Устройство фундаментов

Прежде чем возводить фундамент, надо знать, на каком грунте или основании будет стоять то или иное здание; чем прочнее основание, тем долговечнее сооружение.

ОСНОВАНИЕ ЗДАНИЯ

Основание здания может быть естественным и искусственным. Естественное основание — это то, на котором фундамент закладывают, ничем его не укрепляя. Если его укрепляют (например, подсыпают песок), то это искусственное основание при устройстве фундамента.

Наиболее хорошим основанием является однородный грунт: он равномерно осаживается, и здание стоит на нем более устойчиво. Различают следующие основные грунты основания.

Скалистые грунты надежны, прочны, не сжимаются, не размываются и не промерзают. Закладывать фундамент можно прямо на его поверхности.

Хрящеватые грунты (хрящ, гравий, обломы камня) не сжимаются и не размываются. Фундамент следует закладывать на глубине не менее 50 см —независимо от глубины промерзания грунта.

Песчаные грунты легко вынимаются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой и незначительно промерзают. Фундаменты можно закладывать на глубине от 40 до 70 см.

Глинистые грунты способны сжиматься, размываться, а замерзая, вспучиваться. Если находятся во влажной среде, фундамент надо закладывать на расчетную глубину промерзания. И учитывать при устройстве фундамента.

Суглинки и супеси — это смеси из песка и глинистых частиц. Суглинки содержат от 10 до 30% глинистых частиц, супеси — от 3 до 10%. Оба эти грунта занимают промежуточное место между глиной и песком. Имеется также лёсс, который относится к группе суглинков, имеет большое количество пор и при намокании сжимается. Во влажных грунтах глубина заложения фундаментов должна быть не менее расчетной глубины промерзания.

ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ СТРАНЫ

100 см: Астрахань, Вильнюс, Киев, Минск, Ростов-на-Дону, Рига.

120 см: Великие Луки, Волгоград, Курск, Псков, Смоленск, Харьков.

140 см: Воронеж, Калинин, Ленинград, Москва, Новгород.

150 см: Вологда, Горький, Кострома, Пенза, Саратов.

170 см: Ижевск, Казань, Котлас, Куйбышев, Киров, Ульяновск.

Конечно, глубина промерзания может быть и большей. Здесь даны лишь так называемые средние цифры. Проверять глубину промерзания надо предварительно, а еще лучше узнать о ней в районных строительных организациях, которые имеют по этому вопросу исчерпывающие данные.

Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины его промерзания, уровня грунтовых вод. Все это можно проверить, отрыв колодец-шурф глубиной 2—2,5 м. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания.

ПОДГОТОВКА УЧАСТКА ПОД УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТА

Фундамент — это «ноги» здания, поэтому выкладывать его надо особенно тщательно. На выбранном участке прежде всего снимают растительный слой на глубину 15 см, выравнивают участок. Намечают место расположения фундамента и разбивают его при помощи шнура и большого угольника. Все размеры тщательно проверяют с точностью до сантиметра и по осям набивают колышки. На расстоянии 1—2 м от колышков устанавливают обноску, состоящую из столбов с прибитыми к ним досками, примерно на уровне 1—1,5 м от земли. В доски вбивают гвозди и натягивают по центру фундамента прочный шпагат, причем так, чтобы он проходил строго над вбитыми колышками. Натянув все оси, их еще раз тщательно проверяют и, если надо, исправляют. Для определения толщины стен фундамента по обеим сторонам первых рекомендуется натянуть и вторые оси. По обеим осям на земле проводят линии, намечая контуры внутренней и наружной сторон фундамента (рис. 85,а).

Разбив место под фундамент, приступают к выемке грунта. Класть фундаменты рекомендуется сразу же после выемки грунта. Дело в том, что, высыхая, земля осыпается и приходится затрачивать много времени на ее удаление.

Траншее под фундамент придают ту или иную форму, которая зависит от глубины и плотности грунта (рис. 85,6). При глубине траншеи до 1 м стенки делают обычно вертикальными, а при глубине более 1 м — с небольшим уклоном или откосом. Чтобы грунт не осыпался, между стенками иногда ставят щиты с распорками, которые в конце работ вынимают.

Рис. 85. Подготовка участка к строительству дома:

в —разбивка плана здания; б —профили траншей или ям я способы и* крепления в глинистых грунтах; в — профили траншей или ям и способы их крепления в песчаных грунтах; г—крепление котлована: / — шнуры; 2 — радрор&а

ВИДЫ ФУНДАМЕНТОВ

Долговечность здания во многом зависит от надежности фундамента, применяемых для его изготовления материалов и хорошей^ гидроизоляции.

Фундаменты под жилые дома или другие здания устраивают ленточными (непрерывными) или в виде отдельных столбов (столбчатыми, рис. 86). Материалы для изготовления фундаментов могут быть самыми различными, но в то же время прочными (рис. 87).

Фундаменты ленточные в основном возводят под здания с тяжелыми стенами: каменными, кирпичными, бетонными, Саманными и др. Эти фундаменты прочны, надежны, ио требуют много материала. Они целесообразны при неглубоком заложении, особенно для зданий с подвалами.

Фундаменты ленточные из бутовой кладки делают различной ширины. Если глубина заложения не больше 50-—70 см, то фундамент выкладывают иа всю глубину. При заложении на глубину свыше 70 см в сухих грунтах траншею копают на нужную глубину, затем подсыпают крупный песок

фундамент

Р и с. 86. Фундаменты:

й — ленточный; 6 — столбчатый; в — столбчатый с рандбалкой; г — столбчатый железо* бетонный; 1, 10 — цементный раствор; 2, // — гидроизоляция; 3 — лага; 4^- пол; б, /2 — стена; 6, /3 —цоколь; 7 — отмостка; 8 — арматура; 9 — железобетонная плита; /4—-стол* бы£ 15 — рандбалка; 16 — раствор с арматурой; /7—пол; 18 — монолитный фундамент;

19 — сборный фундамент

слоями по 15 см, обязательно поливают водой и только затем тщательно уплотняют тяжелыми трамбовками. Высота песчаной подушки допускается не более половины всей высоты фундамента.

При кладке первого ряда фундамента из камня или кирпича сперва следует на основание налить слой раствора толщиной от 1 до 5 см (под кирпич тоньше, под камень толще), уложить на раствор кирпич или камень, плотно припрессовать. Если останутся пустоты, то возможна осадка здания.

Фундаменты б у то бетонные прочны, надежны, долговечны. Заполнителем для них служат скол камня из карьеров,

Рис. 87. Устройство фундаментов из разных материалов: о — бутовый; б — бутобетонный; в — кирпичный по бутобетону; г — кирпичный; д — бутовый по песчаной подушке; е — кирпичный по буту; 1 — гидроизоляция; 2 — стены; 3 — подкладки

щебень, гравий, кирпич-половняк, кирпичный бой и пр. Если стенки вертикальные и глубина заложения до 1 м, то сперва дно траншеи уплотняют, затем наливают 5-сантиметровый слой цементного раствора нужной марки, кладут заполнитель слоями по 15—25 см, проливают каждый слой жидким раствором нужной марки и плотно трамбуют тяжелыми трамбовками. Когда глубина более 1 м или ширина котлована больше необходимой ширины низа (подошвы) фундамента, то следует устроить опалубку из досок, или щитов, которые снимают не ранее двух недель после возведения фундамента.

Фундаменты песчаные устраивают под небольшие одноэтажные дома. Прежде всего роют траншею на нужную глубину до плотного основания. Отрытый ров засыпают крупнозернистым песком слоями по 15 см, поливают водой, тщательно уплотняя тяжелой трамбовкой. Ширина песчаной засыпки берется по расчету, но не менее ширины стены с добавлением 10 см. Например, ширина стены 50 см, ширина засыпки должна быть 50-f-10=60 см. Не доходя до уровня земли на 25—30 см, поверх утрамбованного песка укладывают щебень слоями по 15—20 см, трамбуют его и проливают цементно-глиняным или цементно-известковым раствором марки не менее 10 и не доводят его до уровня земли на 15—20 см, а затем выводят из кирпича на два-три ряда (14—20 см) выше уровня земли. Делают гидроизоляцию и возводят цоколь.

Фундаменты столбчатые возводят в основном под здания с легкими стенами: деревянными и каркасными, но можно и под тяжелые стены, когда требуется глубокое заложение и ленточный фундамент не экономичен.

Столбы могут быть деревянные, каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные и железобетонные. Их ставят на расстоянии от 1,5 до 2,5 м друг от друга. Столбы обязательно ставят под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми или несущими простенками, прогонами, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки.

Фундаменты из деревянных стульев устраивают под рубленые р каркасные деревянные здания. Древесину для стульев берут сухую комлевую, лучше рудовую сосновую или дубовую диаметром не менее 20 см, толще — лучше. Без подготовки, в условиях переменной влажности, средний срок службы сосновых стульев 6—7 лет, осмоленных—10—12 лет, дубовых без подготовки — до 12—15 лет, осмоленных — 20 лет и более. Подготовка может быть различной. В одном случае стулья покрывают только битумом, в другом покрывают битумом и по горячему раствору обертывают двумя-тремя слоями рубероида. Стулья можно обжигать (обугливать) на 1,5—2 см, но можно по обугленной части промазать горячим битумом и по нему обернуть рубероидом в два-три слоя. Чем лучше подготовка, тем дольше служат стулья. Высота подготовленной части стула должна быть на 30 см больше глубины нахождения в грунте.

Под углами дома стулья заглубляют в грунт на 125 см, остальные на такую же глубину или на 20—30 см меньше. Под внутренние стены стулья заглубляют от 50 см и больше.

Стулья устанавливают или прямо на грунт, или, что лучше, на большие плоские камни, хорошо уплотненные в грунт, или деревянные подкладки-пластины из брусьев толщиной не менее 10 см, шириной — 20 и длиной 40—50 см. Подкладки и камни увеличивают площадь передачи нагрузки на грунт и повышают устойчивость стульев. Ямы с установленными стульями засыпают слоями грунта по 15—20 см и плотно трамбуют. Иногда в грунт немного добавляют цемента и все перемешивают. Два верхних слоя засыпают грунтом с добавлением в него крупного гравии или щебня. Верх установленных стульев выравнивают строго по горизонтальной линии, намеченной намеленным шнуром.

Фундамент из каменных и кирпичных столбов выполняют из бутового камня, камня-плитняка, хорошо обожженного красного кирпича, лучше железняка. Плохо обожженный кирпич быстро разрушается. Минимальные размеры столбов из бутового камня 60X60 см, из кирпича — 51X51 см. Столбы можно армировать по высоте через каждые 25—30 см арматурной сеткой из 6-миллиметровой проволоки.

Под одноэтажные легкие каркасные здания допускается ставить угловые столбы из кирпича размером 38X38 см, а промежуточные 38X25 см.

Фундаменты из железобетонных столбов могут быть монолитными и сборными. Ширина подушки — по расчету. Толщина столбов — 25X25 см, с вертикальной арматурой диаметром 10 мм и горизонтальной — хомутов диаметром 6 мм, которую располагают через 25 см. При сборных столбах подушку и столбы изготовляют отдельно и монтируют во время установки.

Фундаменты столбчатые с рандбалкой имеют свои особенности. Стены каменных, шлакоблочных, бетонных и землебитных зданий, опирающихся на столбовые фундаменты в пролетах между столбами, поддерживаются плитами или балка-, ми из железобетона или стали.

Стены, выкладываемые из кирпича, в пролетах между столбами гйэддерживаются рандбалками или фундаментными балками, часто называемыми рядовыми перемычками, которые выполняют из обычной рядовой кирпичной кладки (лучше армированной). Такие перемычки возможны тогда, когда расстояние (пролет) между столбами не превышает 2—2,5 м. Высота ранд-балки должна быть не менее */4 ее пролета и во всяком случае не менее четырех рядов кладки.

Кладку перемычки ведут из отборного целого кирпича на растворе марки не ниже 25, больше маркам—прочнее перемычка. Под нижний ряд кладки во избежание выпадания кирпича и для восприятия растягивающих усилий укладывают арматуру из круглой стали диаметром 5 мм, но можно толще, в количестве не менее одного стержня на каждые 13 см ширины рандбалки (чаще лучше). Арматуру укладывают в слое цементного раствора толщиной 2—3 см, который накладывают на опалубку. Низ ранд-балки располагают на 40—50 см ниже поверхности земли. При засыпке грунтом под рандбалкой оставляют зазор величиной 5—7 см, г. е. не подсыпают под нее землю.

Заканчивают фундамент или ниже уровня земли на 10 см, или выводят выше уа 15—20 см, на нем возводят более тонкую часть, называемую цоколем.

Материалы и растворы для фундаментов и цоколей. *Эти части зданий возводят из прочных материалов, которые могут служить длительное время, не разрушаясь. В таблицах II и 12 ука^ заны материалы и растворы для фундаментов и цоколей, находящихся в различных условиях эксплуатации.

ЦОКОЛЬ, ЗАВАЛИНКА, ЗАБИРКА, ОТМОСТКА

Цоколь — верхняя, более тонкая часть фундамента, возвышающаяся над землей на 50—70 ем. Цоколь должен быть прочным, устойчивым против атмосферных и грунтовых вод. Поэтому: его выкладывают из прочных морозостойких материалов (камень, бетон, кирпич-железняк) и оштукатуривают цементным раствором состава 1:3. j

Если стены грунтбцементныё или саманные, то цоколь облицовывают кирпичом или бетонными камнями. Если их нет, то делают завалинку (рис. 88), используя песок или шлак.

Забирки—простейший вид цоколя. Это тонкие стены между столбами фундамента, утепляющие подпольное пространство, и предохраняющие его от пыли, влаги, снега и т. д. (рис. 89), С внутренней стороцы забирки утепляют шлаком, сухой зем-i лей, песком. Выполняют из тех же материалов, что и столбы

фундамента, но можно и из других. Ширина бутовой забирки—• не менее 400 мм, кирпичной — в 1 или */г кирпича. Заглубляют в грунт на 300—500 мм. Если грунт глинистый, то под забиркой делают песчаную подушку толщиной 150—200 мм. Забирку оштукатуривают.

С каждой стороны дома в цоколе, забирке или завалинке для проветривания подполья необходимо сделать по одному вентиляционному отверстию размером не менее 140X140 мм. Они должны быть не ниже 150 мм от уровня земли. С наступлением теплой погоды их открывают, а с наступлением холодов закрывают деревянными вкладышами или кирпичом, обмазывая глиной.

Отмостки служат для отвода атмосферных и других вод от фундамента дома. Отмостка —это как бы тротуар шириной от 50 до 100 см с уклоном в сторону от дома. Уклон должен быть равным 0,1 ширины отмостки (10 см на 1 м ширины). Сняв вокруг фундамента растительный грунт на глубину 10—15 см, в образовавшуюся эддемку закладывают слой мягкой глины, тщательно уплотняют ее, придавая нужный уклон. Затем засыпают песок с гравием (щебнем) или кирпичным боем, трамбуют и заливают цементным раствором или покрывают цементогрунтом, грунтоасфальтом. По краям отмостки рекомендуется прорыть канавки с уклоном для отвода воды от дома.

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ

Чтобы в стены дома не проникала грунтовая влага, устраивают гидроизоляцию. В каменных и кирпичных фундаментах гидроизоляцию кладут обычно на высоте 15—25 см от уровня земли. Если полы кладут на балки, то гидроизоляция должна быть на 5—15 см ниже последних.

В доме, имеющем подвал, гидроизоляцию кладут на двух уровнях: первую —в фундаменте на уровне пола подвала или ниже его на 13 см, вторую — в цоколе на 15—25 см выше поверхности отмостки.

Поверхности стен подвала и его пол изолируют при этом так.

Если уровень грунтовой воды ниже пола подвала, то с наружной стороны стены, соприкасающиеся с грунтом, покрывают двумя слоями горячего битума.

На пол кладут слой жирной глины (25 см), уплотняют, покрывают слоем бетона (5 см), выравнивают, выдерживают в течение одной-двух недель, покрывают мастикой и наклеивают двухслойный рулонный ковер из рубероида или толя. Сверху кладут такой же слой бетона, который выравнивают, покрывают цементным раствором и железнят.

Когда уровень грунтовых вод выше уровня пола подвала, то надо создать хорошую изоляцию стен и пола (см. «Устройство погреба и ледника»). Кроме того, вокруг стен в местах примыкания пола подвала следует сделать эластичный замок из пакли, смоченной в расплавленной битумной мастике или битуме. Особенно необходим такой замок в подвалах с глинистым грунтом, где наблюдается неравномерная осадка.

Изоляцию стен с наружной стороны поднимают выше уровня грунтовой воды на 50 см.

При высоком уровне грунтовых вод подполье изолируют сначала слоем глины (25 см), на нее кладут бетон, на бетон — гидроизоляцию и опяк> покрывают цементным раствором (рис. 90).

Для освещения подвалов часто ниже уровня земли устраивают окна. Перед такими окнами необходимо иметь колодцы-приямки с облицованными камнем, кирпичом, бетоном стенами. Пол приямка должен иметь лоток для сбора воды; сверху над окнами рекомендуется устроить козырьки.

Верх фундаментов и цоколей не всегда бывает ровным и гладким. Для выравнивания по боковым сторонам на 1—3 см выше их поверхности крепят доски с ровными кромками. Пространство в опалубке заливают цементным раствором состава 1 :3 или 1 :4, выравнивают, разглаживают его, просушивают и затем укладывают гидроизоляцию.

Приведем для примера несколько способов изоляции фундамента.

1. Кладут слой цементного раствора (2—3 См) состава 1:2, выравнивают, железнят, сушат. Стелют один слой толя или рубероида.

2. Кладут два-три слоя мастики, приготовленной из 1 части разогретой сосновой смолы и 0,3—0,5 части извести-пушенки, просеянной на частом сите. Известь можно заменить сухим просеянным мелом, смешивая его со смолой в пропорции 1:1. Горячую мастику наносят слоями (общая ее толщина должна быть 7—10 мм).

3. На горячей сосновой смоле наклеивают бересту в два-три слоя.

4. Настилают насухо два слоя толя или два слоя рубероида, но так, чтобы швы на концах перекрывались не менее 150 мм и не проникала вода.

5. Наиболее надежная изоляция — на мастиках ( рубероид—на битумной). Верх фундамента или цоколя покрывают мастикой и наклеивают на нее первый слой рулонного материала, который вновь покрывают мастикой, и наклеивают второй слой рулонного материала. Песчаную или каменную посыпку со стороны наклейки с рулонных материалов надо снимать, так как это обеспечивает более надежное приклеивание.

Несколько слов о железнении. Правильно выполненная работа достаточно надежно защищает конструкции от проникновения сырости. Выполняют ее двояко. В одном случае на хорошо выровненный свежий раствор насыпают 2—3-миллиметровый слой сухого цемента и тут же хорошо заглаживают его лопаткой или кельмой. Цемент впитывает воду, образуется цементное тесто, которое, высыхая, не пропускает воду. Можно на выровненный свежий раствор наложить 2—3-миллиметровый слой цементного теста и также его загладить.

Вообще под любые здания желательно устраивать гидроизоляцию на двух уровнях по фундаменту и верху цоколя.

Иногда под деревянные здания с каменными и другими фундаментами гидроизоляцию кладут только по верху цоколя. Это неверно. Так как сырость, идущая по фундаменту, будет увлажнять подполье, что приводит к загниванию древесины. Значит, изоляцию надо укладывать и по фундаменту.

Если фундаменты выкладывают из отдельных камней или кирпичей, то для того чтобы закрыть возможно имеющиеся сквозные трещины или незаполненные раствором швы, их приходится оштукатуривать. Особенно хорошо выполнять штукатурку с двух сторон. Раствор желательно применять цементный или Известково-цементный, но он менее прочный, чем первый.

С наружной стороны штукатурку затирают, а еще лучше заглаживают штукатурной лопаткой или кельмой, что придает штукатурке водонепроницаемость.