Монолитный фундамент

Содержание:

 

1. Монолитный фундамент. Определение. Преимущества.    Применение.
2. Исходные данные.
3. Подготовительные работы.
4. Механизмы и машины.
5. Процесс выполнения монолитной плиты.
6. Литература.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Монолитный фундамент. Определение. Преимущества.    Применение.

 

Плитный или  монолитный фундамент относится  к классу незаглубленных или мелкозаглубленных  фундаментов. Он представляет собой  железобетонную плиту, уложенную на слой хорошо утрамбованного щебня или  песка, толщиной 10 - 30 см, под которым  находится выровненный материковый грунт (не копанная, не рыхленная земля)

Толщина железобетонной плиты составляет, как правило, 20-40 см. Возможно применение как монолитной плиты, возводимой на месте проведения работ, так и сборного железобетона например: дорожных плит. В этом случае поверх плит выполняется выравнивающая стяжка из цементного раствора или обычного бетона. Безусловно, монолитный плитный фундамент имеет большую пространственную жесткость и более надежен и долговечен в эксплуатации нежели сборный из плит. При этом бетонирование плитного фундамента на месте может обойтись дешевле чем покупка, доставка и монтаж краном дорожных плит. Тем более, что их все равно придётся "накрывать" цементной стяжкой из раствора.

Монолитный фундамент - это сплошная железобетонная конструкция, представляющая собой плиту, служащую основанием для строящегося дома и несущую на себе все нагрузки от строения. Кроме того, строительство монолитного фундамента позволяет предотвратить перекосы стен дома и их смещение и служит прокладкой между грунтом и зданием, защищающей от воздействия воды и температур. Строители, и владельцы загородных домов очень уважительно относятся к монолитным фундаментам, поскольку они абсолютно неуязвимы для внешних факторов. Строительство монолитного фундамента предполагает создание цельной однородной бесшовной конструкции, которая изнутри укрепляется арматурной сеткой. В этой конструкции нет никаких слабых мест – отсутствие швов защищает фундамент от разрушения, а железный каркас увеличивает его жесткость и равномерно распределяет нагрузку. Благодаря технологии строительства монолитного фундамента возводить дома можно практически на любых грунтах, от неустойчивости которых фундамент оберегается именно монолитностью плиты. Опыт сооружения таких фундаментов обобщен в Санитарных нормах и правилах, которым необходимо следовать при строительстве плитного фундамента. Рассмотрим процесс сооружения таких фундаментов на примере строительства фундамента коттеджа или просто загородного дома.  Как видно уже из названия, монолитный или плитный фундамент – это большая сплошная пита, закладываемая под всю площадь коттеджа. Значительные размеры и равномерность нагрузок позволяет тяжелым конструкциям дома быть устойчивыми даже на слабых неустойчивых грунтах – если почва начинает двигаться под домом, то вместе с ней будет смещаться весь монолитный фундамент целиком, а не отдельные его части. За это монолитный фундамент получил очередное «прозвище» - «плавающий». К тому же серьезная масса фундамента делает его смещение возможным лишь в исключительных случаях – такую махину сдвинуть с места непросто даже природе. Монолитный фундамент по глубине усадки бывает глубоко- и мелкозаглубленным.  Если строится большой дом, то для большей устойчивости дома необходимо устанавливать фундамент как можно глубже, а вот строительство мелкозаглубленных фундаментов характерно для небольших домов или коттеджей. Важное значение при выборе вида фундамента имеют тип грунта и уровень грунтовых вод: если грунт слабый, а воды располагаются высоко, то предпочтительнее установить глубоко заглубленный фундамент, а вот на твердых грунтах при низких водах достаточно и мелко заглубленного. Строительство плитного фундамента для коттеджа целесообразно в тех случаях, когда предполагается, что общие нагрузки сверху – от массы дома, по бокам – от движения почвы, и снизу – от грунтовых вод будут весьма существенными. Чтобы успешно противостоять этим нагрузкам, фундамент должен иметь толщину не менее 10 см, при этом желательно, чтобы фундамент был как можно толще – хотя бы 10 см под поверхностью земли и 30 см – над ней. Площадь фундамента зависит от площади самого дома, но чем больше площадь монолитной плиты, тем меньше нагрузка на грунт, а, значит, и выше устойчивость сооружения. Монолитная плита должна представлять собой единое целое с опалубкой, которую нужно тщательно вычистить, смочить водой и жестко зафиксировать болтами, домкратами и выравнивающими балками. Основанием такого фундамента является подушка из песка и гравия, покрытая гидроизоляцией, которая  защищает фундамент от воздействия грунтовых вод. На эту подушку и устанавливается каркас из арматуры, заливаемый бетоном. Для обеспечения максимальной прочности конструкции в строительстве монолитного фундамента используется ребристая арматура диаметром от 12 до 16 мм – ее сцепление с бетоном будет оптимальным. Арматурные сетки необходимо устанавливать жестко связанными между собой ярусами. Арматуры и бетона используется очень много, так как площадь такого фундамента больше, чем у других фундаментов, в том числе и железобетонных. Поэтому цена строительства фундамента под коттедж будет заметно выше – фактически монолитный фундамент является самым дорогим. Плита фундамента обычно имеет с верхней стороны гладкую поверхность, служащую заодно и полом для подвала или цокольного этажа, а  с нижней стороны – ребристую. После заливки бетона ему необходимо дать время выстояться и набрать прочность, далее можно демонтировать опалубку. Разумеется, строительство плитного фундамента под коттедж или загородный дом обходится не очень дешево, зато можно быть уверенным, что строение будет стоять долго и в приличном состоянии.

Преимущества монолитного  фундамента.

Благодаря своей  площади и пространственному  армированию, такой фундамент позволяет  снизить давление на грунт до 0,1 кг/см2, а также воспринимать знакопеременные нагрузки, которые возникают при различных подвижках грунта. Ввиду того, что такой сплошной железобетонный фундамент располагается под всем зданием, его возведение наиболее оправдано в случае строительства сравнительно небольших объектов.

Основными преимуществами монолитных фундаментов можно назвать:

• простота и невысокая стоимость изготовления монолитной плиты (возможность проведения бетонирования без использования дорогостоящего бетононасоса, прямо с выгружных лотков автобетоносмесителей). При должном контроле со стороны заказчика всю работу можно выполнить при помощи малоквалифицированных строителей. Главное показывать - как вязать, куда лить и где вибрировать.
• высокая несущая способность благодаря большой площади опирания на грунт. Достаточно сказать, что лифтовая 63 метровая колонна Останкинской башни стоит на монолитной фундаментной плите толщиной всего 1 метр.
• гарантированная целостность стен здания обеспечивается общей платформой, не подверженной локальной деформации. Монолитная плита фундамента представляет собой жесткую негнущуюся площадку, на которой стоят стены и колонны. Зимой вся конструкция поднимается и опускается равномерно, без выпучивания и провалов в отдельных местах.
• фундамент и черновой пол в одном флаконе - тоже экономически выгодное решение. Не требуются жб плиты перекрытия цокольного этажа. Монолитная фундаментная плита сама выполняет роль перекрытия.
• возможность устройства монолитного плитного фундамента на сложных грунтах в виду того, что отсутствует необходимость копать "глубоко и много". То есть, такая конструкция позволяет до минимума сократить трудоемкие земляные работы в зонах глубокого промерзания грунтов, в условиях высоких грунтовых вод и т.д.

В каких случаях целесообразно возводить монолитный фундамент.

Если сравнивать плитный фундамент с ленточным  или свайным, то первый целесообразно  применять:

• на сложных грунтах
• для домов без подвалов, а так же если не предусматривается возведение высокого цоколя
• в в сооружениях где основанием пола служит сам фундамент. В этом случае под плитой фундамента выполняется надежная гидро- и теплоизоляция.

Морозоустойчивые  плитные фундаменты представляют собой  хорошую альтернативу иным фундаментам (даже свайным) в зонах глубокого  промерзания грунтов и получили широкое развитие в скандинавских странах. Развязка плиты с холодной землей достигается за счет применения теплоизоляции. В этом случае железобетонная плита фундамента в буквальном смысле лежит на "матрасе" из теплоизоляционного материала.

Если раньше для этой цели применялся пенопласт высокой плотности, то сегодня вместо него стали использовать более продвинутый материал - экструдированный пенополистирол. В России наибольшей популярностью пользуется отечественный пенополистирол Пеноплекс. Из импортных у нас наиболее известны Basf и Ursa. Это более современный и практичный вариант утеплителя. Экструдированный пенополистирол не гниет, обладает высокой прочностью, он долговечен. Основное применение этого материала - наружное утепление полов и стен подвалов и изготовление теплоизоляционной подушки для плитных фундаментов. Своеобразный ковер из пенополистирола и гидроизоляции выстилается на песчаной подушке (или бетонной подготовке), и прямо на нем производится бетонирование монолитной плиты.

В последнее  время плитный фундамент стали применять в частном строительстве и при возведении домов, имеющих подвал или полуподвал. В этом случае отпадает необходимость создания пола для такого подвального или полуподвального помещения. Его заменяет фундамент.

Выбор стройматериалов для плитных фундаментов

Отдельно хотелось бы упомянуть и про подбор материалов для изготовления плитных фундаментов. Утеплители мы упомянули выше, а  вот про выбор бетона для фундамента что-то пропустили.

Основные параметра  бетона, который можно было бы порекомендовать для бетонирования монолитной плиты фундамента:

• класс прочности или марка бетона - В22,5 (М-300) и выше.
• коэффициент водонепроницаемости - W8 и выше
• морозостойкость F200 и выше
• подвижность вполне достаточно П-3

В случае высоких  грунтовых вод может быть целесообразным применение сульфатостойкого бетона, если конечно таковой можно приобрести в ваших краях.

 Арматура  для фундамента используется  самая обычная. Выбор класса  арматуры зависит лишь от способа  её скрепления в каркас. Если  предполагается классическая вязка проволокой, можно применить арматуру любого класса. Если вы планируется варить каркасы электросваркой, стоит приобрести арматурную сталь класса а500с и ей подобную: с литерой С после цифры, обозначающей класс прочности (предел текучести). Это специальные виды арматурной стали, предназначенные для сваривания. Диаметр стержней - от 12 мм и выше.

Гидроизоляционные материалы для защиты монолитной фундаментной плиты можно выбрать  любые. Речь идет о так называемой рулонной гидроизоляции. Желательно выбирать битумно-полимерные материалы.  Имеется достаточно широкий спектр отечественно рулонной гидроизоляции: от стандартных марок навроде Техноэласт до специализированных материалов типа Техноэластмост, применяемых в сооружении тоннелей, аэродромов и т.д. Главное отличие этих материалов - качественный состав. Используются многокомпонентные битумно-полимерные составы мастик, не разрушающиеся при морозе, не таящие при жаре и т.д. Чего не скажешь об обычных гидростеклоизолах, сделанные из обычного строительного битума.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Исходные данные.

 

Возведение фундамента – это самый важный и ответственный  этап строительства дома.

По определению фундаменты предназначены для передачи нагрузки от расположенных выше частей здания на грунт основания. Основанием в свою очередь называют массив грунта, расположенный под фундаментами и воспринимающий нагрузку от всего здания. Грунты подразделяют на скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и органогенные.

Типы  фундаментов.

Значение фундамента в общей структуре здания трудно переоценить. Надежность, долговечность дома и безопасность проживания в нем во многом зависят от качественного и профессионального проектирования фундаментов, а затем возведения его квалифицированными и добросовестными строителями. При этом хотелось бы подчеркнуть, что выбор фундаментов должен быть обоснован не только технически, но и экономически. Конструкции фундаментов бывают различных типов: столбчатые, ленточные (монолитные или сборные), плитные  и свайные. Выбор типа фундамента зависит от конструктивной системы здания, величины передаваемой нагрузки и несущей способности грунта основания.

Монолитные железобетонные фундаменты на 20 - 25% дороже, чем чем  выполненные из сборных элементов, что вызвано затратами на арматуру и опалубку, а также несколько большей трудоемкостью. Однако дополнительные расходы полностью оправдывают себя в дальнейшем при эксплуатации здания. Сама технология возведения монолитных фундаментов позволяет создать надежную гидроизоляцию. Помимо этого, водонепроницаемость бетона можно повысить путем внесения в его состав специальных добавок. Между тем, особого внимания в домах с ленточными фундаментами, даже монолитными требует устройство пола подвала. Как правило, делается бетонная подготовка толщиной около 100 мм по щебеночной подготовке. Примыкание пола к стенам должно быть герметичным. Фундаменты в виде сплошной монолитной плиты применяют при высоком уровне грунтовых вод, особенно при напорном, а также неравномерно сжимаемом слабом грунте основания. Следует отметить, что геологические условия, вызывающие необходимость устройства плитного фундамента, складываются довольно часто. Практически повсеместно залегают неоднородные глинистые грунты, отличающиеся пестротой и состава и различной плотностью даже в пределах небольшой площади. Для деревянных домов с подвалом (бревенчатых, брусовых или каркасно-панельных) используются фундаментные панели, толщина которых составляет всего 260 мм. Бетон, из которого изготавливаются эти конструкции, содержат специальные добавки, повышающие надежность гидроизоляции. Технологией производства предусматривается закладка утеплителя в ячейки, образованные ребрами жесткости, поэтому дополнительной теплоизоляции стен подвала не требуется. В фундаментных панелях устраиваются оконные и дверные проемы, отверстия для ввода коммуникаций и крепления обвязочного бруса перекрытия подвала. Такие панели могут быть использованы для домов с конфигурацией любой сложности.

Нулевой цикл.

В первую очередь необходимо выполнить нулевой цикл. К работам  по нулевому циклу относятся: разбивка и рытье траншей и котлованов для устройства фундаментов; транспортировка грунта; прокладка трубопроводов и кабельной сети; обратная засыпка грунта; устройство насыпи с уплотнением.

Песчаные грунты состоят  из жестких частиц, имеющих форму зерен. По крупности различают гравиевые, крупные, средние, мелкие и пылеватые пески. Величина осадки, а следовательно, и допускаемое  давление на песок зависит от крупности, плотности, содержания глинистых частиц и насыщенности пор водой. Плотные равномерно залегающие пески крупной или средней крупности, не подверженные размыванию водой, являются хорошим практически не подверженные пучению основанием.

 

Состав  грунта: верхний слой растительный, после него на 3,5 м пески. Поэтому  откос 1:1, угол 45 градусов.

 

 

 

3. Подготовительные работы.

 

Прежде чем приступить к работам по подготовке основания  должны быть точно обозначены границы  участка, подведены подъездные пути, желательно из дорожных плит, и устроена площадка для разворота транспортных средств и строительной техники. Кустарник и деревья должны быть вырублены в соответствии с генпланом. Затем необходимо произвести посадку дома, то есть произвести разбивку плана в натуре. По внешнему периоду на расстоянии полутора метров от края будущего котлована устанавливают так называемую обноску из столбиков, соединенных по верху досками. На обноску натягивают шнур, обозначающий оси. При выполнении разбивочных работ желательно присутствие заказчика. Рабочая проектная документация должна включать план котлована, в котором указывается крутизна откосов, определенная расчетом.

Перед разработкой котлована производится геодезическая разбивка, устанавливаются  временные электрические столбы освещения, проводится временный трубопровод  водоснабжения. После чего приступают к снятию растительного слоя, который в случае, если его планируют в дальнейшем использовать для озеленения и благоустройства участка, хранится в отдалении от подъездных путей и складирования материалов. Для обратной засыпки растительный слой не годится.

При разработке котлована постоянно  ведется геодезический контроль. Это делается, прежде всего, для того чтобы исключить возможность  перекопки, которая приводит к увеличению глубины заложения. Более того, котлован отрывают на 10 – 15 см меньше, чем заложено в проекте. Перед возведением фундаментов. Дно котлована зачищается вручную. Рытье котлована производится непосредственно перед возведением фундамента. Перерывы между двумя этими этапами строительства недопустимы. Если котлован долго остается открытым, то его дно разжижается атмосферными осадками, а стенки обрушаются. Фундамент должен опираться на грунт в его природном нетронутом залегании, на так называемый материк, структуру и физико-механические свойства необходимо сохранить. Иногда слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментами, заменяют более плотным и, следовательно, менее сжимаемым. Это делается с целью уменьшения садки фундамента. В этом случае, как правило, устраиваются подушки из крупно- или среднезернистого песка с практически полным отсутствием глинистых примесей. Засыпанный и разровненный песок уплотняется трамбованием. Однако следует особо отметить, что толшина подушки должна быть определена расчетом.