Текст книги "Универсальный фундамент Технология ТИСЭ"

Автор книги: Р. Яковлев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 17 страниц)

ГЛАВА 5.
ПОДГОТОВКА К СОЗДАНИЮ ФУНДАМЕНТА

Прежде чем выбрать проект дома и приступить к строительству, внимательно изучите участок. Оцените его рельеф, форму и размер, ориентацию относительно солнца. Учтите расположение и застройку соседних участков, организацию подъезда. На проведении подготовительных работ будут сказываться также наличие колодца, дренажной системы, выгребных ям, прежних строений, деревьев. План застройки и озеленения участка несомненно повлияют на выбор места под жилой дом и на организацию строительной площадки.

5.1. ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ УЧАСТКА

Освоение участка начинается с разработки планировочного решения.

В первую очередь необходимо иметь данные о рельефе, о составе почвы на глубину промерзания, о положении уровня грунтовых вод как на весенний, так и на летний период года. Для этого без пробного бурения на глубину ниже 0,5 м границы промерзания не обойтись. Это связано с тем, что при наличии под несущим слоем слабонесущего грунта (плывун) опора может провалиться (рис. 60, б). Состав грунта оценивается по внешней его характеристике. При высоком уровне грунтовых вод рассмотрите возможность создания дренажной системы с отводом воды за территорию своего участка.

Полученные данные пригодятся при выборе фундамента и при устройстве подвала или погреба. Этажность дома и выбор схемы септика для утилизации отходов обязательно увязывают с несущей способностью грунта и с уровнем грунтовых вод. Опыт строительства и планировочные решения соседних участков окажут вам в этом неоценимую услугу.

Рельеф участка

Его необходимо знать для правильного выполнения осушительных работ и выбора места под постройки, для озеленения участка и для строительства фундамента.

Стоит составить карту рельефа своего участка. Для этого потребуется рулетка не менее 10 м, линейка в 1 м, шнур, колышки и гидроуровень. Последний состоит из резиновой трубки длиной не менее 10 м (поливочный шланг) со стеклянными трубками или пластиковыми бутылками на концах (в дальнейшем, при строительстве, всё это пригодится).

Для начала участок разбивается сеткой на квадраты 10x10 м (рис. 122) с точностью до 5 см. В соответствии с разбивкой на самом участке по углам квадратов забивают колышки (над уровнем земли на высоту 30 см).

Рис. 122. Разбивка участка на квадраты

С помощью гидроуровня (заполненный водой резиновый шланг со стеклянными трубками на концах) (рис. 123) и метровой линейки определяют разницу между уровнем соседних колышков с точностью до 1 см. Выполнять замеры начинают от самой высокой точки участка.

Рис. 123. Определение перепада высот гидроуровнем

Если у Вас ровный горизонтальный участок и дренаж не требуется, то эту работу проводить не нужно.

Если же дренаж необходим, то замеры выполняют особенно тщательно. Данные записывают в журнал и на их основании строят сечения рельефа на участке (рис. 124). Это пригодится при возведении фундамента под дом или хозпостройку, при расчете глубины заложения дренажной системы.

Рис. 124. План участка. Схема изменения перепада высот

Если рельеф достаточно сложный, то в зоне проведения строительных работ сетка разбивки участка делается более частой (2x2 м или 5x5 м).

Определившись с рельефом, можно приступить к разметке, к переносу графических построений с листа бумаги на участок.

На что следует обратить внимание

– В соответствии с градостроительными нормами и правилами в районах усадебной жилой застройки расстояние от окон жилых помещений до бытовых построек на соседних участках должно быть не меньше 6 м.

– Жилые дома располагаются на земельных участках с отступом от красной линии (край тротуара – граница участка) на магистральных улицах не менее 5 м, на других – не менее 3 м.

– На участке застройки полезно выделить функциональные зоны – палисадник, сад, огород, хоздвор… Планировка хоздвора зависит от набора и назначения построек и может быть решена индивидуально, но лучше использовать давно отработанные типовые схемы.

– Помещения для скота и птицы, надворная уборная, компостные и выгребные ямы должны быть удалены от жилого дома более чем на 12 м, а расстояние от стен гаража или сарая до веранды и стен дома с окнами – не меньше 7 м.

– Для лучшей организации территории участка одноквартирный жилой дом и его хозпостройки лучше располагать у одной из боковых границ участка, но не ближе 1 – 1,5 м к ней. Тесный проход между стеной и забором усложнит проведение их текущего ремонта, может стать причиной конфликта с соседями.

Из жизни

Крыша, нависающая над соседним участком, – достаточно частая Причина возникновения споров между соседями. Затопление участка ливневыми осадками, поломка насаждений снегом, соскользнувшим с крыши – веское основание для возмущения (рис. 125).

Рис. 125. Излишне близкое расстояние до забора – причина конфликта

– Если же дом давно уже стоит на таком конфликтном расстоянии, то его владелец обязан организовать полноценный водоотвод осадков на свой участок. Что касается защиты от снега, то с этим сложнее.

– Противопожарные расстояния между строениями и сооружениями в пределах одного участка не нормируются.

– Противопожарные расстояния между строениями и сооружениями на двух соседних участках должны быть соблюдены с учетом материала несущих и ограждающих конструкций дома (не ближе 6 м, если оба дома каменные, и не ближе 15 м, если они оба деревянные).

– Разбивка участка должна обеспечивать подъездные пути для пожарных машин. Расстояние от построек до пожарных машин не должно превышать 25 м.

– Планируя размещение животноводческих построек по отношению к жилью, следует их располагать с подветренной стороны. Особое внимание обращают внимание на размещение сооружений по переработке и использованию навоза и на определение мест сброса сточных вод.

– Если участок имеет уклон, то расположение дома на возвышенности более предпочтительно и по его художественному восприятию, и с точки зрения возможного подтопления участка по весне.

– Разбивка участка не должна быть в противоречии с проведением всего цикла строительных работ.

– Попытайтесь, планируя стройплощадку, в этот же сезон посадить деревья и кустарники, не откладывайте это на потом… Пусть время работает на Вас: и стройка идет, и деревья растут. Не пожалеете.

– Хозпостройки и площадки соединяют с домом, садом и огородом пешеходными дорожками шириной не менее 75 см, чтобы на них можно было свободно разойтись или провезти тачку. Возможно, что дорожки лучше создать до начала основного этапа строительства.

– Процесс разбивки участка выполняют одновременно с созданием проекта дома и определением его ориентации на участке.

– Ориентация дома на участке должна обеспечивать наилучшие условия освещения помещений солнцем зимой и не допускать их перегрева летом.

– Наличие высоких полусгнивших деревьев около дома может привести к тяжелым последствиям. Перед началом строительства их лучше удалить. Причинами падения высоких деревьев на дом могут стать ураганы, пожары, естественная старость деревьев. Этот момент необходимо особенно учитывать при строительстве на открытых продуваемых местах.

– Если у Вас на участке большие деревья, то не следует забывать об их развитой корневой структуре, которая может вызвать разрушение близко расположенных элементов здания (фундамент, забирка, отмостка или крыльцо) и подводящих инженерных коммуникаций (вода, канализация, электрические кабели и т. п.) (рис. 126).

– Фруктовые деревья могут быть вокруг дома, но не ближе чем на 4 – 5 м от его стен.

– Сооружения, которыми пользуются часто (колодцы, водопроводные колонки) следует располагать ближе к дому.

– Предполагая застраивать участок в несколько этапов, следует заранее предусмотреть наличие строительной площадки с местами складирования стройматериалов для выполнения дальнейших строительных работ.

– В планировке участка следует выделить зону для проведения досуга, закрытую от сторонних наблюдателей. Тихий уголок на участке будет любимым местом отдыха от городской суеты и бытовых проблем, для приема гостей. Здесь можно предусмотреть размещение стационарного или временного навеса, беседки, оборудованных скамейками, столом. В средней полосе зону отдыха располагают так, чтобы она была открыта солнцу. В южных регионах площадку для отдыха стараются располагать на южной стороне участка, оборудуя его навесом или зеленой стенкой с крышей из вьющихся растений.

– На участке желательно иметь источник воды для питья и полива, который на зимний период отключается. Неплохо на участке установить умывальник с отводом загрязненной воды.

Рис. 126. Близость дома к большим деревьям опасна непредсказуемостью

5.2. РАЗБИВКА ОПОР

Перед тем как приступить непосредственно к возведению фундамента, необходимо выполнить его расчет, подготовить строительную площадку, произвести разметку и установить обноску.

Для столбчатого или столбчато–ленточного фундамента расчет сводится к определению глубины заложения фундамента, к назначению шага столбов и к их разбивке по периметру фундамента.

Если проект предусматривает устройство подвала, то расчет фундамента сводится к определению толщины плиты и схемы её армирования или к определению параметров ленты, если фундамент ленточный. Кроме того, в расчете должны учитываться конструктивные особенности возведения стен и перекрытия подвала. Если строительство растянуто на два и более сезонов, то устройство фундамента (подвала) следует увязать с сезонными изменениями грунтовых условий.

Для расчета любого фундамента необходимо оценить вес дома и несущую способность основания.

Вес дома

Вес дома складывается из нескольких слагаемых.

Вес фундамента оценивается приблизительно. Если фундамент представляет из себя железобетонную конструкцию, то достаточно посчитать объем фундамента (в м³) и умножить его на удельный вес бетона (2,5 т/м³).

Вес стен определяется для каждого конкретного случая, исходя из веса строительных и отделочных материалов:

– при возведении с опалубкой ТИСЭ-2 вес 1 кв. м стены – 270 кг;

– при возведении с опалубкой ТИСЭ-3 вес 1 кв. м стены – 400 кг.

Нагрузка от элементов крыши (стропила, обрешетка, кровля):

– для кровли из листовой стали………20 – 30 кг/м²;

– рубероидное покрытие (2 слоя)…….30 – 50 кг/м²;

– асбоцементные листы………………40 – 50 кг/м²;

– черепица гончарная…………………60 – 80 кг/м².

Нагрузка от перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя или слоя звукозащиты.

С некоторым запасом предложим расчетную нагрузку от 1 кв. м перекрытия при пролете в 6 метров:

– чердачное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 200 кг/м…70 – 100 кг/м²

– цокольное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 200 кг/м…100 – 150 кг/м²;

– железобетонное монолитное……………………………….500 кг/м²;

– плиты перекрытия бетонные пустотные…………………350 кг/м².

При определении давления перекрытий на стены необходимо учитывать, что нагрузка от них и от эксплуатационной нагрузки в большей степени распределяется между несущими стенами, на которые опираются балки или плиты перекрытий. При монолитном перекрытии нагрузка равномерно ложится на все стены.

Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование…)

Условно принимается равномерное распределение нагрузки по всей площади перекрытий:

для цокольного и межэтажного перекрытия……210 кг/м²;

для чердачного перекрытия………………………105 кг/м².

Вес снегового покрова:

– для средней полосы России определяется по нагрузке в 100 кг/м²;

– для юга России……………50 кг/м²;

– для севера России…………до 190 кг/м².

(при острой крыше нагрузка от снега не учитывается).

При расчете веса дома необходимо учитывать и предполагаемую в дальнейшем перепланировку помещений, и увеличение этажности дома (если это предусматривается).

Просуммировав все слагаемые, полученную величину следует увеличить в 1,3 раза, обеспечив некоторый запас по несущей способности. Это необходимо для компенсации различных недочетов, которые могут возникнуть при определении веса дома. Эта расчетная величина веса и будет определять расчетное число опор.

Несущая способность опор

Несущая способность опор определяется типом грунта и глубиной заложения фундамента. С учетом того, что столбы фундамента закладываются на глубину промерзания, последний фактор не учитывается. Несущая способность опор определяется исходя из величины расчетного сопротивления грунта (Ro), взятого из табл. 4…8 для влажных грунтов (табл. 19).

Таблица 19. Несущая способность одной опоры

В таблице 19 приведена несущая способность одного фундаментного столба, созданного по технологии ТИСЭ. Она определена исходя из прочности влажного грунта и диаметра его опорной поверхности.

Величина несущей способности грунтов в таблице дана для глубины около 1,5 м. У поверхности она почти в 1,5 раза ниже.

Приведенные в таблице данные по несущей способности опоры не учитывают её увеличение за счет создания вокруг расширенной части опоры массива грунтобетона, возникающего после просачивания в поры грунта цементного молока (рис. 127). Просачивание цементного молока сквозь структуру грунта происходит за счет гидростатического давления, создаваемого бетонной смесью.

Рис. 127. Ореол грунтобетона вокруг опорной части фундаментного столба: 1 – опора; 2 – грунтобетон; 3 – граница промерзания; 4 – уплотненный грунт

Если грунтовой воды в скважине нет, то внедрение цементного молока в толщу грунта может происходить более чем на 6 см. В этом случае опора увеличит свою не–сущую способность почти–в 1,5 раза. При создании опор в песчаном грунте проникновение цементного молока может произойти более чем на 10 см, при этом несущая способность опоры увеличится почти в 2 раза (подбирая состав бетонной смеси, следует увеличить относительное содержание цемента и воды на 20%). Еще раз напоминаем, что в таблице 19 это увеличение несущей способности опор не учитывается.

При наличии в скважине воды увеличение несущей способности опор произойдет в незначительной степени.

Сказочные возможности опор ТИСЭ

Замеры на строительной площадке, проводимые в процессе возведения двухэтажного каменного дома, показали, что на суглинистом грунте при высоком уровне грунтовых вод опоры фундамента с диаметром расширения 0,6 м от нагрузки в 6 тонн просели всего на 7…8 мм.

При такой высокой несущей способности даже две опоры, выполненные по технологии ТИСЭ, способны выдержать вес небольшого дома (рис. 128).

Рис. 128. Две опоры ТИСЭ способны выдержать вес небольшого дома

Разбивки фундаментных опор

Для нахождения среднего шага опор сначала следует определить потребное их количество. Для этого расчетный вес дома делится на несущую способность одной опоры.

Распределяя опоры по периметру фундамента, следует учитывать, что под внутренней несущей стеной, загруженной балками (плитами) перекрытий с двух сторон, шаг столбов следует уменьшить на 10…15% по сравнению с шагом опор под внешними стенами.

Шаг фундаментных столбов при возведении каменных стен по технологии ТИСЭ не следует делать больше чем 2…3 м. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением ленты–ростверка. Столбы по внешнему периметру фундамента располагают, как правило, по его углам и на пересечении с внутренними стенами дома. Тем не менее, это не обязательно.

Пример

Выполним разбивку фундаментных опор для двухэтажного дома 7x8 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей.

Рассмотрим два варианта перекрытий – на деревянных балках и с бетонными пустотными плитами. Перекрытия утеплены минватой. Внешние стены возведены с использованием опалубки ТИСЭ-3 и имеют внутреннюю засыпную теплоизоляцию (трехслойная стена). Внутренняя стена возведена с опалубкой ТИСЭ-2.

Строительство выполняется на суглинистой почве с высоким уровнем грунтовых вод (несущая способность грунта принимается 3,5 кг/см ² ).

Исходные данные:

Площадь кровли…………………………………………72 м²

Площадь чердачного перекрытия………………………50 м²

Общая площадь перекрытия первого

и второго этажа составляет………………………………100 м²

Площадь внешних стен (400 кг/м²)……………………..160 м²

Площадь внутренних силовых стен (270 кг/м²)………..50 м²

Общий периметр фундамента (по оси опор)……………35 м²

Весовой расчет

Вес кровли из мягкого гофрированного листа (25 кг/м²)………1,8 т

Вес чердачного перекрытия дерево/бетон (150/350 кг/м²)…….7,5/17,5 т

Вес перекрытий 1 и 2 этажа дерево / бетон (200/400 кг/м²)…….20/40 т

Вес внешних стен (400 кг/м²)………………………………………64 т

Вес внутренних стен (270 кг/м²)………………………………….13,5 т

Вес фундамента (ростверк и столбы – 450 кг/пог. м)…………16 т

Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель…)……….26 т

Вес снегового покрова (100 кг/м²)………………………………..7 т

Общий вес дома……………………………………………………156/186 т

Расчетная нагрузка на опоры фундамента должна быть больше максимального веса дома на 30%. Поэтому общий вес дома умножим на 1,3. Расчетный вес для дома:

– с деревянными перекрытиями…….200 т

– с бетонными перекрытиями……….242 т

При несущей способности одной опоры 10т для дома с деревянными перекрытиями

необходимы 20 опор, а с бетонными – 24. При общем периметре фундамента в 35 м средний шаг опор для дома с деревянными перекрытиями – 1,7 м, а с бетонными – 1,4 м.

Внешние стены тяжелее в 1,5 раза, чем внутренняя стена, поэтому шаг опор под внутренней стеной не уменьшаем. При согласовании выбранного шага с реальными габаритами дома уточняем разбивку опор (рис. 129, а, б). Число опор может быть больше расчетного, если это удобно по разбивке.

Рис. 129. Примеры разбивки опор фундамента: А – дом с деревянными перекрытиями; Б – дом с бетонными перекрытиями; В – переразбивка одной опоры; Г – разбивка опор у проема под гаражные ворота; 1 – опора по разбивке; 2 – лента–ростверк; 3 – намеченная опора; 4 – реальная опора; 5 – проем гаража

Из данного расчета можно дать и некоторые рекомендации по выбору материалов. При строительстве на слабых грунтах желательно использовать деревянные перекрытия, применять островерхие крыши с легким кровельным материалом. Выбирая проект дома на очень слабых грунтах, следует ограничить его этажность, ориентируясь на одноэтажный дом с мансардой. Двух–трехэтажный дом на слабых грунтах лучше опирать на плиту.

При высоте ленты–ростверка больше 30 см опоры могут располагаться вне углов дома и вне узлов пересечения внешних и внутренних стен, да и шаг опор может иметь некоторый разброс по величине. Высокая изгибная жесткость ленты–ростверка помогает сгладить передачу сил на опоры.

Так тоже можно

Если при бурении скважин под опору фундамента попался валун, который обойти невозможно, то рядом можно пробурить новую скважину, не меняя разбивку остальных опор фундамента (рис. 129, в).

Похожая ситуация может возникнуть, когда в каменном доме организуют проем под ворота гаража. В зоне проема лента ростверка разрывается, хотя при равномерном распределении нагрузки на фундамент следовало бы в зоне проема создать опору. Чтобы обойти это недоразумение, лента ростверка с каждой стороны проема поддерживается двумя близко расположенными опорами (рис. 129, г).

Если дом имеет ярко выраженную разность по этажности отдельных его частей, то и разбивка опор должна этому соответствовать (рис. 130). При возведении стен такого дома в зоне перехода этажности в стену вводят эффективное горизонтальное армирование (сейсмопояс), исключающее появление трещин в зоне резкого изменения жесткости стен. Лучшая зона расположения горизонтального армирования – над надоконной перемычкой.

Рис. 130. Опоры под домом с переменной этажностью должны иметь переменный шаг: 1 – опора фундамента; 2 – арматура

5.3. ПОДГОТОВКА УЧАСТКА

Определившись с разбивкой опор, приступают к работе непосредственно на строительной площадке. Подготовка участка к строительству достаточно объемна:

– расчистка строительной площадки, удаление деревьев, кустарников, мусора, остатков прежних строений и утилизация отходов (вывоз, сжигание на месте, складирование для дальнейшего использования в качестве топлива или вспомогательных строительных материалов);

– выравнивание участка;

– предварительная разметка участка, которая задает границы самого строения с прилегающей к ней зоной шириной 1…2 м и намечает места для складирования стройматериалов (песка, цемента, арматуры, досок…);

– устройство дренажа при высоком уровне грунтовых вод;

– устройство подъездных путей к местам складирования сыпучих материалов, железобетонных изделий, а также съем участка ограждения, мешающего подъезду автотранспорта;

– организация снабжения строительной площадки технической водой, предназначенной для приготовления растворов;

– снабжение строительной площадки электроэнергией не обязательно для строительства по технологии ТИСЭ, но желательно (подключение отрезного инструмента по металлу и дереву, удовлетворение бытовых нужд);

– приобретение инструментов и оборудования для возведения фундамента (лопаты, тачка, фундаментный бур ТИСЭ–Ф, ломик, пила, молоток, кувалда, уровень шланговый и линейный, рулетка больше 10 м);

– приобретение бетономешалки для механизированного приготовления бетона; для приготовления бетонной смеси вручную можно на земле расстелить два листа 1x2 м оцинкованного железа или изготовить боек 1x2 м с использованием листа жести и деревянного каркаса;

– обустройство места проживания строителей;

– завоз цемента, песка, щебня, арматуры, пергамина, толи, битумной мастики, досок и гвоздей, необходимых для создания фундамента.

Плодородный слой под домом можно удалять, а можно и нет (удаленный дерн складывают слоями у забора на высоту не больше 1,2 м, где он не будет мешать строительству).

Не следует перегружать участок теми материалами, которые не требуются на проведение данного этапа строительства. Они будут не только постоянно мешать, но и терять свои качества. Да и проблема их сохранности не всегда решается простыми средствами. Продумайте, что, где и как складировать и использовать. Организуйте подъезд транспорта. Решите, где будет производиться разделка древесных материалов, где и как будет готовиться бетонный раствор, как он будет транспортироваться к месту бетонирования.

При близком расположении грунтовых вод участок следует осушить. Практика индивидуального строительства предлагает достаточно много вариантов выполнения этого этапа работ. Они определяются рельефом местности и самого участка, составом грунта, сезонным изменением уровня грунтовых вод, типом выбранного фундамента и, конечно, материальными возможностями застройщика.

Если участок застройки имеет заметный уклон, то на нем потребуется создание горизонтальных террас. Перенос грунта, его уплотнение, закрепление откосов – достаточно объемная работа.

Для возведения дома на строительную площадку необходимо завезти достаточно много различного материала. В связи с этим следует рационально организовать их доставку и размещение.

Уменьшение глубины промерзания также можно отнести к подготовительному этапу. Оно целесообразно:

– если невозможно обеспечить дренаж при постоянно высоком уровне грунтовых вод, который не позволяет заложить фундамент на требуемую глубину;

– при строительстве с фундаментным буром ТИСЭ–Ф в регионах с расчетной глубиной промерзания больше 2 м.

Что для этого можно сделать:

1. Произвести замену грунта вокруг дома на расстоянии до 1,5 м и на глубину 0,5 – 0,8 м на крупнозернистый песок. Это позволит уменьшить глубину промерзания на 0,3 – 0,4 м (рис. 131, а).

Рис. 131. Уменьшение глубины промерзания: А – замена грунта; Б – введение утепляющего слоя; В – подсыпка грунта; 1 – граница промерзания; 2 – песок; 3 – утеплитель; 4 – подсыпка грунта

2. Создать на глубине 0,2 – 0,4 м теплоизолирующий слой толщиной 20 – 30 см из смеси шлака и крупнозернистого песка, уложенный поверх слоя в 20 – 30 см того же крупнозернистого песка. Это позволит уменьшить глубину промерзания на 0,5 – 0,7 м. Ширина полосы заменяемого грунта – 2 м. В качестве утеплителя могут быть использованы панели пенополистирола. Слой утеплителя лучше закладывать по завершении строительства (рис. 131, б).

3. Произвести подсыпку грунта вокруг дома – наиболее простой способ. Кстати, и зрительный образ дома выиграет: он окажется на некотором возвышении (рис. 131, в).