Способы усиления, связанные с увеличением размеров подошвы фундаментов

Сильные и слабые стороны фундамента на подошве

Ленточный фундамент на подошве можно возводить абсолютно в любое время года, не исключая зимы. Этот вид основания является универсальным, на котором можно возводить здания из камня, бетона, кирпича, бревен и бруса.

Недостатком фундамента на подошве можно назвать достаточно сложную технологию.

Подошва ленточного фундамента уверенно себя ведет на большинстве грунтов. Лишь при наличии торфяного или зыбкого грунта потребуется предварительная отсыпка земли. Для здания средних размеров потребуются 10-15 опорных точек.

Определение размеров подошвы фундамента

При определении предварительных размеров подошвы фундамент принимают абсолютно жёстким, а реактивное давление грунта под его подошвой – распределенным по линейному закону.

Читайте также: Ступени для крыльца: виды и правила строительства

Площадь подошвы фундамента Af

подбирают так, чтобы среднее давление под подошвой не превышало условного расчетного сопротивления грунтов
R
0 по формуле

, (18)

где N

0
,ser
– продольное усилие, передаваемое колонной, приложенное к фундаменту в уровне его обреза, при коэффициенте надежности ;
d
– глубина заложения фундамента;
gmt
– среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах (принимается » 20 кН/м3).

Затем определяются стороны подошвы фундамента:

– для фундаментов с квадратной подошвой;

; bf

=
lf u
– для фундаментов с прямоугольной подошвой,

где bf

– ширина подошвы фундамента;
lf
– длина подошвы фундамента;
u
= 0,6 ¸ 0,85.

После этого уточняется расчетное сопротивление грунта в соответствии с [20] по формуле

, кПа, (19)

где gс

1 и
gс
2 – коэффициенты условий работы, принимаются по табл. 3 [20] или табл. 5.3 [3] в зависимости от наименования грунта и его состояния, а также от конструктивной особенности здания;
k
– коэффициент, принимаемый равным
k
= 1,0, если прочностные характеристики грунта (
j
и
c
II) определены непосредственными испытаниями, и
k
= 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого прил. [20];
Мg
,
Мq
,
Мс
– коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения
j
несущего слоя грунта, принимаются по табл. 4 [20] или табл. 5.4 [3];
bf
– ширина подошвы фундамента;
kz
– коэффициент, принимаемый равным: при
bf
< 10 м –
kz
= 1,0, при
bf
> 10 м – (здесь
z
0 = 8 м); – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3);
g
II – то же, ниже подошвы фундамента;
с
II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2);
d
1 – глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала (рис. 4), определяется по формуле

Читайте также: Процесс шпаклевки стен под обои — простые правила

, м, (20)

где
hs
– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf
– толщина конструкции пола подвала, м;
gcf
– расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3),
gcf
» 22 ¸ 24 кН/м3;
db
– глубина подвала – расстояние от уровня планировки до уровня пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной
В
£ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается
db
= 2 м, при ширине подвала
В
> 20 м –
db
= 0).

Затем проверяется условие

P

£
R
, (21)

где ; ; .

Если правая и левая части неравенства (21) отличаются друг от друга более чем на 5 %, необходимо уточнить размеры подошвы фундамента.

Уточнение производится следующим образом. Сначала по формуле (18) вычисляется новое значение площади подошвы Af

с заменой
R
0 на
R
. После этого уточняются стороны подошвы фундамента
lf
и
bf
.

Затем по формуле (19) вычисляется новое значение R

и так до выполнения условия £ 0,05.

Для внецентренно нагруженных фундаментов следует проверить условия: P

max £ 1,2
R
и
P
min ³ 0.

Полученные из расчета размеры подошвы округляются кратно 0,3 м в большую сторону. Окончательные размеры подошвы фундамента устанавливаются после расчета основания по деформациям (осадки).

Особенности технологии возведения фундамента на подошве

Подошва ленточного фундамента фактически является монолитной платформой из железобетона, предназначенной для более равномерного распределения нагрузки, то есть это можно назвать усилением ленточного фундамента. Ширина подошвы больше, чем ширина самого основания в два или более раз, а высота около фута. Классический вариант подошвы усилен арматурой из стальных прутков.

Читайте также: Как очистить кирпич от цемента. Способы очистки кирпича от раствора, полезные советы

Ее закладка проводится в несколько этапов:

1. Первоначально под фундамент размечается дно котлована.
2. Ставятся вешки, после чего переходят к сооружению опалубки, для которой обычно берутся доски, соединенные углубленными в землю стальными скобами.
3. Опалубка устанавливается симметрично относительно осевой линии подошвы.
4. Обычно доски не подрезаются, а зазоры закрываются накладными обрезками досок, прибиваемых снаружи гвоздями.
5. На следующем этапе частично осуществляется обратная засыпка грунта возле потенциально слабых точек. При этом бетон приподнимается, возвращаясь под опалубку.
6. Затем определяется верхний уровень подошвы фундамента. Его кромка должна горизонтально располагаться на нужной глубине.
7. Гвоздиками фиксируются отметки.
8. Далее начинается бетонирование с участков, куда не подъедет бетоновоз.
9. После этого проводится армирование стальным прутом.
10. Последним этапом возведения подошвы является прорезывание шпоночной канавки, которая проходит по верхней кромке вдоль оси.

Ленточный фундамент на подошве при соблюдении технологии получается прочным и долговечным, который позволит без проблем эксплуатировать здание десятилетиями.

Уширение подошвы фундамента выполняют банкетами из бутовой кладки или из монолитного бетона и железобетона, банкетами балочного типа, а также с помощью монолитных и сборных железобетонных подушек. Устройство банкет из бутовой кладки

выполняется крайне редко из-за большой трудоемкости работ. Чаще всего применяют одно- и двусторонние банкеты из монолитного бетона и железобетона. Конструкция банкет зависит от способа их связи с существующим фундаментом и схем передачи нагрузки от сооружения на усиляемый фундамент.
Наибольшее распространение получили банкеты
, где передача нагрузки от сооружения осуществляется с помощью опорных балок (рис. 6). Для этого в стене пробивают сквозные отверстия с шагом 1,5…2 м. в которые перпендикулярно к стене устанавливают опорные балки из стального швеллера (двутавра) или железобетона. Нагрузка на банкеты передается через распределительные балки из швеллера или двутавра №16… 18, которые располагают вдоль стены.

Рис.6. Усиление фундаментов монолитными бетонными банкетами:

1 — фундамент; 2 — монолитный бетонный банкет; 3 — анкера; 4 — распределительная балка; 5 — опорная балка; 6 — стена; 7 — зачеканка цементно-песчаным раствором; 8 — основание
Работы выполняются в следующей последовательности:

• разбирают отмостку (при необходимости) и пол первого этажа;
• устраивают водосборные колодцы, ограждения;
• в пределах захватки (длина 1,5…2 м) отрывают траншею с одной или обеих сторон фундамента;
• очищают боковые поверхности фундамента;
• устраивают основание под банкет из щебня толщиной 50… 100 мм путем втрамбовывания его в грунт;
• в теле фундамента просверливают отверстия (в шахматном порядке через 0,25…0,35 м по высоте 1,2… 1,5 м по длине фундамента) и забивают в них анкерные стержни диаметром 16 мм;
• устанавливают опалубку и бетонируют банкет до отметки низа распределительных балок;
• после набора бетоном требуемой прочности (не менее 70% проектной) устраивают в стене «окна» и устанавливают в них опорные балки;
• монтируют распределительные балки и сваривают их с опорными балками;
• производят добетонирование банкета на высоту распределительных балок и заделку зазоров в «окнах»‘ для опорных балок.

Увеличение площади опирания фундаментов может осуществляться с помощью сборных железобетонных отливов и стальных тяжей

(рис. 7).

Рис. 7. Увеличение площади опирания фундаментов с помощью железобетонных отливов: 1 — фундамент; 2 — стальной стяж; 3 — железобетонный отлив; 4 — домкрат; 5 — стена

Работы выполняются в следующей последовательности: отрывают с обеих сторон фундамента траншею по захваткам длиной 1,5…2,0 м; в теле фундамента сверлят сквозные отверстия; монтируют железобетонные отливы; устанавливают стальные тяжи; с помощью домкратов или клиньев выполняют разжатие отливов в их верхней части; укладывают бетонную смесь в зазор между существующим фундаментом и железобетонными отливами. В результате разжатия отливов они поворачиваются внизу во-круг своей нижней оси и дополнительно обжимают грунт основания. К недостаткам этого способа следует отнести значительный объем земляных работ и большие затраты ручного труда.

При уширении подошвы фундамента путем подводки монолитных или сборных железобетонных плит (рис. из-под него в пределах захватки длиной 1,5…2 м удаляют грунт. Железобетонные плиты монтируют на подготовленное выровненное основание. Зазор между поверхностью плит и подошвой фундамента зачеканивают жестким цементно-песчаным раствором марки 100.

Рис.8. Уширение подошвы фундамента:

а — подводка железобетонных плит; б — устройство монолитной железобетонной подушки; 1 — уплотненная грунтовая подготовка; 2 — железобетонные плиты; 3 — цемнтно-песчаный раствор; 4 — фундамент; 5 — стена; 6 — опалубка; 7 — арматурная сетка
Процесс устройства монолитной железобетонной подушки менее трудоемок. Для этого на подготовленное основание укладывают арматурные сетки, устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь. Уплотнение бетонной смеси выполняют вибрированием. Для обеспечения надежного контакта укладываемой бетонной смеси с фундаментом бетонирование производят на 100… 150 мм выше отметки его подошвы.

Материалы и инструменты, необходимые для работы

Как правило, для заливки фундаментной подошвы под ленточную конструкцию необходимы:

• штыковые и совковые лопаты для проведения земляных работ;
• арматурные прутья и вязальная проволока;
• молоток;
• крючок для вязки металлического каркаса;
• гвозди;
• разметочный шнур (лучше – два);

• нивелир;
• вешки;
• пиломатериал с размерами в сечении 5 на 30 см;
• бетонный раствор;
• монтажные скобы.

Недостатки ленточного фундамента с опорной подошвой:

— Нельзя строить на глубокопромерзающих и сильновспучивающихся грунтах;

— Фундамент из монолитного бетона потребует больших временных и трудовых затрат, по сравнению с другими видами фундаментов;

— Большой расход материалов (опалубки, арматуры или бетона);

— Для заглубленных типов ленточных фундаментов требуется использование специальной строительной техники;

— Высокая стоимость строительства фундамента.

Даже при всех имеющихся недостатках, ленточный фундамент с опорной подошвой является самым востребованным и распространённым в современном строительстве. Сделав выбор в пользу данного вида ленточного фундамента, вы гарантируете своей будущей постройке высокую надёжность и долговечность.

Цены на ленточные фундаменты

В стоимость строительства ленточного фундамента с опорной подошвой входит:

— Разметка местности, привязка;

— Рытьё траншеи под фундамент 10 см;

Читайте также: BOBTANK — ландшафтные работы. 8915-440-40-21

— Песчаная подушка 10-20 см, с утрамбованием;

— Установка арматурных каркасов;

— Установка опалубки;

— Заливка бетона марки М250.

№	Тип фундамента	Единица измерения	Стоимость в рублях
1	Мелкозаглубленный ленточный фундамент	м/п	4400
2	Заглубленный ленточный фундамент	м/п	7000
4	Ленточный фундамент с опорной подошвой	м/п	7600