Нужна ли отмостка мелкозаглубленном фундаменте. Мелкозаглубленный фундамент
Отмостка представляет собой горизонтальное защитное покрытие шириной около 1-2 метров, расположенное по периметру здания. Конструкция должна быть водоустойчивой, а в некоторых случаях и утепленной. Защитный слой должен плотно прилегать к вертикальным наружным стенам цоколя или фундамента. В СНиП 2.02.01–83 указано, что возле любого объекта устраивается отмостка. Для устройства защитного слоя используются различные материалы, к готовой конструкции предъявляются одинаковые требования - гидроизоляция, прочность, утепление.
Основные требования нормативной документации
Ширина защитного слоя определяется в зависимости от просадочности грунта. Лессовые или глинистые почвы имеют разный показатель, он определяется в лабораторных условиях. По нормам СНиП существует два основных типа:
- I тип. Сюда относят почвы, в которых просадка под действием собственного веса отсутствует или составляет не больше 5 см. Основные нагрузки конструкция будет испытывать от внешних воздействий;
- II тип. В данном случае, кроме просадки от нагрузок извне, возможно проседание под собственным весом на высоту более 5 см.
Документацией также определяется ширина отмостки. Если конструкция устраивается на грунтах первого типа, то параметр не меньше 1,5 метра, а для почв второго типа - не менее 2 метров. При строительстве на просадочных почвах используются все меры для закладки ниже подвижного слоя и дополнительно применяются специальные технологии. На нормально несущих почвах минимальная ширина конструкции составляет 0,8-1,0 метра. Обязательно учитывается карнизный свес кровли, отмостка должна быть шире его размера на 20-30 см.
В СНиП особых требований к толщине защитной конструкции не предъявляется. По нормативной документации, после выработки почвенно-растительного слоя устраивается и трамбуется основа из песка, глины и щебня. Толщина такой подготовки должна быть не меньше 15 см. Затем выполняется устройство тепло- и гидроизоляционного слоя. Высота отмостки должна быть больше нулевого уровня на 5 см и более. Если планируется использовать конструкцию для пешеходного движения, то увеличиваются требования к ширине и прочности.
Требования к уклону защитного слоя
В соответствии с СНиП необходимо устраивать конструкцию с уклоном не меньше 10 промилле в сторону от стены здания. Это обозначает, что на 1 метр защитного слоя уклон составляет больше 1 см. Максимальное значение уклона не должно быть больше 10 см на метр ширины. Если устраивать покрытие с более высоким наклоном, поток воды стекает с высокой скоростью, что приведет к разрушению внешнего края конструкции. Часто на внешней стороне отмостки предусматривают водоприемные желоба с продольным уклоном.
Контролируют параметры наклона с помощью уровня или нивелира. После устройства тепло- и гидроизоляционного слоев показатель должен соответствовать первоначальному значению. Для этого контроль уклона осуществляют на всех этапах проведения работ.
Отмостка представляет собой простой, но в то же время крайне важный для каждого дома элемент. Поэтому в процессе ее обустройства необходимо соблюдать некоторые правила. Чтобы помочь в этом деле, далее мы рассмотрим, как выполнить отмостку из разных материалов с соблюдением всех норм и требований.
Отмостка – в чем секрет долговечности дома?
Прежде всего, давайте разберемся, какую вообще функцию выполняет отмостка, и можно ли без нее обойтись. Итак, этот элемент здания, по сути, представляет собой карниз, уложенный на грунт и примыкающий к цоколю. Визуально он напоминает обычную дорожку, которая выполнена с небольшим уклоном от дома. Благодаря этому уклону отмостка отводит воду от фундамента.
Как известно, "капля камень точит". Поэтому отмостка, уложенная вокруг дома, в значительной мере увеличивает срок службы фундамента, а значит и всего дома. Собственно, это и есть основная ее задача. Кроме того, она способна выполнять и дополнительные функции:
- теплоизоляционную – это позволяет нейтрализовать негативное воздействие пучения грунта на фундамент;
- декоративную – с отмосткой дом имеет завершенный и привлекательный вид;
- стабилизирующую – стабилизирует газовый режим грунта вокруг дома, другими словами, предотвращает доступ кислорода к почве возле фундамента. Благодаря этому не прорастают растения.
Кроме того, отмостка может служить дорожкой, как чаще всего и бывает. Из всего вышесказанного несложно сделать вывод, что теоретически дом можно эксплуатировать и без отмостки, однако это сильно отразится на его долговечности, причем не в лучшую сторону.
Что нужно знать об устройстве – мягкий или жесткий вариант?
Чтобы отмостка эффективно решала поставленные перед ней задачи, необходимо соблюдать основные правила ее обустройства. Прежде всего, нужно правильно заглубить конструкцию. Дело в том, что основная ее часть находится в грунте, а не на поверхности, как думают многие новички. Уровень заглубления отмостки не должен превышать ½ от проектного уровня промерзания почвы. Это позволяет отмостке "играть" вместе с грунтом, но в то же время не терять связь с фундаментом.
Еще один важный момент – это дополнительная гидроизоляция отмостки. Для этих целей на дно траншеи укладывается гидроизоляционный материал, который заводится на фундамент. Поверх гидроизоляции укладывается подушка, состоящая из нескольких слоев песка и щебня. Чтобы избежать миграции сыпучих материалов, слои подушки укрепляются геотекстилем. Надо сказать, что многослойное устройство основания – это сравнительно новое решение, которое значительно удешевляет и упрощает строительство конструкции.
Поверх подушки укладывается покрытие. В зависимости от типа последнего, отмостки делятся на три вида:
- жесткие – подразумевают монолитное бетонное, асфальтовое или цементно-наливное покрытие;
- полужесткие – к таким относятся отмостки, вымощенные тротуарной плиткой либо другими штучными материалами;
- мягкие (сыпучие) – выполняются из щебня, гравия, гальки или другого сыпучего материала, который насыпается поверх подушки.
Надо сказать, что выбор типа покрытия зависит не только от ландшафтного дизайна и ваших предпочтений, но и других некоторых факторов. К примеру, цементно-наливное покрытие не подходит для пучинистых грунтов, так как после первой же зимы растрескается и придет в негодность. Если вам необходимо утеплить отмостку, то желательно использовать жесткое покрытие.
Подготовка подушки – копаем траншеи и засыпаем "пирог"
Вне зависимости от того, какое покрытие вы будете использовать, устройство отмостки начинается с подготовки подушки, причем выполняется она всегда одинаково. Прежде всего, нужно определиться с ее шириной. Согласно СНиП 2.02.01-83, отмостка, а, следовательно, и подушка, должна выходить за свес крыши не менее чем на 200 мм, в то же время ее ширина должна составлять не менее 700 мм.
Затем, определившись с шириной, нужно выполнить разметку по периметру дома. По разметке выкапывается траншея, т.е. она должна соответствовать ширине отмостки. Как мы уже говорили выше, глубина траншеи – это половина от уровня промерзания грунта. На дно получившейся канавы укладывается слой глины толщиной сантиметров 15–20 – это дополнительный гидрозатвор. Глину необходимо тщательно утрамбовать и выровнять, при этом следует обеспечить уклон около 8-12 см на метр. Затем траншея застилается гидроизоляционным материалом, к примеру, можно использовать полипропиленовую пленку или даже несколько слоев рубероида. Главное, чтобы гидроизоляция заворачивалась на фундамент сантиметров на 10, а также на стенку траншеи до уровня щебня.
Чтобы зафиксировать край , можно прикрепить поверх нее рейку или уголок.
Затем гидроизоляция засыпается слоем песка толщиной не менее 3 см. Песок тоже обязательно выравнивается. На песок укладывается геотекстиль и заворачивается на стенку траншеи. Затем засыпается слой щебня толщиной около 9-10 см и тщательно трамбуется. При этом формируется уклон 5-7 см на метр. На этом подушка, можно сказать, завершена. Дальнейшие действия зависят от материала, который будет использоваться в качестве покрытия отмостки. Единственное, если вы не планируете выполнять ливневку по периметру отмостки, необходимо сделать вокруг нее дренаж.
Для обустройства дренажа надо выкопать канаву ниже уровня подушки сантиметров на 30. Дно канавы следует застелить геотекстилем, края полотна нужно оставить с запасом 35 см. Затем засыпается слой щебня и укладываются дренажные трубы. Сверху трубы также закрываются слоем щебня и заворачиваются свободными концами геотекстиля. Готовую дренажную канализацию следует вывести в держанный колодец или соединить с ливневой канализацией, если, конечно, она имеется.
Укладываем ФЭМку – простой и красивый вариант
Для начала рассмотрим, как выполнить своими руками отмостку тротуарной плиткой, так как это один из наиболее распространенных вариантов. Работу следует начинать с укладки геотекстиля поверх щебня с заворотом на стенку траншеи. Далее установите бордюр по краю отмостки. Для этого следует выкопать канавку по ширине бордюра и залить ее цементным раствором. Бордюр можно ставить прямо на свежий раствор, чтобы он немного вбетонировался.
Чтобы бордюр располагался ровно, натяните вдоль края отмостки шнур и по нему выравнивайте секции бордюра.
Затем геотекстиль засыпается слоем песка толщиной не менее 6 мм. Песок обязательно трамбуется, причем желательно пролить его водой, что позволит более качественно его уплотнить. Надо сказать, что в случае использования тротуарной плитки, функция отвода воды полностью ложится на гидроизоляционную пленку. Поэтому уклон верхнего слоя песка можно не делать. Процесс укладки ФЭМ плитки стандартный – плитку просто кладете на песок и выравниваете друг относительно друга, а также в горизонтальной плоскости.
Вот, собственно, и все нюансы выполнения такой отмостки. Надо сказать, что по этой схеме она выполняется не только из тротуарной плитки, но и из брусчатки. Единственное, последнюю, в отличие от плитки, нужно немного заглублять в песок.
Делаем отмостку из сыпучих материалов – раз-два и готово
Еще проще сделать отмостку из щебня. По сути, она выполняется по той же схеме, что и подушка. Но слой щебня должен быть более толстым, т.е. его толщина должна ровняться толщине слоя щебня подушки, плюс толщина слоя песка, плюс толщина слоя покрытия. В результате получается около 20 сантиметров. Поверхность щебня выравнивается в горизонтальной плоскости. Что касается уклона, то делать его для щебневой отмостки тоже никакого смысла нет.
Как вы видите, процесс обустройства мягкой отмостки достаточно быстрый и простой. Однако она имеет несколько недостатков – это недолговечность и не очень презентабельной внешний вид. Правда, если ландшафтный дизайн оформлен в соответствующем стиле, то галька или даже обычный щебень вокруг здания могут смотреться вполне неплохо.
Примерно также выполняется отмостка с верхним цементно-наливным слоем. Разница заключается в том, что слой щебня должен быть на несколько сантиметров меньше, так как эту толщину займет стяжка. Для заливки раствора обязательно по краю отмостки устанавливается опалубка. Как правило, она выполняется из досок, фанеры или ОСБ. Самое главное – качественно ее зафиксировать, чтобы опалубка не сместилась в процессе заливки раствора. Для этого можно использовать распорки и стойки.
Со стороны фундамента перед заливкой обязательно укладывается уплотнитель, который отвечает за устройство термошва и его герметизацию. Чаще всего для этих целей используют обычную демпферную ленту из вспененного полиэтилена. Сверху по щебню заливается цементно-песчаный раствор марки М200 толщиной около 3 см. Когда раствор начнет схватываться, выполняется его железнение, т.е. сверху насыпается тонкий слой цемента и втирается малкой. Благодаря этой операции отмостка станет более гладкой и прочной.
После втирания сухого цемента поверхность отмостки желательно накрыть темной пленкой, так как железнение лучше созревает без света. Чтобы в процессе высыхания отмостка не растрескалась, первые несколько суток ее каждый день нужно взбрызгивать водой.
Бетонная отмостка – создаем надолго
Наиболее прочной и долговечной является бетонная отмостка. Процесс ее изготовления начинается с подготовки песчаной подушки, как перед укладкой тротуарной плитки. Затем по периметру устанавливается опалубка так же, как и в предыдущем случае. До укладки арматуры желательно установить компенсаторы из деревянных планок толщиной около 15 мм. Компенсаторы должны располагаться перпендикулярно отмостке, т.е. межу фундаментом и опалубкой. Расстояние межу компенсаторами не должно превышать 2,5–3 метра.
Так как планки останутся в толще бетона, предварительно их обязательно надо обработать защитным антисептическим средством и битумной мастикой. Благодаря этому они прослужат не один десяток лет. При установке компенсаторов постарайтесь выровнять их торцы в одной плоскости с уклоном 10 см на метр. В итоге планки дополнительно будут выполнять функцию направляющих.
После установки опалубки вдоль стены укладывается демпферная лента, и выполняется армирование арматурной сеткой. Оптимальные ее размеры – 100х100х4 мм. Имейте в виду, что сетка не должна лежать на подушке, поэтому под нее необходимо подложить специальные стойки или небольшие камни. В противном случае сетка не будет выполнять свои функции. После этого начинаются бетонные работы. Прежде всего, нужно приготовить раствор из следующих ингредиентов:
- цемента марки не ниже М400 – 280 кг;
- щебня – 1400 кг;
- песка – 840 кг;
- воды 180–200 л.
Напомню, что вначале смешивается цемент с песком, затем добавляется вода и наполнитель. Раствор получится очень сухим, но пусть вас это не смущает. Такая консистенция необходима для того, чтобы бетон мог держать необходимый угол уклона. Заливка осуществляется посекционно. В процессе выполнения этой процедуры не забывайте трамбовать бетон. Лучше всего использовать для этих целей специальное оборудование, но если его нет, можно воспользоваться и куском арматуры. В процессе трамбовки старайтесь не сместить арматурную сетку, так как это снизит прочность бетона.
После заливки отмостки компенсационные швы можно промазать строительным герметиком, чтобы исключить вероятность проникновения в них влаги. После схватывания раствора желательно произвести железнение по описанной выше схеме. Не забывайте, что первые несколько суток поверхность бетонной отмостки необходимо смачивать водой.
Несколько слов о теплоизоляции – зачем грунту тепло?
Утепление отмостки может понадобиться в следующих случаях:
- в доме имеется отапливаемое подземное помещение (цокольный этаж или подвал) – в таком случае утепление позволит уменьшить теплопотери;
- дом построен на пучинистом грунте – утепление позволит предотвратить замерзание грунта;
- несколько раз за сезон глубина промерзания может превышать проектное значение по СНиП, т.е. грунт промерзает до самого основания фундамента.
Как уже было сказано выше, выполнять утепление лучше под бетонной отмосткой – это позволит добиться наибольшего эффекта. Что касается выбора утеплителя, то оптимальным решением является экструзионный пенополистирол. Этот материал не боится влаги, способен выдерживать большие механические нагрузки и очень долговечен. Единственный его минус – это высокая стоимость.
Можно, конечно, использовать и обычный пенополистирол (пенопласт) высокой плотности. Однако его желательно гидроизолировать. Что касается самого процесса утепления, то все достаточно просто – плиты укладываются на песчаную подушку, и далее выполняется бетонная отмостка по стандартной схеме. Главное – это правильно уложить утеплитель, чтобы не допустить появления мостиков холода. Поэтому для теплоизоляции швов желательно использовать обычную монтажную пену.
Вот, пожалуй, и все основные моменты обустройства отмостки. Учитывая все эти нюансы и тонкости, вы сможете надежно защитить фундамент от влаги.
Построить экономичный и в тоже время надежный фундамент желает каждый застройщик. Но зачастую одного желания мало. Вид и конструкция фундаментов, во многом зависят от свойств грунта под будущем зданием.
В одной из предыдущих тем мы рассматривали как устроен классический ленточный фундамент . В этой статье рассмотрим монолитный железобетонный мелкозаглубленный ленточный фундамент.
Мелкозаглубленные ленточные фундаменты являются наиболее экономичными при постройке легких каркасных и деревянных домов или домов из газо- и пенобетона. Они позволяют снизит расход бетона в 2-3 раза и значительно уменьшить трудозатраты по сравнению с обычным ленточными основаниями.
Для того, чтобы понять, как он устроен нужно разобраться для чего зарывают фундаменты на глубину промерзания.
Если при строительстве дома не предусмотрен подвал или цокольный этаж, то такое углубление не дает силам морозного пучения выталкивать строение. Для того чтобы эти силы возникали необходимо два условия, это вода и минусовые температуры. Все знают из школьного курса физики, что вода при замерзании расширяется, соответственно когда это происходит в толще земли, она просто выталкивает всё что находится над ней вверх.
Поэтому тарадиционно, ленточные фундаменты закладывают на глубину промерзания , где температура не опускается ниже нуля, соответственно вода не застывает и не появляются силы способные выталкивать фундамент.
Исходя из этого, для того чтобы сделать мелкозаглубленный фундамент, нужно уменьшить глубину промерзания или убрать воду из-под основания.
Делается это при помощи утепления фундамента и грунта вокруг дома, и устройства дренажной системы . Это позволяет уменьшить глубину заложения в 2-4 раза, в зависимости от климатических условий.
Устройство мелкозаглубленного фундамента
Мелкозаглубленный фундамент по конструкции идентичен обычному ленточному основанию. Отличием является глубина заложения, горизонтальная теплоизоляция и дренажная система.
Сначала начнем с общего устройства, а потом рассмотрим детально наиболее важные момента.
1. Выкапываем траншею глубиной 50-70 см и выравниваем дно. Желательно сделать его более горизонтальным, но особо усердствовать не стоит.
2. Расстилаем геотекстиль, для предотвращения заиливания дренажных труб.
3. Засыпаем песчаную подушку 20-30 см и уплотняем её. Если земля представляет из себя чистый песок, то смысла в такой подушке нет т.е. её делать не надо.
4. Укладываем гидроизоляцию из битумно-полимерного рулонного материала на дно траншеи и строим опалубку.
5. Делаем арматурный каркас и заливаем бетон.
6. Следующий этап - это вертикальная гидроизоляция стен мелкозаглубленного фундамента при помощи битумных мастик или различных рулонных материалов.
7. Делаем вертикальное утепление фундамента при помощи пенополистирольных плит.
8. Прокладываем дренажные трубы. Следует отметить, если уровень грунтовых вод находится достаточно глубоко, более 2 м, то дренажную систему можно не делать.
9. Засыпаем пазухи при помощи песка или песчано-гравийной смеси.
10. Делаем горизонтальное утепление грунта вокруг ленты фундамента и отмостку.
Мы перечислили основные этапы, теперь рассмотрим более подробно важнейшие моменты.
Ширина и высота мелкозаглубленного фундамента
Ширина фундамента зависит от несущей способности грунта и веса строения. Как рассчитать ширину в зависимости от свойств почвы мы писали в теме «Расчет нагрузки на фундамент» .
После того как рассчитана необходимая ширина, необходимо определиться с высотой ленты.
Можно залить бетон до уровня земли, а после чего выложить красным хорошо обожжённым кирпичом ещё около 50 см. Но лучше сразу выстроить опалубку на 50 см выше нулевого уровня и залить все бетоном с армированием.
Армирование фундамента
Это один из важнейших этапов, при котором мелкозаглубленный фундамент образует монолитную жесткую раму и приобретает повышенную прочность.
При расчете количества прутков, необходимо вычислить площадь сечения фундамента и умножить на 0,1%. Получится величина, которая покажет общую площадь сечения всех прутков. Далее приведен пример расчета.
Так же необходимо учесть, что по правилам, расстояние между продольными стержнями арматуры должно быть не более 40 см. Расстояние от бетонной стенки до арматуры должно быть 30-50 мм.
Наиболее подходящая арматура имеет диаметр 10, 12, 14 мм.
Пример: Мы решили сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент с шириной ленты 400 мм и высотой 800 мм. Площадь сечения 400х800=320000 мм 2 . Умножив на 0,1% получим общую площадь сечения всех стержней 320 мм 2 .
Теперь вычислим площадь сечения одного прутка. В общем случает это делается по формуле S=πd 2 /4. Получаем: S 10 =78,5 мм 2 , S 12 =113 мм 2 , S 14 =153,9 мм 2 .
Поделив 320 мм2 на площадь сечения одного прута получим n 10 =4 шт, n 12 =3 шт, n 14 =2 шт. По правилам, если ширина ленты более 15 см, то установка одного прутка в одном ряду запрещена. При таких условиях подходит арматура d=10мм. Размещать ее необходимо 2 штуки сверху и 2 снизу.
Ещё необходимо связать арматуру между собой. Делается это при помощи прутков диаметром 6-8 мм и вязальной проволоки. Продольные прутки связываются с поперечными через каждые 20 см, а ряды между собой соединяются через каждые 60см.
Толщина и количество утеплителя для фундамента
Утепление является обязательным при устройстве мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. Укладывают его под отмостку с целью уменьшения глубины промерзания грунта.
В качестве утеплителя лучше всего применять экструдированные пенополистирольные плиты. Для предотвращения замачивания плит, их лучше обернуть при помощи специальных мембранных пленок, которые препятствуют проникновению влаги в толщу утеплителя.
Чтобы подобрать необходимое количества утеплителя для мелкозаглубленного фундамента , необходимо знать климатические особенности в данной местности, уровень грунтовых вод, толщину снежного покрова в зимний период, свойства грунта под зданием, толщину фундамента, будет ли отапливаться дом постоянно или временно и т.д.
Как видите нужно учесть множество факторов. Поэтому горизонтальное утепление в общем случае укладывают на ширину, равное глубине промерзания грунта, а толщину утеплителя берут с запасом 10-15 см.
Вертикальную теплоизоляцию делают толщиной 5 -10 см. Она должна выступать над уровнем земли не менее 50 см.
Установка отмостки
Одной из важных конструктивных особенностей мелкозаглубленного фундамента является отмостка. Она отводить воду, которая образуется при таянии снега или во время дождей подальше от основания, а для мелкозаглубленных фундаментов она является дополнительным утеплителем.
Делается она следующим образом: убирается верхний плодородный слой почвы, укладывается утеплитель, устанавливается кладочная сетка с ячейкой 10х10см и заливается бетоном.
Так же нужно предусмотреть температурные швы. Для этого через каждые 6 м, в отмостку монтируют вертикальную деревянную вставку из доски толщиной 10 мм.
Для достижения большего эффекта вокруг дома засеивают траву и высаживают кустарники, благодаря чему снежный покров в этих местах накапливается и не выдувается. Это способствует еще большему утеплению мелкозаглубленного фундамента.
На нашем сайте есть статья, в которой подробно рассматривается консрукция утепленной отмостки для различных типов фундамента. В ней вы найдете ответы на вопросы «Чем утеплять отмостку?», «Какую марку бетона выбрать?», «Какой ширины она должна быть?». (ссылка)
Видео по теме «Мелкозаглубленный фундамент»:
СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОТРАСЛЕВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ СЕЛЬСКИХ ЗДАНИЙ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. РАЗРАБОТАНЫ: ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой» Минсельхоза России, с участием ГУП «Мосгипронисельстрой»; НИИ Оснований и подземных сооружений Госстроя РФ.
ВНЕСЕНЫ: ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой»
3. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ: Заместителем Министра сельского хозяйства Российской Федерации. (10.11.2004 г.)
4. СОГЛАСОВАНЫ: Департаментом социального развития и охраны труда Минсельхоза России (05.11. 2004 г.)
5. РАССМОТРЕНЫ: Департаментом экономики и финансов Минсельхоза России (письмо от 19.02.2004 г. № 237-08/354).
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Настоящие нормы предназначены для проектирования и устройства мелкозаглубленных фундаментов зданий (жилых, культурно-бытовых, производственных складов, гаражей и других малоэтажных зданий) до 3-х этажей включительно.
1.2. Нормы не распространяются на фундаменты зданий с распорными конструкциями и фундаменты под оборудование с динамическими нагрузками.
1.3. Нормы не распространяются на основания, сложенные вечномерзлыми, просадочными, набухающими и засоленными грунтами, и на основания зданий, возводимых в сейсмических районах, на подрабатываемых и закарстованных территориях.
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
3.8. По прочности и трещиностойкости мелкозаглубленные фундаменты должны удовлетворять требованиям СНиП 2.03.01-84* .
3.9. Мероприятия по антикоррозийной защите фундаментов следует осуществлять в соответствии со СНиП 2.03.11-85 .
3.10. Работа по подготовке строительной площадки и устройству фундаментов должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 .
4. ОЦЕНКА МОРОЗНОЙ ПУЧИНИСТОСТИ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
4.1. К пучинистым относятся глинистые грунты (в соответствии с ГОСТ 28622-90 они подразделяются на глины, суглинки и супеси), пески пылеватые и мелкие, а также крупноблочные грунты с содержанием глинистого заполнителя более 15% общей массы, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня.
Крупнообломочные грунты с песчаным заполнением, пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие глинистых фракций, считаются непучинистыми при любом уровне безнапорных подземных вод.
4.2. Количественным показателем пучинистости грунта является относительная деформация морозного пучения ε fh равная отношению подъема ненагруженной поверхности грунта к толщине промерзающего слоя.
При выявлении подземных вод на обследуемом участке глубину выработок следует увеличить в соответствии с данными табл. 2, характеризующими минимальное расстояние Z между нормативной глубиной промерзания d fh и глубиной залегания подземных вод d w .
Таблица 2
Выработки должны закладываться в наиболее характерных местах площадки (на повышенных и пониженных участках) в пределах контура проектируемого здания.
4.6. Для определения относительной деформации морозного пучения по физическим характеристикам грунта необходимо установить:
Гранулометрический состав грунта, классифицирующий его вид;
Плотность грунта в сухом состоянии ρ d ;
Плотность твердых частиц грунта ρ s ;
Пластичность грунта: влажность на границе раскатывания (W p ) и текучести (W L , число пластичности J p = W L - W P ;
Расчётную предзимнюю влажность W в слое сезонного промерзания грунта;
Глубину сезонного промерзания грунта d fh .
4.7. Относительная деформация морозного пучения грунта определяется по графикам () с использованием параметра R f , вычисляемого по формуле
Здесь W cr - критическая влажность, доли ед., ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам ();
ρ w - плотность воды, т/м 3 ;
М 0
W sat - полная влагоемкость грунта, доли ед., определяется по формуле
(2)
Остальные обозначения те же, что в п.4.6.
4.8. Расчетная предзимняя влажность грунтов определяется в соответствии с . При этом допускается, что поверхностный сток осадков, выпавших на площадке строительства перед изысканиями в летне-осенний период, одинаков со стоком в предзимний период.
5.1.3. На среднепучинистых (при h fl > 5 см), сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах ленточные фундаменты всех стен здания должны быть жестко соединены между собой в единую конструкцию - систему перекрестных балок.
5.1.4. Мелкозаглубленные столбчатые фундаменты на среднепучинистых грунтах (при h fl > 5 см), сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах должны быть жестко соединены между собой фундаментными балками, объединенными в единую систему.
5.1.5. При устройстве столбчатых фундаментов необходимо предусматривать зазор между нижними гранями фундаментных балок и планировочной поверхностью не меньше расчетной деформации (подъема) ненагруженного основания.
5.1.6. При недостаточной жесткости стен зданий, строящихся на сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах, следует производить их усиление путем устройства армированных или железобетонных поясов в уровне перекрытий.
5.1.7. Секции зданий, имеющие разную высоту, следует устраивать на раздельных фундаментах.
5.1.8. Примыкающие к зданиям веранды на сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах следует возводить на фундаментах, не связанных с фундаментами зданий.
5.1.9. Протяженные здания необходимо разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для среднепучинистых грунтов (при h fl > 5 см) до 30 м, сильнопучинистых - до 24 м, чрезмерно пучинистых - до 18 м.
5.2. Расчет мелкозаглубленных фундаментов.
5.2.1. Расчет мелкозаглубленных фундаментов производится в следующей последовательности:
а) на основе материалов изысканий определяется степень пучинистости грунта основания и в зависимости от нее выбирается конструкция фундамента в соответствии с ;
б) задаются предварительные размеры подошвы фундамента, глубина его заложения, толщина песчаной (песчано-гравийной) подушки;
в) в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83* производится расчет основания по деформациям; в случае, когда под подошвой подушки залегает грунт меньшей прочности, чем прочность материала подушки, необходимо выполнить проверку этого грунта согласно СНиП 2.02.01-83* ;
г) выполняется расчет основания по деформациям пучения грунта.
Таблица 3 .
|
Конструктивные особенности зданий |
Предельные деформации оснований фундаментов |
||
|
подъем, S u , см |
относительные деформации (ΔS / L u ) |
||
|
вид |
значение |
||
|
Бескаркасные здания с несущими стенами из: |
|||
|
панелей |
относительный прогиб или выгиб |
0,00035 |
|
|
блоков и кирпичной кладки без армирования |
0,0005 |
||
|
Блоков и кирпичной кладки с армированием или железобетонными поясами при наличии сборно-монолитных (монолитных) ленточных или столбчатых фундаментов со сборно-монолитными фундаментными балками |
|||
|
Здания с деревянными конструкциями |
|||
|
на ленточных фундаментах |
0,002 |
||
|
на столбчатых фундаментах |
относительная разность подъемов |
0,006 |
|
6. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЛОКАЛЬНО УПЛОТНЕННОМ ОСНОВАНИИ.
6.1. Требования к грунтам и конструкции фундаментов на локально уплотненном основании.
6.1.1. К фундаментам на локально уплотненном основании относятся фундаменты в вытрамбованных (выштампованных) котлованах или траншеях, фундаменты из забивных блоков.
6.1.2. Характерной особенностью указанных типов фундаментов является наличие окружающей их уплотненной зоны грунта, которая формируется при вытрамбовывании или выштамповывании полостей в основании, погружении блоков путем забивки.
6.1.3. Глубину заложения фундаментов следует принимать равной 0,5 - 1 м.
6.1.4. Фундаменты должны иметь форму усеченной пирамиды с углом наклона граней к вертикали 5 - 10° и размеры верхнего сечения, большие размеров нижнего сечения.
6.1.5. Применение мелкозаглубленных фундаментов в вытрамбованных (выштампованных) котлованах или траншеях ограничивается следующими грунтовыми условиями: глинистые грунты с показателем текучести 0,2 - 0.7 и песчаные грунты (пылеватые и мелкие, рыхлые и средней плотности) при залегании подземных вод от подошвы фундаментов на расстоянии не менее 1 м.
6.1.6. Применение забивных блоков ограничивается следующими грунтовыми условиями: глинистые грунты с показателем текучести 0,2 - 0,8 и песчаные грунты (пылеватые и мелкие, рыхлые и средней плотности; при уровне подземных вод, отстоящем от планировочной отметки не менее чем на 0,5 м.
6.1.7. При h fi > 10 см (где h fi - расчётный подъём ненагруженного основания на уровне подошвы фундамента при пучении грунта природной структуры) фундаменты в вытрамбованных (выштампованных) котлованах и забивные блоки следует жестко соединять между собой фундаментными балками.
6.1.8. При h fi > 10 см фундаменты в вытрамбованных (выштампованных) траншеях следует армировать.
6.2. Расчет фундаментов на локально уплотненном основании.
6.2.1. Фундаменты следует рассчитывать по несущей способности грунта основания исходя из условия
где N - расчетная нагрузка, передаваемая на столбчатый фундамент или 1 м ленточного фундамента;
F d - расчетная несущая способность грунта основания столбчатого или 1м ленточного фундамента, определяемая в соответствии с ;
Y k - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25.
6.2.2. Основания фундаментов, устраиваемых на пучинистых грунтах, подлежат расчету по деформации морозного пучения грунтов. При этом наряду с требованиями . должно выполняться условие
где S OT - осадка фундамента после оттаивания грунта;
h fp - подъем фундамента силами пучения.
Расчет деформации пучения выполняется в соответствии с .
7. УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
7. 1. К разработке траншей и котлованов при устройстве мелкозаглубленных фундаментов следует приступать только после того, как на строительную площадку будут завезены фундаментные блоки и все необходимые материалы и оборудование, чтобы процесс возведения фундаментов выполнялся непрерывно, начиная от устройства котлованов и траншей и кончая обратной засыпкой пазух, уплотнением грунта и устройством отмостки. Цель такого требования - комплексно выполнять все работы, не допуская увлажнения грунтов основания.
7.2. Все работы по подготовке площадок, а также по устройству фундаментов на пучинистых грунтах, как правило, следует выполнять в летнее время.
В зимнее время устройство фундаментов (особенно на пучинистых грунтах) требует повышенной культуры производства, технологичности и непрерывности всего процесса работ и приводит к удорожанию их стоимости.
7.3. При необходимости ведения работ в зимнее время грунт в местах устройства траншей и котлованов следует заранее утеплять для защиты от промерзания или произвести искусственное оттаивание.
7.4. Подготовка основания под мелкозаглубленный фундамент состоит из отрывки траншей (котлованов), устройства противопучинистой подушки (на пучинистых грунтах) или выравнивающей подсыпки (на непучинистых грунтах).
При устройстве подушки непучинистый материал отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется катками, площадочными вибраторами или другими механизмами до плотности ρ d > 1,6 т/м 3 . При малых объемах работ допускается уплотнение материала подушки выполнять ручными трамбовками.
7.5. Траншеи для ленточных фундаментов следует отрывать узкими (0,8 - 1,5 м) с тем, чтобы пазухи с наружной стороны здания можно было перекрыть отмосткой и гидроизоляционным материалом.
7.6. После укладки фундаментных конструкций (или бетонирования) пазухи траншей (котлованов) должны быть засыпаны предусмотренным в проекте материалом с обязательным уплотнением.
7.7. При высоком уровне подземных вод и наличии на стройплощадке верховодки необходимо предусматривать меры по предохранению материала подушки от заиливания. Для этой цели обычно производят по контуру подушки обработку ее гравелистого или щебенистого материала вяжущими веществами или изолируют подушки от воздействия воды полимерными пленками.
7.8. Песчаную подушку, как правило, следует устраивать в теплое время года. В зимних условиях необходимо исключать смешивание материала подушки со снегом и мерзлыми включениями грунта.
7.9. Для отмостки следует применять керамзитобетон с плотностью в сухом состоянии от 800 до 1000 кг/м 3 . Укладку отмостки можно производить только после тщательной планировки и уплотнения грунта возле фундамента у наружных стен. Ширина отмостки должна обеспечивать перекрытие траншеи с целью исключения попадания в нее ливневых и паводковых вод. Керамзитобетонную отмостку целесообразно укладывать на поверхность грунта с целью меньшего водонасыщения материала. Следует избегать укладки керамзитобетона в отрытое в грунте корыто. Если же по конструктивным соображениям этого избежать нельзя, то необходимо предусмотреть устройство дренажа под отмосткой.
7.10. С целью уменьшения глубины промерзания грунта следует предусматривать задернение участка и посадку кустарниковых насаждений, которые аккумулируют отложение снега. Уменьшение глубины промерзания может быть достигнуто применением утеплителей, укладываемых под отмостку. Для исключения замачивания утеплители могут использоваться, например, в целлофановых мешках в виде матов.
7.11. Запрещается устраивать мелкозаглубленные фундаменты на промороженном основании. В зимнее время допускается устраивать мелкозаглубленные фундаменты только при условии глубокого залегания подземных вод с предварительным оттаиванием мерзлого грунта и обязательной засыпкой пазух непучинистым материалом.
7.12. При использовании мелкозаглубленных фундаментов в зданиях с подвалами стены последних должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок от фундаментов.
8. УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЛОКАЛЬНО УПЛОТНЕННОМ ОСНОВАНИИ
8.1. Вытрамбовывание полости в основании производится с помощью навесного оборудования, состоящего из трамбовки, направляющей штанги или рамы, обеспечивающих падение трамбовки строго в одно и то же место; каретки, с помощью которой трамбовка передвигается по направляющей штанге или раме.
8.2. Грузоподъемность механизмов, используемых для вытрамбовывания котлованов, должна быть не менее чем в 2,5 раза больше веса трамбовки.
8.3. При устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах необходимо соблюдать следующие требования:
Бетонирование фундаментов (установка сборных элементов) должно быть закончено не позднее 1 суток после окончания вытрамбовывания;
При расстоянии в свету между котлованами до 0,8 ширины фундамента вытрамбовывание производится через один фундамент, а пропущенных фундаментов - не менее чем через 3 суток после бетонирования предыдущих.
8.4. После вытрамбовывания котлованов (траншей) в них укладывается враспор монолитный бетон класса не ниже В15 или устанавливаются с добивкой сборные элементы, имеющие размеры, несколько превышающие размеры котлованов.
8.5. Укладка бетонной смеси и ее уплотнение выполняются в соответствии с проектом производства работ, типовыми технологическими картами и требованиями главы СНиП 3.03.01-87 . Бетонная смесь в котлован подается равномерными слоями толщиной, равной 1,25 рабочей части глубинного вибратора. Осадка конуса бетонной смеси должна быть 3 - 5 см.
Монтаж и устройство верхнего строения начинается после достижения бетоном 70% проектной прочности.
8.6. Выштамповывание котлованов или траншей осуществляется с помощью сваебойных агрегатов, путем погружения в грунт и последующего извлечения из него металлических штампов, имеющих те же размеры, что и возводимые фундаменты.
При устройстве фундаментов необходимо соблюдать требования п.п. 8.3.- 8.5.
8.7. При вытрамбовывании (выштамповывании) котлованов или траншей в зимнее время допускается промерзание грунта с поверхности на глубину не более 30 см.
8.8. При промерзании грунта на глубину более 30 см перед началом работ по вытрамбовыванию (выштамповыванию) котлованов или траншей следует производить оттаивание грунта на всю толщину промерзания на площади диаметром, равным 3 размерам трамбовки (штампа) в среднем сечении. Для ленточных фундаментов ширина пятна оттаянного грунта должна быть равной 3 размерам поперечного сечения фундамента в среднем сечении, длина - сумме длины фундамента и удвоенной ширины пятна оттаивания.
8.9. После вытрамбовывания (выштамповывания) котлованов или траншей до проектной отметки они должны закрываться утепленными крышками. Талое состояние грунта на стенках и дне полостей должно сохраняться до бетонирования фундаментов.
8.10. При глубине промерзания грунта более 30 см погружение забивных блоков осуществляется в следующей последовательности:
Бурение лидерных скважин на глубину, равную толщине мерзлого слоя грунта;
Диаметры скважин принимаются на 10 - 20 см больше ширины верхнего обреза блока.
Дальнейшая последовательность погружения блоков устанавливается с учетом свойств грунта основания:
а) для слабых глинистых грунтов с показателем текучести 0,6 и более и рыхлых водонасыщенных пылеватых песков:
забивка блока до проектной отметки;
б) для песков средней плотности и глинистых грунтов твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции:
установка блока на точку погружения;
забивка блока на 0,5 - 0,7 проектной глубины;
засыпка песка средней крупности или крупного в пространство между стенками скважины и погружаемым блоком;
добивка блока до проектной отметки.
Примечание В случае (б) первоначальная забивка блоков производится на большую глубину в более прочных грунтах, на меньшую - в более слабых.
Приложение
1
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ПРЕДЗИМНЕЙ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА
Значение расчетной предзимней влажности определяется по формуле
где W n – средневзвешенное значение влажности грунта в слое d fn , полученное при изысканиях в летне-осенний период;
Ω с – расчетное количество осадков, мм, выпавших за летний период t e (месяцы), предшествующий моменту проведения изысканий;
Ω ос - расчетное количество осадков, мм, выпавших за предзимний (до установления среднемесячной отрицательной температуры воздуха) период t oc (месяцы), равный по продолжительности периоду t e ; значения Ω с и Ω oc определяются по среднемноголетним данным «Справочника по климату» (Л., Гидрометеоиздат, 1968).
Продолжительность периода t e , сут., определяется отношением
при t e < 90°(2)
где К - коэффициент фильтрации, м/сут.
Ориентировочные значения t e для отдельных видов пылевато-глинистых грунтов составляют: для супеси - 0,5 - 1 мес., для суглинков - 2 мес., для глин - 3 мес.
Приложение
2
Рекомендуемое
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ФУНДАМЕНТОВ
Для обеспечения совместной работы элементов мелкозаглубленных ленточных фундаментов следует применять конструктивные решения, приведенные на рис. 1.
Рис.1 Конструктивные решения соединений элементов мелкозаглубленных ленточных фундаментов:
а) сборно-монолитный фундамент из железобетонных блоков с выпусками арматуры;
б) фундамент из бетонных блоков с армопоясами;
в) фундамент из бетонных блоков с железобетонным поясом;
г) монолитный железобетонный фундамент. 1 - монолитный бетон; 2 - сборные железобетонные блоки с выпусками арматуры; 3 - армированные пояса; 4 - железобетонный пояс; 5 - монолитный железобетон.
Примечание . При необходимости (определяется расчетом по СНиП 2.03.01-84*) армирование монолитных фундаментов производится каркасами.
Приложение
3
Рекомендуемое
РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ПУЧЕНИЯ ОСНОВАНИИЯ И ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В ФУНДАМЕНТАХ
1. Расчет деформаций пучения основания и усилий в фундаментах выполняется в следующей последовательности:
а) производится расчет фундамента по устойчивости на воздействие касательных сил морозного пучения;
б) при предварительно принятых значениях глубины заложения фундамента и толщины подушки из непучинистого материала определяется - расчетная величина подъема ненагруженного основания h fi ;
в) рассчитывается средняя скорость пучения грунта, промерзающего под подошвой фундамента V fi :
г) определяется удельная нормальная сила пучения Р г ,
д) вычисляются подъем и относительная деформация основания под фундаментом h fp и l fp с учетом давления под его подошвой;
е) рассчитываются внутренние усилия в фундаменте, вызванные деформацией пучения грунта основания.
2. Устойчивость фундамента на действие касательных сил морозного пучения грунтов производится в соответствии со СНиП 2.02.04-88.
При этом коэффициент условий работы основания по боковой поверхности фундамента γ τ определяется по эмпирической зависимости:
где t - ширина, м, пазух траншей (котлованов), заполненных засыпкой из непучинистого материала.
3. В случае, если условие (1) не соблюдается, необходимо применять противопучинные мероприятия, в том числе увеличение ширины пазух, засыпаемых непучинистым материалом; обработка боковых поверхностей фундамента пластическими смазками, уменьшающими касательные силы пучения и др. Существенное снижение влияния касательных сил пучения на фундамент достигается, если его боковые грани выполнены наклонными, т.е. когда ширина верхнего обреза фундамента меньше ширины его подошвы.
где ε fh - относительная деформация морозного пучения грунта, доли ед., определяется по результатам испытаний грунтов или по графикам (см. рис.1);
d f - расчетная глубина промерзания грунта, см, определяемая по СНиП 2.02.01-83* .
5. Средняя скорость пучения грунта, промерзающего ниже подошвы фундамента определяется по формуле
где h fi - то же значение, что в п. 4;
t d - продолжительность периода, мес., промерзания грунта под фундаментом, равная
(5)
где t o - продолжительность зимнего периода, мес., определяется по СНиП 23-01-99 .
Значения d f и h n те же, что в п. 4 ().
Таблица 3
|
Отношение толщины подушки к ширине подошвы фундамента h п / b |
Фундамент |
||||||
|
Ленточный |
Столбчатый при l / b |
||||||
|
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
|
0,25 |
0,90 |
0,89 |
0,90 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
|
0,50 |
0,80 |
0,67 |
0,70 |
0,73 |
0,76 |
0,78 |
0,79 |
|
0,75 |
0.70 |
0,48 |
0,51 |
0,55 |
0,58 |
0,61 |
0,63 |
|
1,00 |
0,60 |
0,34 |
0,37 |
0,40 |
0,44 |
0,46 |
0,49 |
|
1,25 |
0,50 |
0,25 |
0,27 |
0,30 |
0,74 |
0,36 |
0,39 |
|
1,50 |
0,40 |
0,18 |
0,21 |
0,23 |
0,26 |
0,28 |
|
Примечание . Для промежуточных значений h П / b и l / b коэффициент β определяется по интерполяции.
η и η 1 - коэффициенты, значения которых определяются по графикам (рис. 4. и рис. 5).
Рис.3 . Зависимость ω от К при разных значениях .
По найденным внутренним усилиям в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84* и СНиП II-22-81 производится расчет прочности мелкозаглубленного ленточного фундамента или фундаментной балки столбчатых фундаментов, а также конструктивных элементов стены здания.
Рис. 5 . Зависимость η 1 , от К при разных значениях .
Примечание . Допускается не производить расчет прочности элементов стены, если выполняется условия
13. Учитывая знакопеременный характер деформаций оснований из пучинистых грунтов (подъем в период промерзания и осадка при оттаивании), железобетонные элементы следует армировать одинаково в верхней и нижних частях сечений.
Приложение
4.
Рекомендуемое
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ГИБКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ
1. Показатель гибкости конструкций здания определяется по формуле
(1)
где [EJ ] - приведенная жесткость на изгиб, кН.м поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент - цоколь - пояс усиления - стена;
пояс усиления - стена;
L - длина стены здания (отсека), м;
С - коэффициент жесткости основания при пучении грунта, кН/м
Для оснований ленточных фундаментов
для оснований столбчатых фундаментов
где А i - площадь подошвы i -го фундамента, м 2 ;
п - число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).
Значения P r , h fi , b - те же, что в .
где Е j , А j - соответственно модуль упругости, кПа, и площадь поперечного сечения, м, j -ой связи;
m - число связей между панелями;
d j - расстояние от j -ой связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента, м;
у о - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент - стена здания, определяемое по формуле
(14)
в которой п - число конструктивных элементов в системе фундамент - стена.
Приложение
5
Рекомендуемое
РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ДЕФОРМАЦИЙ ПУЧЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ НА ЛОКАЛЬНО
УПЛОТНЕННОМ ОСНОВАНИИ
1. Несущая способность основания забивного блока, фундамента в выштампованном и вытрамбованном котловане определяется по формуле
()
где γ у - коэффициент условий работы, принимаемый равным: 1 - для забивного блока; 0,95 - для фундамента в выштампованном котловане; 0,9 - для фундамента в вытрамбованном котловане;
F dσ - расчетная несущая способность основания на боковой поверхности фундамента, кН, при осадке s о = 8 см (определяется в соответствии с п. 2).
К о - коэффициент, равный отношению нагрузки, воспринимаемой подошвой фундамента, к общей нагрузке при осадке S o = 8 см, условно принимаемой за предельную (определяется по табл.1);
ξ - коэффициент, учитывающий нарастание осадки во времени, принимаемый равным: 0,4 - при J L ≤ 0,25; 0,3 - при 0,25 ≤ J L ≤ 0,6; 0,2 - при J L > 0,6;
S u - предельная средняя осадка основания, см, принимаемая согласно СНиП 2.02.01-83* .
Таблица 1
|
Расчетный показатель текучести грунта природной структуры J l , доли. ед. |
Значения К о для фундаментов с отношением площади боковой поверхности А б к площади подошвы А п |
|||
|
≤0,48 |
0,43 |
0,39 |
≥0,34 |
|
|
≤0,45 |
0,41 |
0,36 |
≥0,32 |
|
|
≤0,42 |
0,38 |
0,34 |
≥0,30 |
|
|
≤0,36 |
0,32 |
0,30 |
≥0,26 |
|
Примечания: 1. Расчётный показатель текучести грунта принимается равным средневзвешенному значению его в пределах глубины, равной 1,7 d (где d - глубина заложения фундамента).
При промежуточных значениях J L и коэффициент К о определяется по интерполяции.
2. Несущая способность основания на боковой поверхности фундамента, кН, определяется по формуле
где V - равнодействующая сил отпора грунта по грани фундамента, кН (определяется в соответствии с п. 3);
α - угол наклона боковых граней фундамента к вертикали, град.;
А - площадь боковой поверхности грани фундамента, м 2 ;
φ у и С у - соответственно угол внутреннего трения, град., и удельное сцепление, кПа, уплотненного грунта (определяется по табл. 2).
Таблица 2
|
Расчётный показатель текучести грунта природной структуры J L , доли, ед. |
φ у , град |
С у , кПа |
|
J L ≤ 0,1 |
φ II +1 о |
0,8 С II |
|
0,1 < J L ≤0,2 |
φ II +1 о |
1.1 С II |
|
0,2 < J L ≤0,5 |
φ II +2 о |
1.6 С II |
|
0,5 < J L ≤0,8 |
φ II +1 о |
1.4 С II |
3. Равнодействующая сил отпора грунта, кПа, определяется по формуле
,(3)
где λ - эмпирический коэффициент, кН/м (определяется в соответствии с п. 4);
d
b - ширина фундамента, м, на уровне поверхности планировки.
4. Значение коэффициента λ , тс/м 3 , определяется по формуле
()
где γ a - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1 - при α = 10° и 0,6 - при α = 5°;
λ о - постоянная величина, равная 4.10 4 кН/м 4 ;
d 1 - глубина заложения фундамента, равная 1 м;
J L и d - те же значения, что в п. 1 и п. 3.
Примечание. При промежуточных значениях α коэффициент у α определяется по интерполяции.
5. Несущую способность оснований забивных блоков, фундаментов в выштампованных, в вытрамбованных котлованах, устраиваемых в песках мелких и пылеватых, допускается определять в соответствии с п.п. 1 - 4, принимая J L равным соответственно 0,3 и 0,4.
6. При прочих равных условиях расчетную нагрузку на фундамент в вытрамбованных траншеях допускается принимать равной . Значение F d определяется в соответствии с п. 1 по .
7. Подъем силами пучения фундамента в вытрамбованном (выштампованном) котловане, забивного блока определяется по формуле
()
где V - относительное выпучивание ненагруженного фундамента, определяемое по эмпирической зависимости
в которой
α - угол наклона боковых граней фундамента к вертикали, град;
d f и d - соответственно глубина промерзания грунта и глубина заложения фундамента;
h f - деформация пучения (подъем) ненагруженной поверхности грунта природной структуры, определяется в соответствии с .
N - расчетная нагрузка на фундамент (для второй группы предельных состояний), кН;
(8)в которых d у - глубина зоны уплотнения, определяемая из выражения
(9)
ε fh - отношение средней относительной деформации пучения уплотненного грунта к средней относительной деформации пучения грунта природной структуры, равное
где W и W p - соответственно природная влажность грунта и влажность на границе раскатывания.
9. Подъем фундамента в вытрамбованной траншее определяется по при действующей на него силе пучения, равной
где d - глубина заложения фундамента, м;
п - число боковых граней фундамента, контактирующих с промерзающим грунтом, равное 1 и 2 соответственно для отапливаемых и не отапливаемых зданий;
.При вычислении показателя гибкости К коэффициент жесткости основания следует принимать: для ленточного фундамента
(14)
для столбчатого фундамента
(15)
где h f - подъем ненагруженной поверхности грунта, м;
l 1 = 1м,
п - число столбчатых фундаментов в пределах длины здания L , м.
При определении ω значения принимаются: для ленточного фундамента для столбчатого фундамента
где q - нагрузка, передаваемая на фундамент 1 м стены, кН/м.
12. Внутренние усилия в системе фундамент (фундаментная балка) - стена здания и в отдельных конструктивных элементах вычисляются в соответствии с , .
При определении η и η 1 значения принимаются согласно п.11 настоящего Приложения.
Приложение
6.
Справочное
Основные буквенные значения
E fh - относительная деформация морозного пучения;
d fh - нормативная глубина промерзания грунта;
d w -глубина залегания подземных вод;
Z -минимальное расстояние между нормативной глубиной промерзания и глубиной залегания подземных вод;
W p -влажность на границе раскатывания;
W L - влажность на границе текучести;
J p - число пластичности;
W - расчетная предзимняя влажность;
R f - параметр вычисления относительной деформации морозного пучения грунта;
W cr - критическая влажность;
ρ w - плотность воды;
м 0 - абсолютное значение средней многолетней температуры воздуха за зимний период; W sat - полная влагоемкость грунта;
S r - степень влажности песков;
h fi - расчетный подъем нагруженного основания на уровне подошвы фундамента при пучении грунта под фундаментом;
h fp - расчетное значение подъема основания от пучения грунта под фундаментом;
e fp - расчетная относительная деформация пучения грунта под фундаментом;
S u - предельное значение подъема основания.
Предельное значение относительной деформации основания,
F d - расчетная несущая способность грунта основания;
У к - коэффициент надежности;
S OT - осадка фундамента после оттаивания;
ρ d - плотность грунта в сухом состоянии;
W п - средневзвешенное значение влажности грунта в слое d f п ;
Ω e - расчетное количество осадков, выпавших за летний период предшествующий моменту проведения изыскания;
Ω K - расчетное количество осадков, выпавших за предзимний период;
t ос - предзимний период;
t c - продолжительность периода;
К - коэффициент фильтрации;
V fi - расчетная средняя скорость пучения грунта;
P z - удельная нормальная сила пучения;
L fp - относительная деформация основания под фундаментом;
γ τ - коэффициент условий работы основания по боковой поверхности фундамента;
t - ширина пазух траншей (котлованов);
h f - величина подъема ненагруженной поверхности грунта;
d f - расчетная глубина промерзания грунта;
t d - продолжительность периода промерзания грунта под фундаментом;
t 0 - продолжительность зимнего периода;
α - эмпирический коэффициент;
1 - ширина подошвы фундамента;
т - коэффициент условий работы оснований под подошвой фундамента;
А - площадь подошвы фундамента;
Д л , Д ci , Ψ - эмпирические коэффициенты;
Р - давление под подошвой фундамента;
ρ - коэффициент учитывающий влияние толщины подушки на погруженное состояние подстилающего её пучинистого грунта;
К - показатель гибкости;
L - длина фундамента;
E j J j - изгибная жесткость;
G i A i - сдвиговая жесткость;
Е i - модуль упругости;
G i - модуль сдвига материала;
A i - площадь поперечного сечения конструктивного элемента;
M i - изгибающий момент;
F i - поперечная сила;
d i - расстояние oтj -ой связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента;
у о - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента;
С - коэффициент жесткости основания при пучении грунта;
п - число столбчатых фундаментов;
γ - коэффициент условий работы фундамента;
m - число связей между панелями;
γ у - коэффициент условий работы;
F d б - расчетная несущая способность основания по боковой поверхности фундамента;
α - угол наклона боковой грани фундамента;
φ - угол внутреннего трения;
С - удельное сцепление;
d - глубина заложения фундамента;
V - относительное выпучивание ненагруженного фундамента;
N n - действующая на фундамент сила пучения;
d y - глубина зоны уплотнения.
Возможности, которые открывает перед нами современная строительная индустрия, просто колоссальные. На протяжении последних нескольких лет развитие данной сферы происходит потрясающими темпами. Благодаря этому сегодня мы получили возможность воплотить в реальность любые архитектурные и дизайнерские задумки без ущерба надежности и долговечности зданий. Однако, как и в любой другой сфере, в строительной индустрии также функционируют определенные нормативные документы, повсеместное использование которых помогает унифицировать требования к технологическим процессам и конечному результату. Нормативные документы предназначены для различных видов конструкций.
Например, когда строится отмостка СНиП 2.02.01-83 поможет определиться с конструктивными особенностями и спецификой рабочего процесса. Однако, существуют и другие стандарты, которые уточняют различные параметры отмостки, а именно: угол ее наклон, ширину и, соответственно, высоту.
Что такое отмостка и каковы ее особенности?
Отмостка представляет собой довольно популярное среди отечественных специалистов конструктивное решение, которое визуально воплощается в качестве сплошного покрытия по периметру здания. Функциональное назначение отмостки заключается далеко не только в придании законченного вида экстерьеру сооружения. Ее роль в первую очередь заключается в препятствовании поступлению влаги непосредственно к фундаменту сооружения. Кроме того, конечно же, она используется и в качестве тротуара. Конструкция выполняется в виде ленты из самых разнообразных строительных материалов. Наиболее популярными в данном случае являются:
- щебень;
- бетон;
- тротуарная плитка.
Традиционно лента отмостки прокладывается по всему периметру строения, одна, многие отечественные специалисты пренебрегают необходимостью ее сооружения, считая, что водосток можно организовать и без этого. Между тем, данное мнение абсолютно не соответствует жизненным реалиям. Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно обратить к нормативной документации, которая регулирует строительную сферу. Она гласит, что отмостка – это обязательный элемент любого дома.
Функциональное назначение
Специалисты строительной индустрии выделяют целый комплекс функций, которые характерны для отмостки:
- Эстетическая. Аккуратная отмостка всегда будет достойным завершающим элементом внешнего вида всего здания.
- Сохранение тепла. Конструктивные особенности отмостки позволят ей препятствовать выходу тепла в окружающую среду из подвальных помещений здания. Это обеспечивается за счет того, что почва под ней не промерзает и, соответственно, снижает теплопотери в подвалах, погребах и даже на первых этажах зданий.
- Защитная. Отмостка способна защитить породу от вспучивания. Кроме того, грунт под отмосткой не промерзает достаточно глубоко, понижение температуры в окружающей среде не воздействует составляющие фундамента, расположенные под землей.
Основная функция данной конструкции, бесспорно, заключается в отводе атмосферных осадков от фундамента. Плотное и качественное основное покрытие отмостки не дает осадочным водам производить размытие грунта под основанием архитектурного объекта. Кроме этого, вода не получает возможности контактировать с подземными конструкциями, что положительным образом влияет на срок эксплуатации здания. Кроме того, отмостка сохраняет здание и от подземного воздействия корневой системы близ расположенных деревьев. 
Каковы общие требования к данной конструкции?
Необходимость отмостки, организованной в том или ином виде, очевидна, ведь именно она сможет надежно защитить фундамент и, соответственно, продлить эксплуатационный срок всего здания. В рамках СНиП специалисты обозначили основные требования, которые предъявляются к данной конструкции вне зависимости от ее индивидуальных параметров. Итак, строительные нормативы гласят следующее:
- вектор наклонна конструкции должен быть направлен от цоколя здания наружу;
- необходимо оставить 20-тимилиметровый зазор между конструкцией и надземной частью основания здания;
- лента отмостки должна быть непрерывной.
Соблюдение трех правил, перечисленных выше, является обязательным. Если же вы решите пренебречь хотя бы одним из них, свою функцию эта важнейшая конструктивная часть здания утратит.
Необходимость зазора проявляется в холодные времена года, когда вследствие падения температуры в окружающей среде ниже нуля. Именно благодаря зазору лента, вне зависимости от того, при помощи какого материала она исполнена, не оказывает разрушающего давления на цоколь здания. Для того, чтобы данный зазор не умалял эстетических свойств здания, можно заполнить его песком или герметическим составом.
Существуют и общие требования непосредственно к конструкции отмостки. Они регламентируют ее составляющие: основание и основное покрытие. В качестве основания можно использовать такие рассыпные строительные материалы, как щебень, песок и гравий. Материалы для выполнения основного покрытия мы уже называли, однако, были упомянуты лишь наиболее распространенные решения. Так или иначе, при подборе материала для основного покрытия важно учитывать то, способна ли будет полученная отмостка выполнять свою главную функцию.
Вне зависимости от того, какой именно строительный материал вы решили использовать для обустройства конструкции (асфальт, тротуарная плитка, бетон или что-то иное), ее структура должна быть максимально плотной и исключительно водонепроницаемой. 
Для начала определим ширину
Конечно же, решая заняться строительством отмостки, у любого человека возникает вопрос о том, какова же должна быть ширина данной конструкции. Традиционно принято считать, что чем больше по ширине будет отмостка, тем это лучше для дома. Между тем, нормативы дают нам конкретные цифры и указания. Так, ширина сооружения должна достигать минимум семидесяти сантиметров. Однако, минимальная ширина актуальна лишь в небольшом количестве случаев. Чаще всего оптимальной шириной оказывается та, которая достигает метра или даже полутора метров. Для того, чтобы определиться с необходимым показателем ширины в конкретном случае, следует учитывать такие параметры:
- структура подстилающей поверхности (почвы);
- длина свесов карнизов.
Практика показывает, что практически вся территория нашего государства характеризуется наличием грунта с хорошей несущей способностью. Между тем, в некоторых отдельных регионах грунт может быть достаточно сильно поврежден и деформирован. В таком случае необходимо делать более широкую отмостку – порядка двух метров. При нормальной структуре и несущей способности почвы целесообразной будет небольшая экономия за счет возведения более узкой конструкции. Что касается карнизов, тут необходимо расширять отмостку таким образом, чтобы она выступала за свес карниза минимум на двадцать сантиметров. Иначе может случиться так, что вода, которая будет стекать с карниза и попадать под отмостку.
Важно подобрать правильный угол наклона и высоту конструкции
Ширина отмостки – не единственный параметр конструкции, который необходимо определить прежде, чем начать строительные работы. Еще один важный момент – угол ее наклона. Данный параметр четко регламентирован нормативными документами:
- от 5 до 10% ширины конструкции – угол наклона отмостки, выполненной из таких строительных материалов, как щебень или булыжник;
- от 3 до 5% – нормативный показатель для бетонных или асфальтированных конструкций.
Таким образом, для метровой ширины отмостки из щебня оптимальным будет угол наклона в диапазоне от 5 до 10 сантиметров.
Так или иначе, делать конструкцию пологой точно не стоит, ведь именно хороший угол наклона позволит отмостке эффективно отводить от фундамента лишнюю воду и, соответственно, сохранять здание в оптимальном для эксплуатации состоянии. 
Определив ширину и угол наклона конструкции, необходимо приступать к расчету ее высоты. В нормативной документации указано, что вне зависимости от ширины отмостки по высоте от земли она должна составлять не менее 5 сантиметров. В зависимости от того, какой угол был определен для отмостки, ее высота со стороны цоколя будет соответственно больше. При определенных условиях можно немного сэкономить и не подымать конструкцию так высоко над землей. Между тем, специалисты рекомендуют все-таки делать ленту вокруг здания повыше. В любом случае важно понимать, что попытка сэкономить на организации отмостки в будущем может крайне невыгодно отразиться на функциональных характеристиках конструкции. Помните, что она должна в первую очередь эффективно отводить воду от основания здания, а уже потом быть и экономной, и эстетичной. 
Последний важный параметр – толщина
После всех предварительных расчетов остается только определить какой будет ширина конструкции. Если обратиться к нормативно документации, то окажется, что для установки отмостки понадобится выкапывать траншею по периметру здания не меньше, чем 40 сантиметров в глубину. Кроме того, предварительно необходимо удалить с поверхности слой с растительностью. Таким образом, строительство отмостки предполагает проведение предварительных земляных работ. Под отмосткой нужно засыпать подушку из песка, которая укладывается только на твердый слой глины или извести.
В процессе обустройства конструкции необходимо оставлять деформационные швы. Они обязательно должны присутствовать на углах отмостки. В соответствии с нормативной документацией обустройство швов деформации осуществляется с шагом в диапазоне от 1,7 до 2 метров. Если пренебречь необходимостью обустройства деформационных швов, при первых же морозах лента отмостки быстро разрушится. 
Технология обустройства
Для самостоятельного обустройства данной конструкционной части здания можно использовать различные технологии, однако, наиболее простая из них заключается в строительстве горизонтальной отмостки. Прежде, чем приступать к строительным работам, необходимо подготовить площадку для отмостки и устранить все факторы, которые впоследствии могут привести к деформации ленточной поверхности. Это означает, что нужно не только провести земельные работы, но и закончить обустройство кровли, установить козырьки и карнизные весы. Технология строительства отмостки предполагает осуществление ряда таких операций: 
- установка колышек, которые будут выполнять роль ориентиров, по наружному краю будущей отмостки;
- выкапывание котлована;
- обустройство основания;
- уплотнение дня котлована;
- распределение по обустроенному котловану щебня.
У края отмостки слой щебня должен составлять порядка 10 сантиметров, а у цоколя – 15 сантиметров.
После реализации описанного выше плана работ можно приступать к установке основного покрытия. В данном случае необходимо выбирать технологию, которая подходит для строительного материала, с которым предполагается работа. Чаще всего котлованы просто заливают бетоном. Нередки случаи, кода в качестве основного покрытия укладывается тротуарная плитка на слой подбетонки, толщина которого 3 сантиметра. 
Для того, чтобы продлить срок службы отмостки, нужно подобрать бетон с подходящей морозостойкостью. Оптимальным будет выбор в пользу марки 200 и выше. Если вы используете разделение бетонов на классы, то выбирайте от В15 и выше.
Что делать с трещинами?
Случается, что технология заливки отмостки нарушается по тем или иным причинам. В связи с этим при первой же возможности поверхность даст трещины. Нельзя ни в коем случае игнорировать возникновение подобных дефектов. Для того, чтобы справиться с мелкими трещинами, нужно подготовить бетонный раствор в пропорции с водой 1 к 1. Если же случилось так, что возникли большие трещины, их нужно разбить и расчистить до самого основания и залить заранее подготовленной мастикой, которая изготавливается в пропорциях 10/15/70 из таких компонентов:
- шлак;
- асбест;
- битум.
Для самых крупных трещин подойдёт расчистка и заливка бетонной смесью. 
Не забудьте о дренажах
Лучше всего отмостка будет отводить воду при условии, если ее ширина превышает показатель 3 метра. Чаще всего возле загородных домов настолько широкие отмостки не устанавливаются, хоть это и способно существенно повысить уровень эффективности конструкции. Существуют дополнительные защитные средства для фундамента, к использованию которых так часто прибегают владельцы домов в загородных поселках. Речь идет о дренажных каналах и ливневках. Практика показывает, что для максимальной эффективности работы конструкции достаточно выкопать неглубокую канавку по внешнему краю отмостки. Если вы хотите продлить срок эксплуатации отмостки, нужно проложить полученную канавку трубой, выполненной из пластика. Монтаж водостоков и формирование уклона отмостки на выравнивающем слое из щебня
Итак, в этой статье мы выяснили каковы должны быть такие параметры отмостки, как ширина, толщина, высота и уклон. Несмотря на ваш личный опыт строительства таких конструкций, нельзя игнорировать нормативную документацию. Это касается как выбора строительных материалов, так и проектирования отмостки и реализации технологии ее обустройства.
