Технологія будівництва щілинного фундаменту для приватного будинку
Щілинний фундамент є одним із наочних прикладів адаптації традиційної стрічкової основи до глинистих ґрунтів. Відсутність опалубки по всій висоті заливки та скорочення земельних робіт суттєво здешевлює вартість будівництва об'єкта. Щілинні фундаменти популярні для житлових будинків малої поверховості, гаражів, будівель господарського призначення та інших будівель.
Конструктивно щілинні фундаменти можна порівняти з монолітними стрічковими основами, тільки замість опалубки використовується траншея. Зовні траншея чимось схожа на щілину в землі, звідси й назва «щілинний» фундамент. Нерівні борти земляної траншеї забезпечують міцне зчеплення ґрунту та залитої бетонної суміші.
Формування нижньої частини щілинної опори відбувається за допомогою ґрунту, що виконує роль опалубки під підошву фундаменту. Таким чином, навантаження на ґрунт з боку будови передаються всіма поверхнями фундаменту – опорною площиною та бічними стінками, тобто фундамент передає повний спектр навантажень вертикального та горизонтального напрямків.
Закладку щілинних основ роблять у глинистих грунтах. Заливкою бетонної суміші в розпір траншеї створюється жорстка просторова конструкція, що забезпечує стійкість будови до вагових навантажень і зусиллям, що виштовхують морозного пучення. Виготовлення щілинних фундаментів для будинків, що будуються на піщаних ґрунтах, не рекомендується. Пісок не утримує геометричну форму стінок, в результаті грунт, що обсипається, різко погіршує якість бетонної суміші, що заливається, і не сприяє створенню працездатного фундаментного моноліту.
До переваг щілинних фундаментів відносять:
- Істотне зниження трудомісткості будівельних робіт. Статистика стверджує, що перехід на закладку щілинного фундаменту скорочує обсяги земляних робіт, що проводяться, практично вдвічі, обсяги робіт з опалубкою – до 60-70%;
- Зниження витратної частини бетону - до 6% і по арматурі - до 20%;
- Можливість використання траншейних технологій у обмежених умовах при забороні проведення динамічних впливів на ґрунт, наприклад, поблизу комунікацій або біля збудованих будівель.
Головним недоліком основ щілинного типу є обмеження його застосування:
- Допускається заливати тільки в глинистих ґрунтах, щоб забезпечувалося збереження форми траншеї при заливанні бетонної суміші та її ущільнення;
- Використовувати тільки на непучинистих ґрунтах, оскільки морозні пучення високої інтенсивності здатні витріщати та перекосити зведений будинок, за рахунок бічного зчеплення фундаменту з ґрунтом;
- На щілинних опорах не зводяться потужні споруди.
Взаємодія щілинних основ із ґрунтом
При охолодженні повітря у холодний період зимового сезону починається процес промерзання ґрунту. У пучинистих ґрунтах характерний наступний процес: у міру поглиблення фронту промерзання від поверхні землі в ґрунтову товщу виникають дотичні сили пучення, прикладені до бічних поверхонь фундаментів. При зниженні температури ґрунту величини питомих дотичних і відповідно сумарних сил пучення Qf зростають практично до 30 тс/м. Змерзання ґрунту в єдине ціле підтримує кригу, проте при весняному потеплінні крига втрачає свої сполучні властивості. При зниженні температури замерзлого ґрунту значення сумарних сил Qf досягають свого максимуму і потім починають знижуватися. У процесі зміни дотичних навантажень можливі два варіанти подій:
- При перевищенні навантажень впливу з боку побудованого будинку над значеннями показників Qf дотримуватиметься стійкість опори, деформація пучення – нульова;
- При перевищенні значень Qf над навантаженнями з боку будівлі фундамент втрачає стійкість і починає переміщатися вгору разом із замерзлим ґрунтом. При цьому відбувається відрив підошви фундаменту від ґрунтової основи з утворенням під нею об'ємної міні-порожнини. У процесі весняного осідання будівлі, пов'язаного зі зниженням сил пучення, у порожнину, що утворилася, потрапляє грунт зі стінок траншеї. Опора фундаменту вже НЕ МОЖЕ повернутись у вихідне положення. Починається крен усієї будови, що з роками все наростає.
Методики розрахунку
Залежно від глибини закладення щілинні фундаменти поділяються на два типи:
- Глибоко заглиблені - закладені нижче глибини промерзання ґрунту;
- Дрібнозаглиблені - застосовуються на непучинистих ґрунтах.
Стосовно опор стрічкового щілинного типу необхідно використовувати вказівки склепіння правил «Підстави будівель та споруд. Актуалізована редакція СНіП 2.02.01-83*», що регламентують розрахунки фундаментів за двома групами граничних станів (п.5.1.2):
- Розрахунки за несучою здатністю, що відносяться СП до першої групи граничних станів, куди увійшли руйнування конструкції, втрата стійкості становища тощо;
- Розрахунки за деформаціями, віднесені СП до другої групи граничних станів, до яких увійшли неприпустимі переміщення тощо.
Щілинні конструкції основ будинку, залиті нижче за глибину промерзання необхідно розраховувати на стійкість від дотичних сил пучення і по деформаціях осад. Дрібнозаглиблені щілинні основи, залиті в пучинистих ґрунтах, додатково розраховують за деформаціями пучення. Довідкові значення питомих дотичних сил пучення наведено у табл. 6.10 «Проектування та влаштування основ та фундаментів будівель та споруд». За ними визначається розрахункове навантаження на фундамент для прийняття рішення про застосування щілинної стрічкової основи.
Етапи будівництва
При виготовленні щілинних основ виконуються такі етапи робіт:
- Земляні роботи з копання траншеї відповідно до проекту;
- Встановлення опалубки надземної частини на потрібний рівень - майбутній цоколь будинку;
- Армування відповідно до проекту;
- Заливання бетонної суміші;
Земляні роботи
Копаємо траншею.
Прокладання траншеї починається зі зняття верхнього родючого шару та використання його (при необхідності) для вирівнювання майданчика.
Траншея викопується такою ж шириною, як ширина фундаменту. Глибина траншеї визначена у проекті. Бічні грані траншеї мають бути рівними та не обрушуватися під час усіх підготовчих робіт. Якщо пройшов дощ, то калюжі, що утворилися, обов'язково осушуються. А грунт, що «поплив», зрізається до сухого шару.
Допускається розширення нижньої частини траншеї опорної підошви стрічкового моноліту. Влаштування піщаної подушки не є обов'язковим для монолітних фундаментів глибокого закладання, а іноді може нашкодити. Якщо подушка з піску укладається, необхідно віброущільнення.
Облаштування опалубки надземної частини
Виставляємо опалубку та зміцнюємо бічними підпорами.
Для підготовки цоколя будинку виставляють опалубку за висотою цокольної частини рівня поверхні грунту. Допускається виготовлення цоколя як самостійної конструкції із цегляної кладки чи блочного типу.
Армування
Укладаємо арматурний каркас у траншею.
Армування проводиться в'язкою арматури. Особлива увага приділяється кутам. Детальніше дивіться в матеріалах: , як підібрати .
Зміцнюємо опалубку додатковими поперечними перемичками зверху.
Заливка бетонної суміші
Заливаємо бетон.
При підготовці бетонної суміші прийнято її готувати, як мінімум, на 10% більше за розрахункову потребу, повне заповнення розчином усіх нерівностей у грунті.
У підготовлену траншею заливають приготовлену бетонну суміш. Оптимальним варіантом вважається заливання безпосередньо після підготовки траншеї, поки глинисті краї, що підсихають, не почали обсипатися. Для зміцнення бетонної основи проводиться процес ущільнення, в результаті щебінь/жвір лягають максимально щільно з видаленням надлишків води та повітря. Варіантами ущільнення є штикування чи віброущільнення.
Знімаємо опалубку та прибираємо родючий шар ґрунту всередині фундаменту.
Висновок
Практика будівництва легких будівель підтвердила економічність використання щілинних стрічкових основ. Однак специфіка застосування цього типу підстав залежно від категорії ґрунту потребує високої кваліфікації проектувальників у частині виконання розрахунків на стійкість та деформацію фундаментів будинків. Нерідко будівельники не проводять дослідження для визначення властивостей ґрунту на новобудові, а конструкцію фундаменту приймають, перестрахування, як для сильнопучинистих ґрунтів, що призводить до подорожчання будівництва. Грамотно обґрунтоване рішення щілинного фундаменту зменшить трудомісткість будівництва та скоротить терміни будівництва будинку.
Порада! Якщо вам потрібні підрядники, є дуже зручний сервіс з їхнього підбору. Просто відправте у формі нижче докладний опис робіт, які потрібно виконати і до вас на пошту прийдуть пропозиції з цінами від будівельних бригад та фірм. Ви зможете переглянути відгуки про кожну з них та фотографії з прикладами робіт. Це БЕЗКОШТОВНО і ні до чого не зобов'язує.