Типы фундаментов и как их восстанавливать

Фундамент дома - основная опорная часть всей его конструкции. Основное предназначение и устройство фундамента - выдерживать вес всей наружной постройки, предупреждая тем самым такие нежелательные последствия как: перекашивание стен, оседание, а в дальнейшем и возникновение трещин в стенах дома, не говоря уже о самом фундаменте.
Фундаменты домов должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью и устойчивостью на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивляться влиянию атмосферных факторов (морозостойкость), а также влиянию грунтовых и агрессивных вод, соответствовать по долговечности сроку службы дома, быть экономичными и индустриальными в изготовлении.

Ленточные фундаменты.
Ленточные фундаменты проектируются сборными или монолитными. Сборные ленточные фундаменты выполняют из железобетонных плит-подушек и (или) бетонных стеновых блоков. В малоэтажном строительстве на прочных сухих грунтах можно устраивать прерывистые ленточные фундаменты, в которых плиты-подушки укладывают с разрывами и последующей их засыпкой сухим песком.

Глубина заложения фундамента.
Глубину заложения ленточных фундаментов при переходе от подвальной части дома к части без подвала или в примыканиях фундаментов внутренних стен к наружным изменяют ступенчато. Длина ступени должна быть в два раза больше разницы в отметках подошв фундамента, а высота уступа - не более 600 мм.

При проектировании фундаментов из сборных железобетонных элементов следует знать их габаритные размеры.
Габариты фундаментных подушек составляют в длине - 1200, 2400 мм, в ширине - 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2400, 2800 мм, по высоте - 300 и 400 мм (для подушек шириной более 2000 мм).
Габариты стеновых блоков составляют в длине -1200, 2400 мм (длина доборного блока - 400, 800 мм), в ширине - 300,400, 500, 600, 800 мм, по высоте 600 мм (высота доборного блока - 300 мм).

Рисунок 1. Ленточные фундаменты из сборного железобетона: а - монтаж фундаментных подушек; б - монтаж фундаментных стеновых блоков; в - ввод систем коммуникаций через стену фундамента; 1 - колышек разбивки; 2 - причалка; 3 - проволочная ось, натянутая по обноске; 4 - отвес; 5 - риски на фундаментах (x.y. и x1. y1) - привязка фундамента по оси по проекту; 6 - песчаная, щебеночная или бетонная подготовка; 7 - маячные подушки; 8 - рядовые фундаментные подушки; 9 - стеновой фундаментный блок; 10 - цементно-песчаный раствор; 11 - арматура (желательна, но не обязательна); 12 - участки фундамента из монолитного бетона; 13 - гильза из коротыша трубы; 14 - вводимая труба; 15 - пакля или другой волокнистый материал, пропитанный битумом.

Технология работ при возведении фундаментов из сборного железобетона заключается в следующем. После разбивки осей здания и устройства песчаного или щебеночного подстилающего слоя укладывают фундаментные подушки по углам дома (рис. 1). Затем между этими маячными подушками натягивают тонкую стальную проволоку, по которой укладывают все остальные фундаментные подушки. После укладки подушек на них настилают цементно-песчаный раствор толщиной 30 мм и монтируют углы фундамента на всю его высоту. Затем между углами опять натягивают проволоку и устанавливают рядовые фундаментные блоки. Часто практикуется монтаж фундаментов без установки маячных подушек и стеновых блоков, а сразу на всю высоту фундамента монтируют угол здания (в виде убежной штрабы) и от него монтируют всю стену фундамента. Этот метод позволяет производить работы по устройству фундамента более быстро, так как нет необходимости делать многочисленные перестановки строительного крана, но требуется тщательная геодезическая подготовка строительной площадки.

Ввод в фундамент труб коммуникаций.
При вводе в фундаменты дома различных труб коммуникаций в фундаментах предусматривают разрывы между блоками, в которые впоследствии устанавливают гильзы, и замоноличивают место разрыва бетоном марки не ниже М200. Гильзы и опалубку лучше запасти заранее, чтобы замоноличивание произвести сразу же, то есть одновременно с монтажом стеновых блоков. Чаще всего различные разрывы в стенах фундамента закладывают кирпичом. Вообще-то этого совершать не рекомендуется, но делают так повсеместно, поэтому если разрыв и закладывают кирпичом, то он должен быть глиняным и хорошо обожженным.

Иногда стеновые фундаментные блоки из-за отсутствия более коротких доборных элементов приходится ломать. Рекомендуется ломать блоки с помощью кувалд: на блоке карандашом отмечают линию разлома и ударами кувалды по этой линии блок разламывают. Качественно изготовленные фундаментные блоки разломать очень тяжело, поэтому чаще всего их разламывают строительным краном. Блок с одной стороны цепляют на чалку таким образом, чтобы при его подъеме чалка выскользнула, и фундаментный блок сорвался вниз. На место падения заранее подкладывают лом. Блок, ударяясь о лом, раскалывается. Не стоит более детально описывать весь процесс, так как он запрещен техникой безопасности и органами гостехнадзора. Тем не менее, такой прием существует, и им активно пользуются практически все строители. Если индивидуальному застройщику понадобится раскалывать блоки, нужно обратиться к крановщику и отойти при этом процессе подальше, но лучше всего тщательно рассчитать порядовку фундаментов и запастись доборными элементами, тогда не потребуется ни строительный кран насиловать, ни кувалдой махать.

Техника безопасности.
Еще несколько замечаний по технике безопасности на тот случай, если застройщик решится монтировать фундаментные блоки сам, а не обращаться за помощью к специалистам. Во-первых, внимательно следите за постановкой ног и рук, не забывая об этом ни на секунду! Фундаментный блок можно запросто поставить себе на ноги. Во-вторых, захват боковых поверхностей блока руками должен осуществляться в рукавицах, большой палец руки должен быть прижат к ладоням, а не оттопырен, иначе при состыковке блоков палец может оказаться зажатым между ними. Но, вообще-то, грамотный крановщик никогда не подпустит к строительному крану необученного человека, так что хотя бы одного монтажника все, же пригласить придется.

Армированный пояс.

Для обеспечения большей надежности возводимого фундамента в нем устраивают армированные пояса. Армированные пояса желательны, но не обязательны. Они непременно нужны в случае сомнений в несущей способности грунта, так как будут принимать на себя изгибающие моменты при возможном пучении или просадке грунта.


Гидроизоляция фундамента.

По верхнему ряду фундаментных стеновых блоков устраивают выравнивающую цементно-песчаную стяжку и наклеивают гидроизоляцию из двух слоев рубероида. Боковую поверхность фундаментных стен до засыпки пазух грунтом обмазывают битумной мастикой. Гидроизоляцию фундаментов от капиллярного увлажнения можно выполнить и под подошвой фундамента, хотя этой информации и нет в строительной литературе. Нужно втрамбовать в грунт основания слой щебня, обработанного битумом, или уложить насухо по песчаному подстилающему слою один слой рубероида. Выполненная таким образом гидроизоляция защитит фундамент от капиллярного увлажнения со всех сторон.

В малоэтажном строительстве при отсутствии индустриальной базы применяют монолитные ленточные фундаменты, выполняемые из бетона, бутобетона или бутовой кладки, когда бут является местным материалом.

Рисунок 2. Устройство ленточного фундамента: а, б - из бутового камня под залив; в, г - из бутобетона или бетона; д, е - под лопатку при глубине траншеи до 1,25 м и более; ж - выбор камней скобой; 1, 9 - траншеи с вертикальными и наклонными стенками; 2 - щебень; 3 - бут; 4 - цементно-песчаный раствор; 5 - опалубка; 6 - рабочий настил; 7 - упор; 8 - подкладка; 10 - бутобетон; 11 - растворный ящик; 12 - деревянный щит для приема бутового камня; 13 - желоб для подачи бута; 14 - лоток для подачи раствора.

Бутобетонную кладку из бута и бетона либо фундаменты из монолитного бетона ведут враспор со стенками траншеи или с боковыми щитами опалубки. Бетонную смесь подают к месту укладки по лотку и укладывают горизонтальными слоями высотой не более 0,3 м. Практикуемое часто сбрасывание бетона сверху лопатами приводит к расслаиванию бетона и снижению его прочностных характеристик Диаметр камней, втапливаемых в бетон, не должен превышать толщину возводимого конструктивного элемента. Камни втапливают на половину их высоты, оставляя между ними, стенками траншей и щитами опалубки зазоры по 4-6 см. Уложенный бетон штыкуют арматурными стержнями или ломами (при отсутствии вибратора). Распалубку можно производить на второй или третий день после укладки бутобетона. Нагружать фундамент можно только по истечении семи суток. Фундаменты из бута и бетона или только из бетона менее трудоемки, чем бутовые фундаменты, но требуют большего расхода цемента и пиломатериалов для опалубок.

Рисунок 3.Столбчатый фундамент: 1 - гидроизоляция; 2 - несущие железобетонные перемычки; 3 - подстилающий слой из непучинистого грунта толщиной 20 см.

При небольших нагрузках в малоэтажном строительстве применяют столбчатые фундаменты, устанавливаемые под всеми углами дома и в местах пересечения и примыкания стен, а также на глухих участках стен на расстояниях, равных длине фундаментных балок (рис. 3).В качестве фундаментных балок могут быть использованы несущие железобетонные перемычки .В домах из оцилиндрованных бревен или бруса железобетонные перемычки не устанавливают, так как материал таких стен сам успешно работает на изгиб. Столбы можно выполнять ступенчатой или прямоугольной формы, возводить их из бута, бутобетона, бетона или сборного железобетона. Технология возведения таких фундаментов аналогична технологии ленточных фундаментов, описанной выше, с единственной разницей в размерах фундамента.

Рисунок 4. Буронабивные сваи: 1 - гидроизоляция; 2 - несущие железобетонные перемычки; 3 - подстилающий слой из непучинистого грунта; 4 - слой грунта со слабой несущей способностью; 5 - свая; 6 - твердый грунт (материк)

По своей сути это те же столбчатые фундаменты, но более значительной глубины. Такой фундамент (рис. 4) должен пронзить толщу рыхлых непрочных грунтов и упереться своей подошвой в материк. При большой глубине набивных фундаментов целесообразней ямы под них не копать, а бурить. Ям-бур, который используют электрики для установки столбов линий электропередачи, позволяет бурить скважины диаметром до 1 м на глубину до 3-4 м.

Рисунок 5. Плитные фундаменты: 1 - стены; 2 - монолитная армированная фундаментная плита; 3 - ребра фундамента (можно расположить гораздо чаще)

Плитные фундаменты применяют при неравномерной сжимаемости грунтов, слабых, разрушенных, размытых, насыпных грунтах, при необходимости защиты от высоких грунтовых вод или значительном увеличении нагрузки под весом дома. Плитные монолитные фундаменты (рис. 5) конструируют в виде плоских или ребристых плит. Для повышения жесткости плиты устраивают ребра в перекрестных направлениях, которые направляют как вверх, так и вниз по отношению к плите. Плита с ребрами, направленными вниз, менее трудоемка. Толщину ребристой плиты следует назначать от 1/8 до 1/10, а сплошной плиты - от 1/6 до 1/8 пролета. Монолитная плита обязательно должна быть заармирована. Диаметр арматуры выбирается по расчету. При необходимости выбора такого конструктивного решения за расчетом армирования монолитной плиты придется обратиться к грамотному строителю.

Рисунок 6. Цоколи: 1 - конструкция стены; 2 - цоколь из кирпича; 3 - гидроизоляция из двух слоев толя или подкладочного рубероида; 4 - вторая гидроизоляция по фундаменту или в теле цоколя; 5 - керамическая плитка на цементно-песчаном растворе; 6 - отмостка; 7 - облицовочный фризовый камень; 8 - сетка 150 x 150 x 4 см, привязанная к выпускам арматуры; 9 - облицовочная плитка из естественного камня; 10 - жесткий цементный раствор; И - выпуски арматуры, заделанные в кладку; 12 - бетонная подушка; 13 - фундаментные бетонные блоки; 14 - фундамент (из сборных блоков, бутовой кладки, бута и т. п.); 15 - облицовочный кирпич; 16- штукатурка; 17 - арматурная сетка; 18 - воздушный продух; 19 - утеплитель

Цоколь - это надземная часть фундамента дома. Цоколи выполняют из полнотелого кирпича марки по морозостойкости 50 Мрз сплошной кладкой либо из бетонных фундаментных блоков. На цоколе размещают две гидроизоляции, каждая из которых состоит из двух слоев рубероида на битумной мастике. Первую гидроизоляцию устраивают на высоте около 20 см от уровня отмостки, вторую по верху цоколя. Назначение гидроизоляции - отсекание миграции влаги в стены из-за капиллярного подсоса воды из грунта и увлажнения стен от таяния снега и дождевых брызг (рис. 6) Еще совсем недавно устраивали только одну гидроизоляцию на уровне верха цоколя. Такая гидроизоляция отсекала подсос воды в стены, но сам цоколь при этом находился в увлажненном состоянии. Обратите внимание на разрушенные цоколи домов в городских кварталах. Влага, скапливающаяся в капиллярах материала цоколя, при зимних замерзаниях увеличивалась в объеме и рвала капилляры. Повторяющийся из года в год процесс разрушал материал цоколей домов. Поэтому сегодня строители делают две гидроизоляции, для защиты цоколя от атмосферного увлажнения их облицовывают кирпичом, плитами из естественного камня или керамическими плитками.

На основе опыта эксплуатации сооружений установлено, что им присущи вполне определенные, характерные уязвимые места, в которых начинают происходить разрушения. Обычно это сопряжения конструкций с основанием грунта, высотные переломы ступенчатых фундаментов, опорные узлы и т. д. Важно своевременно выявить эти места и провести мероприятия по восстановлению и усилению конструкций. Необходимо четко установить причину разрушений или деформаций и лишь затем приступить к восстановительным работам. Работы по усилению фундаментов относятся к особо сложным и ответственным, так как дальнейшее повреждение фундаментов может вызвать разрушение всего дома. Повреждения фундаментов возникают чаще всего вследствие увлажнения основания грунта, при неправильной эксплуатации здания, а также под действием сил пучения при промерзании глинистых грунтов либо из-за недостатков и ошибок при расчете фундаментов и при ведении строительных работ. Известен, например, случай, когда здание, простоявшее десяток лет, вдруг разрушилось. Это случилось из-за аварийного подтопления фундаментов водопроводной водой. Произошло намокание грунта и его более глубокое промерзание, чем во все предыдущие годы. Вывод простой: на фундаменты влияют не только объективные природные явления, но и субъективный человеческий фактор, связанный с эксплуатацией здания. В цоколях уязвимыми местами являются места сопряжений стен с отмостками, облицованный защитный слой, горизонтальная гидроизоляция, в фундаментах - места сопряжений с отмостками, зона увлажнения и зона промерзания грунта, а в основаниях - зоны застоя или притока воды, увлажнения и вымывания основания, зона перегрузки. Чаще всего о деформациях фундаментов можно судить по внешним проявлениям разрушения стен и перекрытий, реже - визуально осматривая фундамент из подполья и подвала.