются нагрузки, идущие от строения на грунт.

Популярность ленточного фундамента обусловлена обладанием им высокими несущими характеристиками при относительно невысокой стоимости из-за умеренного количества строительных материалов для обустройства, способностью выдерживать как легкие дома из дерева, бруса, пенобетона, других материалов, так и 2-х этажные коттеджи из кирпича или камня с тяжелыми перекрытиями.

По глубине закладывания в зависимости от того, каков вес дома, его геометрия и грунт участка подразделяются на 2 вида:

Мелко заглубленный – размещают на глубине (50-100 см), меньшей чем глубина промерзания почвы конкретного региона. Это самый экономичный (низкая цена), простой вариант. Чтобы его обустроить достаточно снятия верхнего растительного слоя. Применяется для легких, не оказывающих большую нагрузку, домов из дерева, бруса, газобетона. Но возводить их можно только на почве без пучения.

Глубоко заглубленный. Применяют на грунтах с проблемами (пучинистых, сыпучих, торфяных), требующих углубления на глубину заложения ниже глубины промерзания грунта (в разных регионах она разная от 0,7 до 1,5 м и больше). Это полностью исключает выталкивание фундамента от воздействия на него сил пучения замершего грунта.

Это прочное, устойчивое основание подходит для строительства тяжелых (кирпичных и бетонных) многоэтажных зданий большой площади, создающих значительную нагрузку на почву. Также позволяет обустраивать цокольные этажи и подвалы.

Плитный

Называемый еще монолитной плитой – сплошная бетонная поверхность с расположенной внутри арматурой или из готовых ж/б плит промышленного производства соединяемых между собой с помощью раствора под всей площадью здания. Относится к самым надежным и долговечным основаниям.

Закладывается неглубоко на глубине 40-50 см от поверхности грунта. Для каждого конкретного объекта делают расчет толщины плиты при разработке проекта с учетом нагрузки и типа почвы:

• малоэтажные жилые дома и средний грунт – 20-40 см;
• дома с подвалом – может достигать 50 см;
• здания, располагаемые на слабых грунтах, более 50 см.

Для монолитной плиты характерны значительные несущие нагрузки, равномерно распределяемые и передаваемые на грунт по всей площади плиты. Кроме этого есть такая особенность, как перемещение вместе с грунтом, без повреждения дома. Поэтому подходит для возведения тяжелых зданий из пористого камня, ячеистого бетона, поризованного кирпича, керамоблоков практически на любом грунте (склонном к пучению, торфяном, неоднородном, подвижном грунте-плавуне). Так, например, при строительстве дома на месте осушенного торфяного болота.

В ряде случаев, например на участке, имеющем уклон, для увеличения несущих способностей плиты в местах установки несущих стен формируют ребра жесткости

Главным достоинством является наличие большой опорной площади, препятствующей ее опрокидыванию. Ровная и гладкая поверхность плиты, не требующая дополнительной обработки, позволяет использовать ее в качестве чернового пола. Минус - довольно высокая стоимость.

Свайный

Конструкции железобетонных свайных фундаментов применимы на участках с легко сдавливаемым грунтом.

Свайный фундамент представляет собой несущую конструкцию, состоящую из свай и ростверка, связывающего их. Это верхняя ее часть в виде плит из железобетона или П – или Н – образных балок из металла.

Данный тип фундаментов сооружают, применяя в качестве основы 2 вида железобетонных свай:

• забивные, представляющие собой, изготовленные на заводе стержни из бетона с армированием. Их забивают в грунт копрами на требуемую глубину. Вместе с забивкой происходит уплотнение грунта около свай. Следовательно, обеспечивается большая надежность. Фундаменты на основе такого вида свай применяют при сооружении домов каркасных, из бруса и дерева;
• буронабивные – стержни, получаемые путем бурения шурфов, установки в них арматуры и последующей заливки бетонной смеси. Чтобы их несущая способность была выше, применяя специальный бур ТИСЭ – Ф со специальной насадкой на конце, расширяют низ шурфа. Получают так называемую опорную «подошву».

По материалу изготовления сваи бывают деревянными, железобетонными, стальными с резьбой на конце, что способствует их вкручиванию в легкие почвы.

Самые распространенные ввиду их доступности и способности выдержки больших нагрузок в течение длительного срока от 70 до 100 лет – железобетонные с армированием внутри, изготовленные по ГОСТ 19804-2012 из бетона высокого качества, соответствующего по морозостойкости ГОСТ 10060-2012, по плотности, водонепроницаемости ГОСТ 12730.0-2020. В сечении стержни могут иметь форму прямоугольника, квадрата, закругленную с плоским концом или с расширением и заострением. На концах усовершенствованных моделей монтируется металлический винт.

Деревянные сваи почти не встречаются. Для их изготовления берется дерево твердых пород (дуб, лиственница). На конце сваи делается металлический наконечник, обработанный антикоррозийным составом. Срок эксплуатации от 35 до 55 лет.

Сваи из металла (чаще из стали) обладают высокой прочностью, стойкостью к коррозии и воздействию агрессивных сред, могут выдерживать значительные нагрузки в течение примерно 50 лет. Изготовляют из швеллеров, трубного проката.

Технология строительства железобетонных фундаментов

Устройство железобетонных фундаментов в зависимости от их типа имеет свои особенности.

Ленточный

Алгоритм обустройства ленточного фундамента с мелким заглублением следующий:

1. Проведение подготовительных работ: очистка территории стройплощадки от мусора, снятие верхнего слоя земли, выполнение разметки фундамента по проекту.
2. Рытье траншеи на глубину от 70 до 80 см, большую на 20-30 см глубины заложения основания.
3. Трамбовка дна траншеи.
4. Создание уплотняющего слоя. Засыпание дна слоем щебня в 30 см с последующей трамбовкой, затем песка слоем в 10 см также трамбуемого.
5. Установка внутри траншеи по всему ее периметру опалубки из струганных досок с высотой на 30-50 см выше уровня земли.
6. Крепление на стенках и дне траншеи гидроизоляционного материала (рубероида, стеклоизола или другого рулонного материала) для защиты стенок возводимого фундамента от влаги
7. Установка внутрь траншеи арматурного каркаса, связанного из металлических прутков толщиной 8 мм.
8. Заливка траншеи бетонным раствором в один момент без перерывов. Прекращением подачи бетона в траншею хотя бы на час в бетоне происходит формирование горизонтальных и вертикальных «швов», снижающих монолитность основания.
9. Трамбовка бетона вибратором.
10. Укрытие опалубки на 28-30 дней (период отвердения) пленкой и выполнение периодического увлажнения бетона.
11. Снятие опалубки после застывания.

Фундамент глубокого заложения выполняется в такой же последовательности. Отличие в большей глубине траншеи, расходе арматуры и бетона, а также в создании на его стенках технологических отверстий для прокладки трубопроводов и продухов.

Плитный

Обязательным условием для данных типов ж/б фундаментов является необходимость устройства песчано-гравийной подушки. Она перераспределяет нагрузки от дома на грунт, является демпфером от пучений во время морозов. Толщина ее зависит от глубины залегания плодородного слоя (может составлять до 2/3 высоты котлована).

Технология устройства плитного ж/б фундамента включает несколько этапов.

1. Подготовительные работы начинаются со срезания растительного слоя почвы. Затем согласно проекту выполняется разметка котлована и его рытье по площади всего здания. Выкапывают котлован на глубину, зависящую от типа почвы, уровня грунтовых вод, глубины промерзания и несущей нагрузки на плиту. В варианте без подвала она составляет 0,5 м.
2. Дно котлована хорошо трамбуется.
3. На дно укладывается песчано-щебеночная «подушка» толщиной 30 см из поочередно засыпаемых и тщательно утрамбовываемых слоев щебня высотой 20 см и песка – 10 см.
4. Поверх щебня для обустройства горизонтальной гидроизоляции укладывают гидроизоляционный материал (армированный полиэтилен).
5. Может укладываться в случае необходимости утеплитель (плиты ЭППС).
6. Обустраивается опалубка высотой 10 см из досок по всему периметру котлована.
7. Осуществляется армирование плиты каркасом из верхней и нижней сетки, выполняемым из прута диаметром от 12 до 16 мм.
8. Устанавливаются гильзы для коммуникаций.
9. Производится одномоментная (без перерывов) заливка бетоном марок М250 – М300.
10. Бетон уплотняется вибратором для удаления излишек воздуха.

Свайный

Технология устройства фундамента имеет отличия в зависимости от вида свай.

Из забивных железобетонных

Процесс включает этапы:

• разметка участка колышками на местах расположения свай;
• подготовка путей заезда техники с (копром с гидромолотом) и материалами;
• установка копра на участке;
• процесс забивки сваи, состоящий из подтягивания лебедкой, размещения в вертикальном направлении над местом расположения, проверки вертикальности и самой забивки;
• отсоединение копром «наголовника» от сваи и перемещение на другую позицию. И так до забивки всех свай;
• выравнивание всех свай после забивки в горизонтальном направлении срезанием лишнего с торцов вручную болгаркой, с помощью ножниц для резки арматуры или механизированным способом – спецтехникой с гидравлическим оборудованием и режущими фрезами;
• обвязка свай путем создания ростверка, придающего конструкции жесткость, улучшающую противостояние сдвигающим боковым нагрузкам. Для этого вокруг опор делают опалубку с арматурным каркасом и заливают бетоном.

Из буронабивных

Устройство основания состоит из:

1. Разметки участка с месторасположением свай с помощью колышков.
2. Бурения скважин в грунте на каждой из отметок.
3. Подготовки обсадной трубы, состоящей из размещения в скважине «гильзы» из рулонного материала или трубы из асбеста. В глинистых почвах такой элемент не используют.
4. Монтирования опоры. В «гильзу» помещают готовый арматурный каркас из прутов диаметром 8-16 мм с расстоянием 3-5 см от прутов до ее стенок. Часть прутков должна быть расположена выше края скважины, чтобы в дальнейшем связать каркас с ростверком.
5. Процесса заливки опоры бетоном марок М250-М300 в соответствии с проектом.

Знание видов фундаментов, их особенностей, технологий обустройства поможет не ошибиться с правильностью выбора для каждого конкретного строящегося объекта.