Ленточный фундамент. Краткий экскурс

Универсальность, надежность, относительная простота изготовления – все эти характеристики в полной мере описывают ленточный фундамент, который является достаточно распространенным видом опорной конструкции для самых разнообразных объектов, начиная с загородных домов и заканчивая банями и ограждениями. Такой фундамент представляет собой железобетонное основание, изготовленное по периметру возводимого объекта, которое служит для распределения нагрузки на грунт. Процесс занимает немало времени, весьма трудоемкий, а при несоблюдении рекомендаций может и вовсе привести не к тем результатам, которые ожидаются.

Начало устройства: анализ грунта и разметка

Строительные работы, связанные с изготовлением фундаментов, всегда начинаются с анализа грунта на участке, где предполагается возведение объекта. Причем, это не зависит от того, хотим мы соорудить фундамент для забора или для двухэтажного дома. Анализ грунта может проводиться на основе данных геологических исследований, которыми занимаются специализированные изыскательные организации. Но далеко не всегда такая информация есть и приходится изучать грунт самостоятельно.

Обычно перед строительством разрабатывают скважину, ведь без постоянного источника воды нормальное проведение строительных работ просто немыслимо. При бурении скважин вы сможете отобрать пробы грунта на различной глубине. Если подвод воды на участок осуществляется как-то иначе, придется пробурить скважину или выкопать шурф.

Чтобы оценка грунта была как можно точнее, глубина шурфа (или скважины) должна быть на 50-70 сантиметров больше глубины промерзания грунта. На схеме ниже изображена карта промерзания грунтов, по которой можно географически определить примерную глубину промерзания, отталкиваясь от которой дальше проводить исследования.

Далее важно измерить глубину насыпного и почвенного слоев – в качестве основания даже для мелкозаглубленного фундамента они не подходят ввиду их малой несущей способности. При последующем устройстве эти слои убирают, оставляя в качестве основания пласты грунта: пески, супеси, глины или суглинки – которые скрыты под самым верхним слоем почвы. При анализе грунта станет понятно, какими характеристиками он обладает и какова расчетная площадь подошвы. Более подробно о том, как проводить расчет, мы поговорим в отдельной статье.

Важное свойство грунта, которое нельзя игнорировать – его способность вспучиваться в холодную пору года. Все дело в замерзающей воде, которая, как известно, при этом увеличивается объеме. По этой простой причине все мелкопористые грунты на всю глубину промерзания вспучиваются. При устройстве ленточного фундамента основная задача состоит в том, чтобы либо сделать ставку на равномерное вспучивание по всей площади основания дома (тогда сооружение вместе с подземной частью будет равномерно подниматься зимой и опускаться по мере отмерзания грунта в теплую пору года), либо сделать так, чтобы фундамент опирался на непучинистые слои грунта (сюда относятся отдельные виды крупно- и среднепористых грунтов, а также слои грунта, которые находятся ниже линии промерзания). В ряде случаев пучинистый грунт заменяют слоем песка или гравия, который впоследствии смачивают и плотно утрамбовывают. Нередко вместо ленточных возводят так называемые столбчато-ленточные фундаменты, которые, как видно из названия, сочетают в себе преимущества двух типов.

К пучинистым грунтам в первую очередь относятся пылеватые и мелкозернистые пески, к условно пучинистым – глинистые грунты, меняющие свои показатели при их насыщении водой. Песчаные, скальные и обломочные грунты – идеальные основания для возведения ленточного фундамента.

Стоит уделить внимание и уровню грунтовых вод. При высоком уровне в большинстве случаев необходимо позаботиться о создании дренажной системы, служащей для отвода воды. После проведения всех вышеперечисленных работ, вполне может оказаться, что в вашем случае целесообразно строить не ленточный, а свайный фундамент или фундамент на винтовых сваях о которых мы говорили в отдельных статьях.

Разметка фундамента

Само собой разумеется, перед разметкой необходимо расчистить участок от высокой травы и мусора. Предполагается, что на данном этапе у нас уже есть чертеж, на котором изображены основные параметры будущего фундамента. Простейший чертеж можно изобразить следующим образом.

Имея на руках столь незамысловатую схему, можно приступать к его разметке на участке. Для этого можно использовать собственноручно изготовленные колышки и леску. Так же нам понадобится рулетка для измерения. Но при наличии минимального набора инструментов, самая сложная задача состоит в создании прямого угла. Для проведения данной процедуры существует множество способов, мы воспользуемся одним из них.

Сначала вбиваем один колышек 1, отмечающий первый из углов дома, далее отмеряем необходимо расстояние до вспомогательного кола 2, вбиваем его и натягиваем между двумя кольями леску. Далее от вспомогательного колышка отмечаем такое расстояние А, чтобы длина отрезка между точками 1-3 соответствовала размерностям внешней стороны фундамента на чертеже, например 6000 мм. Вбиваем кол в точке 3 – это второй угол нашего будущего дома. От него еще раз откладываем расстояние А на отрезке 3-4, вбиваем кол в точке 4. Нам необходимо получить отрезок 3-5, который является еще одной внешней стороной нашего фундамента. Он же – высота равнобедренного треугольника 254. Для того чтобы восставить высоту из точки 3, нам необходимо узнать длину B, которая соответствует стороне равнобедренного треугольника 254 и одновременно гипотенузе прямоугольных треугольников 253 и 354.

B = Квадратный корень суммы возведенных в квадрат размеров А и 35 (размер стороны по чертежу). Нашли длину B, отложили ее из точек 2 и 4. Точка пересечения – вершина нашего треугольника 254 и одновременно искомая точка 5, являющаяся третьим углом дома. В прямоугольнике достаточно отложить один перпендикуляр, остальные прямые углы возводятся просто исходя из параметров фундамента: из точки 1 откладывается отрезок длиной 35, из точки 5 – длиной 31. Точка их пересечения – 4 угол фундамента. Внутренняя разметка проводится аналогично. Подчеркнем, что разметка  на участке должна проводиться крайне осторожно и точно, ведь от нее зависит соответствие проекту. Прямоугольность форм можно проверить путем измерения диагоналей прямоугольников – они должны быть равны друг другу.

Возведение: рытье траншеи, установка опалубки, армирование, заливка и гидроизоляция

Траншею для фундамента можно рыть вручную либо задействовав спецтехнику. При ручной копке в большинстве случаев земляные работы проводятся более аккуратно, но занимают значительно больше времени. Дно траншеи выравнивается и подчищается, на него укладывают песчаную или гравийную подушку толщиной 200 мм, которая плотно утрамбовывается подручными средствами или виброплитой. При трамбовке песок дополнительно поливают водой – это позволяет максимально уплотнить слой подушки. Далее укладывается слой щебня или битого кирпича, который будет служить опорой для монтируемой арматуры. Как правило, толщина данного слоя составляет примерно 200 мм. Далее необходимо обеспечить гидроизоляцию для самых нижних частей будущего фундамента. Для этого можно использовать листы рубероида, плотную полиэтиленовую пленку, любую другую эффективную гидроизоляцию, которая позволит удержать в бетоне влагу на протяжении всего времени его затвердевания.

Установка опалубки

Опалубка служит для удержания формы массы бетона во время его затвердевания. Чаще всего ее изготавливают из строганных досок (максимально ровная поверхность должна быть с прилегающей к раствору стороны) либо любых других материалов с ровной поверхностью. Строительные фирмы при установке опалубки используют специальные сборные комплекты, гарантирующие правильную геометрию. Для примера мы будем рассматривать деревянную опалубку – решение, популярное в индивидуальном строительстве в силу его доступности.

Опалубка устанавливается на всю глубину траншеи (если она несъемная), плюс к этому желательно вывести ее как минимум на 300 мм выше верхнего слоя грунта (для надземной, цокольной части фундамента). Элементы опалубки фиксируются распорками к стенам траншеи, при этом особое внимание уделяют вертикальному положению щитов, а также их способности выдерживать внутреннее давление. В процессе установки опалубки независимо от того, предполагается ли изготовление фундамента для бани или жилого дома, лучше сразу позаботиться об отверстиях для вентиляции, водопроводных, канализационных труб и о других коммуникациях, которые должны проходить через толщу ленты фундамента. Для этого на определенной глубине поперек опалубки укладываются трубы нужного диаметра, предварительно набитые мокрым песком или грунтом для защиты от наполнения раствором.

Армирование

Армирование позволяет качественно изменить свойства бетона, повысить его способность сохранять механическую прочность при различных нагрузках и воздействиях. Арматура служит своеобразным скелетом и без нее ни один ленточный фундамент не может претендовать на роль долговечного решения. Процесс, тесно связанный с армированием фундамента, называется вязкой арматуры. При этом отдельные прутья арматуры связывают между собой специальной проволокой, получая многоярусное обрешеченное изделие, уложенное между опалубкой. Обычно в качестве элемента каркаса используется арматура диаметром 12-14 мм (параметры арматуры зависят от целого ряда факторов, начиная с качественных показателей грунта и заканчивая нагрузками, которые будут воздействовать на фундамент). Каркас часто изготавливают из двух-трех рядов вертикальной арматуры, связанных между собой горизонтальными хомутами. Шаг между «этажами», вертикальными, продольными и поперечными горизонтальными элементами может составлять 100-250 мм в зависимости величины нагрузки и пучинистости грунта. Следует также оставлять со всех сторон «скелета» не менее 50 мм свободного расстояния – арматура должна полностью скрыться под массой бетона для минимизации ее коррозии.

Заливка бетона

Для приготовления раствора бетона обычно используют цемент марки М-200, М-300 или М-400. Выбор марки обоснован погодными условиями и особенностями объекта, для которого возводится фундамент. Так, для небольшого одноэтажного дома при его возведении в теплую сухую погоду вполне можно использовать цемент М-200. Для холодной погоды и двухэтажных сооружений рекомендуется использовать более высокие марки. Обычный рецепт бетона подразумевает следующее соотношение компонентов: песок, щебень, цемент соответственно 3:3:1. Воды добавляется ровно столько, чтобы получить не излишне жидкий бетон – раствор должен сгребаться лопатой, удерживая свою форму, а не растекаться как жижа. В последнем случае обязательно возникнут сложности ввиду разделения раствора на фракции со всеми вытекающими отсюда последствиями. Само собой разумеется, что все ингредиенты должны быть чистыми (касается песка, в котором нередко попадается глина), а также с актуальным сроком годности (касается цемента).

Постепенно заливая бетон в опалубку необходимо исключить возможность появления пустот в массиве бетона, чему активно будут способствовать элементы армирования. Поэтому за каждым слоем раствора необходимо внимательно следить и уплотнять деревянными трамбовками. Для того чтобы бетон хорошо ложился вдоль стенок опалубки, не лишним будет периодически постукивать по ним для распределения нагрузки раствора. При всем при этом, всю глубину фундамента стоит залить как можно быстрее, чтобы в массиве не прослеживалось расслоение. Чтобы обеспечить максимальную прочность, верхнюю его часть периодически необходимо обрызгивать водой.

Гидроизоляция

После того, как бетон застынет, а это может произойти спустя 4-7 суток со дня заливки раствора (обычно к этому времени он набирает около 70% максимальной прочности), можно приступать к гидроизоляции фундамента. Для этого аккуратно снимается опалубка, после чего боковая поверхность покрывается соответствующими составами. В качестве гидроизоляции можно использовать ставшие традиционными составы типа битумной мастики и рубероида. Можно найти и другие варианты, благо производители подобной продукции постарались на славу и сегодня в продаже можно найти специальные полимерные гидроизолирующие вещества, предназначенные именно для подземных частей сооружений.

Обратная засыпка

Независимо от того, возводится ли обычный ленточный или свайно-ленточный фундамент, по окончании работ необходимо выполнить обратную засыпку его пазух. Для этого используется песок, который смачивается и аккуратно утрамбовывается (чтобы не повредить слой гидроизоляции). После этого осталось только ждать окончательного затвердения бетона – всего 3-4 недели в зависимости от климатических условий. Не забудьте защитить верхнюю часть фундамента от осадков – просто прикройте ее чем-нибудь в дни, когда ожидается выпадение осадков.