Размеры сечения столбов в плане определяют расчетным путем, но при кладке из постелистого бутового камня они должны быть не менее 500×500 мм, из рваного бутового камня – не менее 600×600 мм. Кирпичные фундаментные столбы делают сечением 380×380 мм, 380×510 мм и более. Столбы выводят на 200–500 мм над поверхностью земли. Заполнение между ними делают из бутового камня или из кирпича с заглублением на 300–400 мм. Ширина заполнения из бутового камня 400 мм, из кирпича – 250 мм (в один кирпич).
Кладку фундаментных столбов ведут с перевязкой швов горизонтальными рядами, подбирая на каждый ряд камни одинаковой высоты. Кладку заполнения не перевязывают с кладкой столбов, чтобы при неравномерной осадке столбов и заполнения не образовалось трещин.
Для бутовых фундаментов под садовые домики применяют камень тяжелых пород. Из постелистых камней кладку ведут «под лопатку». Отмыв их от грязи, глины и пыли, чтобы обеспечить хорошее сцепление с раствором, укладывают, тщательно утрамбовывают и заливают жидким раствором, заполняя все пустоты. Кладку первого ряда на основании ведут насухо, подбирая более крупные постелистые камни по высоте, с приколкой их и расщебенкой пустот. Бутовую кладку «под лопатку» выполняют горизонтальными рядами высотой до 30 см с перевязкой швов.
Из рваного бутового камня фундаменты кладут «под залив» горизонтальными рядами высотой 15–20 см враспор со стенками траншей или опалубки, без выкладки верстовых камней, но с расщебенкой пустот.
Применять бутовую кладку «под залив» на просадочных грунтах не рекомендуется.
При выполнении бутобетонной (бутовой) кладки перерывы допускаются только после втапливания последнего верхнего ряда камней в уложенный слой бетонной смеси. Перед возобновлением работ верхний ряд тщательно очищают и увлажняют.
Если фундамент кладут из кирпича летом, перед укладкой его смачивают водой, а кладку покрывают рогожей. После возведения стен и кровли вдоль цоколя вокруг всего здания делают обратную засыпку пазух (пустот между грунтом и фундаментом) несжимаемым грунтом (песком). По периметру всего здания выполняют отмостку шириной 65–70 см, выше красных планировочных отметок земли на 6–10 см. Приготавливая теплые бетоны, в качестве заполнителя используют шлак, отходы от добычи туфа, ракушечника, пемзы. Конструкция отмостки может быть следующей: слой песка толщиной 10–15 см, по которому уложен слой щебня в 7–10 см, и покрытие асфальтом толщиной 4–6 см с уклоном поверхности от здания на 2–6 %. Если отмостку используют как пешеходную дорожку, ее края до асфальтирования укрепляют укладкой «версты», т. е. в слой щебня расклинцовывают камни диаметром 6–10 см.
Особый тип фундамента – бетонные блоки или плиты, уложенные под всем периметром здания прямо на грунт. Пучение, оттаивание, просадка грунта этому фундаменту практически не грозит. Обычно такой фундамент устраивают для небольших компактных зданий. Однако у данного фундамента есть и свои недостатки. Так, если приходится строить дом на склоне холма, то такой фундамент нуждается в устройстве жесткого ростверка (верхней обвязки). Ограничено их применение и на грунтах со слабой несущей способностью. При строительстве домов с тяжелыми стенами опорной площади столбчатого фундамента не хватает. Нецелесообразен выбор столбчатого фундамента и в том случае, если вы намерены устроить под домом подвал, здесь лучше подойдет ленточный фундамент.
Если ваш выбор остановился на столбчатом фундаменте, то вначале нужно изготовить опоры. Идеальная форма для них – несущий столб минимального поперечного сечения, жестко связанный с опорной плитой. Толщина несущего столба принимается не менее 1/3 от ширины опорной плиты, диаметр столбов из труб – не менее 1/6. На дно ямы для опорной плиты укладывается слой щебня с песком толщиной 80–150 мм и тщательно утрамбовывается. Столбчатые фундаменты могут быть сборными (когда несущий столб и опорная плита изготавливаются в опалубках раздельно, а затем связываются с помощью арматуры и бетона, или монолитными, с отливаемой прямо в яме опорной плитой, на которую устанавливается асбоцементная труба и также заполняется бетоном. Этот последний способ применим, естественно, лишь в том случае, когда в яме отсутствует грунтовая вода. В качестве несущего столба можно использовать асбоцементные или металлические трубы, залитые бетоном и армированные металлическими прутьями, диаметром 6–12 мм. Но в любом случае каркас опорных плит должен быть жестко связан с каркасом несущих столбов.Кладка бутовых и бутобетонных фундаментов
Бутовая кладка – это кладка из природных камней неправильной формы, имеющих две примерно параллельные поверхности (постели). Для такой кладки применяют известняк, песчаник, ракушечник, туф, а также булыжный камень (для возведения фундаментов зданий высотой до двух этажей).
В строительстве используются бутовые камни, которые обычно имеют массу до 30 кг. Камни большей величины предварительно раскалывают на более мелкие. Раскалывание больших камней на более мелкие называется плинтовкой. Одновременно с плинтовкой скалывают острые углы камней – делают приколку камней, подгоняя их форму под параллелепипед.
Для плинтовки камней применяют прямоугольную кувалду массой 4,8 кг, а для обработки камней – молоток-кулачок массой 2,3 кг, которым скалывают острые углы. Этим же инструментом осаживают и расщебенивают бутовый камень при кладке.
При бутовой кладке подбор и расположение камней в верстовых рядах и в забутке делают для обеспечения перевязки так, чтобы камни можно было укладывать попеременно: то длинной стороной – ложками, то короткой – тычком. Следовательно, в каждом ряду кладки последовательно чередуются тычковые и ложковые камни как в верстаж, так и в забутке. В смежных рядах над тычковыми укладывают ложковые камни, а над ложковыми – тычковые. Таким способом обеспечивают перевязку швов бутовой кладки.
Камни при кладке подбирают и подгоняют так, чтобы по возможности создать одинаковую высоту ряда кладки в пределах от 20 до 25 см и горизонтальность швов. При этом можно укладывать по два-три тонких камня в одном ряду кладки, а некоторые крупные камни могут входить в два смежных ряда кладки.
Бутовую кладку выполняют «под лопатку», «под залив», а также с применением виброуплотнения.
Кладку «под лопатку» выполняют горизонтальными рядами толщиной по 25 см подбором и приколкой камней, расщебенкой (заполнением) пустот и перевязкой швов.
Первый нижний ряд укладывают по подготовленному основанию насухо из крупных постелистых камней, обращенных постелью вниз. Чтобы камни плотно прилегали к основанию, их осаживают трамбовкой. Затем заполняют пустоты между ними мелкими камнями или щебнем и заливают жидким раствором (при осадке конуса 13–15 см) до заполнения всех пустот между камнями. Расщебенку уплотняют также трамбованием. Затем кладку ведут порядно, соблюдая перевязку на пластичном растворе. Подвижность раствора для кладки должна соответствовать погружению эталонного конуса на 4–6 см.
Далее каждый последующий ряд начинают с укладки верст. Перед возведением внутренней и наружной версты на углах, пересечениях и через каждые 4–5 м на прямых участках стены укладывают на растворе маячные камни. По ним с обеих сторон кладки натягивают причалки, по которым проверяют горизонтальность ряда и прямолинейность лицевой поверхности фундаментов и стен. Камни для верстовых рядов, подобранные по высоте, сначала выкладывают насухо, чтобы найти наиболее устойчивое положение в кладке. Затем камень приподнимают, настилают слой раствора толщиной 3–4 см и устанавливают камень окончательно, осаживая его молотком.
Уложив версты, приступают к заполнению забутки. Раствор под забутку, как и для верстовых рядов, подают лопатой и расстилают с излишком, чтобы при укладке камней он выдавливался в вертикальные швы между камнями. Забутку можно делать из камней любых размеров и формы с плотной посадкой (без качания) на постель и с соблюдением перевязки, чередуя тычки с ложками. Для более плотной посадки камни осаживают трамбовкой или молотком. Необходимо следить за тем, чтобы камни не соприкасались друг с другом без раствора, так как это значительно снижает прочность кладки.
После укладки забутки выполняют расщебенку кладки, осаживая в раствор слабыми ударами молотка щебень и мелкие камни. Поверхность уложенного ряда кладки выравнивают, добавляя раствор лишь в углубления между камнями. Следующие ряды кладки выполняют в той же последовательности.
Кладку «под скобу» используют при возведении простенков и столбов. Эта кладка – разновидность кладки «под лопатку», и ее выполняют из камней одинаковой высоты, подбираемых с помощью шаблона.
Кладку в опалубке «под лопатку» выполняют для получения гладкой поверхности обеих сторон стены при малопостелистом и неровном бутовом камне. В этом случае подбор более постелистых камней для верстовых рядов и углов можно не делать.
Кладку в опалубке «под лопатку» выполняют для получения гладкой поверхности обеих сторон стены при малопостелистом и неровном бутовом камне. В этом случае подбор более постелистых камней для верстовых рядов и углов можно не делать.
Кладку «под залив» выполняют из рваного бутового или булыжного камня без подбора камней и выкладки верстовых рядов. Для этого в траншеях после окончания земляных работ делают опалубку. Если грунт плотный, то при глубине траншей до 1,25 м можно вести кладку и без опалубки враспор со стенками траншеи.
Первый слой бутового камня высотой 20–25 см укладывают на сухое основание без раствора враспор со стенками и уплотняют трамбованием. Затем заполняют все промежутки между камнями мелкими камнем и щебнем. Уложенный слой заливают жидким раствором так, чтобы все пустоты были заполнены. Последующую кладку ведут таким же образом горизонтальными рядами высотой 25–20 см, заливая раствором каждый ряд кладки.
Бутовая кладка «под залив» допускается только для фундаментов зданий высотой до 10 м и только при строительстве на непросадочных грунтах.
Кладка с применением виброуплотнения имеет прочность на 25–40 % больше прочности кладки, выполненной способом «под лопатку». Камни укладывают в такой последовательности: первый ряд – насухо, пустоты между камнями заполняют щебенкой, а затем расстилают раствор слоем 4–6 см, устанавливают площадочный вибратор и уплотняют кладку до тех пор, пока раствор не перестанет проникать в кладку. Далее укладывают на растворе следующий ряд камня способом «под лопатку», покрывают его раствором и вновь уплотняют. Такая кладка делается в опалубке или враспор со стенками траншей в плотных грунтах.
Для создания декоративной поверхности применяют циклопическую кладку, которую выполняют способом «под лопатку». В лицевую поверхность кладки укладывают специально подобранные камни, располагая их в вертикальных рядах так, чтобы создать рисунок из швов между ними. Эти швы делают также выпуклыми (шириной 2–4 см) и расшивают. Для кладки углов при этом используют грубо отесанные камни, перевязывая их с кладкой стены (схемы представлены на рис. 4, 5, 6, 7).
Схемы столбчатых фундаментов
Рис. 4. Столбчатый кирпичный фундамент
Рис. 5. Столбчатый бетонный фундамент
Рис. 6. Столбчатый фундамент «деревянные стулья» 1
Рис. 7. Столбчатый фундамент «деревянные стулья» 2
Плитные (сплошные) фундаменты применяют преимущественно при строительстве зданий на слабых, неравномерно сжимаемых грунтах. Они дороги, трудоемки, поэтому используются для строительства дачных домиков.
Свайные фундаменты применяют для зданий различных конструктивных систем, этажности и в разнообразных грунтовых условиях. Наиболее целесообразны такие фундаменты при слабых, неравномерно деформируемых основаниях.
Различают два типа свай – сваи-стойки и висячие сваи. Первые передают всю приходящуюся на них нагрузку через острие на материковый грунт. Фундамент на таких сваях обеспечивает минимальную осадку здания. Висячие сваи не достигают материкового грунта и передают нагрузку основанию через острие и через боковые поверхности за счет сил трения между ними и уплотненным грунтом.
Под железобетонные колонны одноэтажных хозяйственных построек применяют фундаменты стаканного типа (рис. 8).Рис. 8. Фундаменты стаканного типа:
а – сборный под колонну; б – монолитный под колонну; 1 – ступени фундамента (плитная часть); 2 – подлонник; 3 – стаканВ башмаке имеется гнездо (стакан), в которое вставляется колонна. Закрепляют колонну в фундаменте путем заполнения зазоров между колонной и стенками стакана бетоном на мелком гравии.
При закладке фундамента самое главное – знать обо всех способах его защиты от воздействий морозной деформации грунта.
Во-первых, на пучинистых грунтах подошва фундамента должна быть обязательно ниже уровня промерзания грунта.
Во-вторых, внутри фундамента должен быть заложен арматурный каркас, препятствующий разрыву.
В-третьих, боковые поверхности фундамента нужно тщательно выровнять, чтобы уменьшить сцепление с грунтом, а еще лучше – покрыть их слоем скользящего вещества, например битума.
При строительстве летних садовых домиков можно применять быстрый способ устройства фундаментов. Он состоит в том, что в грунт на глубину его промерзания вводят фундаментные столбы в виде асбестоцементных труб, залитых бетоном. Скважины для фундаментных опор можно пробурить ручным буром, диаметр которого на 4 см больше диаметра асбестоцементной трубы. Бур состоит из спирали, сделанной из листовой стали толщиной приблизительно 3 мм, и приваренной к верхней части трубы с рычагом рукоятки. Бурение скважины глубиной 70 см длится 5–10 мин. Попавшийся крупный камень дробят штангой. В образующуюся скважину вставляют асбестоцементную трубу, уплотняют ее снаружи вынутым при бурении грунтом и заполняют на одну треть бетонной смесью. Затем трубу приподнимают, чтобы под ней образовалось бетонное основание. После этого в нее добавляют бетонную смесь до отметки на 10 см ниже верхней грани. Смесь несколько раз протыкают стержнем и дают ей охладиться.
Таким образом устраивают все фундаментные опоры. Через два-три дня по верхним граням труб укладывают обвязку, выравнивают ее и привинчивают анкерные элементы, нижняя часть которых бетонируется в асбестоцементных трубах. При этом в них добавляют бетонную смесь до нижнего края обвязки.
Один из простейших видов фундаментов для летних зданий и сооружений – «деревянные стулья» (см. рис. 6, 7). Их изготавливают из древесины твердых пород – слоистой сосны, дуба, лиственницы и т. д. Длина «деревянных стульев» регламентируется глубиной промерзания почвы.
Обычно «стулья» опускают в ямы, отрытые на глубину ниже промерзания почвы на 20–25 см. Их закрепляют, засыпая грунтом и трамбуя его. Желая увеличить срок службы такого фундамента, «деревянные стулья» обжигают или покрывают разогретым битумом.Сооружение железобетонного ленточного фундамента
Этот вид фундамента применяют, прежде всего, потому, что он практически универсален – относительно недорог, выдерживает значительные нагрузки и подходит и для небольшого деревянного дома, и для кирпичной усадьбы.
Вначале фиксируем границы траншей для искусственного основания (песчаной подушки) натянутым шнуром (капроновой леской), закрепленным на обноске.
Обноска представляет собой Т-образную раму, на горизонтальной планке которой забиты два гвоздя на расстоянии 40 см (по ширине песчаной подушки) один от другого. По направлению одной из сторон дома закрепляем в грунте две обноски (I) на расстоянии 8–9 м одна от другой, натягиваем 2-ветвевой шнур и закрепляем его на гвоздях (рис. 9).
Рис. 9. Схема установки обносок и разбивки траншей
Строго параллельно шнуру устанавливаем вторую (II) и затем третью (III) пары обносок, выдерживая заранее установленные расстояния между ними, и также натягиваем 2-ветвевой шнур. Аналогичные работы выполняем в поперечном направлении. Для этого закрепляем одну из обносок пары крайнего ряда, например IV–IV , а вторую устанавливаем, не закрепляя. От точки пересечения внутренних ветвей откладываем на шнуре в продольном и поперечном направлении соответственно 3 и 4 м и фиксируем их. Перемещаем незакрепленную обноску IVв продольном направлении до положения, при котором расстояние между фиксированными точками составит 5 м. Тогда продольные и поперечные ветви шнура образуют прямой угол (90°). Параллельно направлению IV–IVзакрепляем обноски V–VI и VI–VI , также выдерживая необходимое расстояние между ними. Затем переносим размеры траншей на грунт (рис. 10).
Рис. 10. Схема переноса размеров траншеи на грунт:
1 – обноска; 2 – шнур; 3 – отвес; 4 – площадь траншеиИз каждой угловой точки, например а и а\' , опускаем отвес и в месте его касания грунта вбиваем деревянный колышек. По колышкам натягиваем шнур и определяем наружную и внутреннюю грани траншеи. Для контроля надо проверить равенство диагоналей прямоугольных участков фундамента и линейные размеры сторон. Строго по шнуру надрезаем грунт по контуру траншеи и выбираем его на глубину 20–25 см.
После этого всю оснастку снимаем и отрываем траншею на полную глубину – 80–100 см. Выбранный грунт перемещаем в низинные места участка. Затем траншею засыпаем песком до верха грунта послойно: каждый слой – 15–20 см смачиваем обильно водой и трамбуем.
Для устройства железобетонного фундамента необходима опалубка высотой 250 мм (рис. 11).Рис. 11. Конструкция деревянной опалубки: