Устройство ленточного фундамента способом "стена в грунте". Земляные работы и крепление траншей. Фундамент из монолитного железобетона.

1. Устройство ленточного фундамента способом "стена в грунте".

Способ "стена в грунте" основан на применении глинистого раствора (суспензии) для удержания в вертикальном положении стен транщей при их разработке.

Затем эти траншеи заполняют бетонной смесью, сборными железобетонными конструкциями или каменными материалами. Траншейные и подземные стены независимо от их конструктивного решения сооружаются поточным методом.

"Стены в грунте" могут быть использованы в качестве ограждающих конструкций (вместо опалубки) при заглублении стен подвалов в водоупорных грунтах.

Применение способа "стена в грунте" НЕ ДОПУСКАЕТСЯ на стройплощадках в геологически неустойчивых грунтах (на оползнях, карстовых, иловых и крупнообломочных каменных грунтах).

Способ "стена в грунте" РЕКОМЕНДУЕТСЯ применять при строительстве фундамента и подвала жилых домов.

Использование способа "стена в грунте" возможно при строительстве в стесненных условиях и вблизи существующих зданий, сооружений и коммуникаций без нарушения их устойчивости.

Рассмотрим способ устройства фундамента методом "стена в грунте" без закрепления стен траншей глинистым раствором, трудозатраты которого равноценны устройству самого фундамента.

Защиту стен фундамента от грунтовых вертикальных стен траншей (и без дорогостоящей опалубки) можно выполнить простой защитой бетона плёночными материалами, закреплёнными на вертикальных стенах земляных траншей.

Основная трудность в этом случае заключается в контроле за осями траншей и защитой вертикальных стен от обрушения грунта.

При мелком заложении фундаментов в суглинке и глине (а такие грунты встречаются чаще остальных) допустимо выполнение устройства фундамента методом "стена в грунте" без закрепления земляных стен. В этом случае при аккуратной работе можно оставлять вертикальные земляные стенки и использовать их в качестве опалубки.

Вариант устройства монолитных ленточных фундаментов (с глубиной заложения от подошвы до обреза фундамента - 1,2 м) способом "стена в грунте" для двухэтажного дома на сухих суглинистых грунтах показан на рис.1.

Монолитный ленточный фундамент для двухэтажного дома.
Монолитный ленточный фундамент для двухэтажного дом

1- песчаная подушка толщ.10 см; 2- монолитный железобетонный ленточный фундамент под несущие стены дома; 3- монолитный ленточный фундамент под внутренней несущей стеной; 4- подполье дома; 5- гидроизоляция стен дома от капиллярной влаги; 6- отмостка вокруг фундамента дома шириной 80 см.

Такие фундаменты выполняют для строительства жилых домов высотой до 2-х этажей и глубине заложения стен подвала в грунте на глубину до 2 метров и хозяйственных построек.

При устройстве сооружений, возводимых способом "стена в грунте", как правило, специальной гидроизоляции не предусматривается. Внутренняя гидроизоляция стен подвалов выполняется при соответствующем обосновании.

Для применения способа "стена в грунте" следует обязательно учитывать:

  • местные условия стройплощадки (склоны, водостоки, отсутствие грунтовых вод, плотность грунтов);
  • последовательность процесса выполнения работ.

При наличии в зоне работ подземных коммуникаций и электрических кабелей работающие люди должны быть заранее предупреждены о месте их расположения и проинструктированы о мерах безопасности при производстве работ.

 

2. Земляные работы и крепление траншей.

Выемки для траншейных стен устраивают с помощью специальных или приспособленных для этой цели землеройных механизмов или вручную.

Боковые поверхности вокруг траншей должны быть очищены от растительности для разбивки осей фундамента, осмотра и контроля при при установке маячных настилов и заливке фундамента. Места выемки следует ограждать от стока поверхностных вод валиком из грунта.

Разрабатывают грунт путём устройства непрерывной траншеи и пересекающихся в плане захваток (секций). Для того чтобы стенки траншеи не подвергать давлению с последующим обрушением, такие траншеи лучше выкапывать вручную.

Разработку траншей с вертикальными стенками без креплений можно производить в нескальных грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, в грунтах естественной влажности при отсутствии расположенных поблизости подземных сооружений. При этом глубина выемки не должна превышать:

  • в супесчаных грунтах- 1,25 м;
  • в суглинистых, глинистых и сухих лессовидных грунтах- 1,5 м.

Разработка траншей с вертикальными стенками для фундамента показана на рис.2.

Разработка для фундамента траншей с вертикальными стенками.
Разработка для фундамента траншей с вертикальными стенками

А- разработка траншей в супесных грунтах; Б- то же в суглинистых, глинистых и сухих лессовидных грунтах; В- заполнение траншеи бетоном перед снятием креплений стен траншеи;
1- траншея с вертикальными стенами; 2- срезка грунта по бокам траншеи; 3- песчаная подушка толщ.10 см; 4- защитная плёнка по стенам траншеи; 5- монолитный фундамент; 6- граница обрушения грунта в траншеях; 7- защитный (маячный) настил по кромкам траншей на 1-2 захватки рабочих зон в траншее.

Случайные переборы грунта заполняют разрабатываемым грунтом, доводя его плотность до естественного состояния.

После разработки траншеи заданных размеров и зачистки от шлама производится:

  1. разработка траншей, на глубину, равную глубине заложения подземной стены;
  2. разделение траншей на отдельные участки (захватки),
  3. сооружение крепления верха траншеи для удержания грунта от обвалов (рис.3 поз.8);
  4. для предупреждения возможных смещений вертикальных стенок между ними установка временных деревянных распорок (рис.3 поз.7);
  5. крепление плёночной защиты (рис.3 поз.4) стен на вертикальных стенах траншей, с креплением плёнки по бокам песчаной подсыпкой (рис.3 поз.3) подошвы будущего фундамента;
  6. монтаж арматурных каркасов на захватках;
  7. бетонирование стены отдельными участками последовательно или через одну захватку с обеспечением надлежащей плотности сопряжения отдельных секций стены между собой;
  8. при устройстве подвала выполняют поярусную разработку грунтового ядра внутри сооружения с устройством временных или постоянных креплений, если они предусмотрены проектом;
  9. устройством днища подвального сооружения.

Для предохранения верха траншей от обрушения и соблюдения вертикального направления стен используют так называемые направляющие воротники с распорками границ траншеи и настилами между ними.

По верхним границам траншеи устраивают направляющие или маячные доски (рис.3 поз.6) фундамента, удерживающие плёнку на стенах траншеи, а также сдерживающие обрушение грунта и позволяющие контролировать горизонтальность заливки ленточного фундамента в осях здания.

Маячные боковые доски по кромкам траншей под фундамент с креплением на распорках и между распорками дощатым настилом для защиты кромки траншей от обрушения показан на рис.3.

Маячные доски и защитный настил по кромкам траншей.
Маячные доски и защитный настил по кромкам траншей

1- вертикальная стена траншеи; 2- срезка грунта по бокам траншеи; 3- песчаная подушка толщ.10 см; 4- защитная плёнка по стенам траншеи; 5- монолитный фундамент; 6- защитные боковые (маячные) доски по кромкам траншей с креплением на распорках; 7- распорки настила; 8- защитный настил по верхним кромкам траншей на 1-2 захватки рабочих зон в траншее.

Маячные боковые доски с распорками допустимо снимать (не нарушая бокового маячного дощатого настила) не доходя до проектной точки обреза фундамента - для последующего их использования на следующих захватках при бетонировании фундамента.

Выравнивание обреза фундамента выполняется по маячным доскам настила.

В качестве несъёмной опалубки (рис.3 поз.4) для стен подвала могут применяться тканная металлическая сетка, пенопластовые плиты или оболочки (рубероид, толь или синтетическая плёнка), закреплённые распорками (рис.3 поз.7) в траншее и прочно соединяемые в процессе бетонирования с основной конструкцией.

Такая опалубка применяется главным образом в конструкциях, выполняемых в стеснённых условиях, а также для придания конструкции свойств гидро- и теплоизоляции, облицовки и т.п.

Метод строительства дома с подвалом способом "стена в грунте" выполняется с вертикальной разработкой грунта и под стены подвала до разработки грунта внутри самого подвала.

Выемка грунта подвала в таких фундаментах выполняется после возведения "стен в грунте" и принятия монолитными стенами проектной прочности.

При разработке небольших выемок особой популярностью при работе в стесненных условиях пользуются экскаваторы на базе колесного трактора "Беларусь" с вместимостью ковша 0,15 или 0,25 м3.

При разработке в стесненных условиях грунт, как правило, вывозится. В качестве транспортных средств при работе экскаваторов обычно используются автосамосвалы или специализированные транспортные машины.

В последнее время стали часто эксплуатироваться малогабаритные погрузчики с ковшом вместимостью 0,4…0,5 м3 и дополнительным рабочим оборудованием в виде обратной лопаты, плоского грейферного ковша и другого оборудования. Большой популярностью пользуются мини- погрузчики, со сменным оборудованием: отвалами, экскавационными ковшами, фрезерными дисками и др.

Стенки траншей следует предохранять от обвалов.

С этой целью определяют расстояния от бровок выемки до места складирования грунта и материалов (до 3-х метров), а также до трасс движения транспортных средств и строительных машин, при которых гарантируется устойчивость стенок траншей.

 

3. Фундамент из монолитного железобетона.

Ленточные фундаменты, выполненные способом "стена в грунте" могут быть из бутобетона, монолитного бетона и монолитного железобетона.

Материалы для фундамента выбираются в соответствии с материалами основных конструкций здания - стен и перекрытий. Кроме прочности материал фундамента должен обладать необходимой морозоустойчивостью. При устройстве железобетонных монолитных фундаментов должен применяться бетон марки не ниже М-150.

Для монолитного фундамента и подземных стен подвалов применяют тяжёлый бетон класса не ниже В15 (марки М-200), а для сборных конструкций - не ниже класса В22,5 (марки М-300). Толщина защитного слоя бетона стен фундамента должна принимается не меньше 50 мм.

При устройстве ленточных монолитных фундаментов необходимо оставлять предусмотренные проектом ниши, штрабы, отверстия и гнёзда, в том числе предназначенные для ввода подземных коммуникаций.

 

3.1. Арматурный каркас под ленточный фундамент.

В любом монолитном фундаменте, для его защиты при нагрузке от просадочных трещин, требуется прокладка как минимум одного каркасного пояса в подошве или в обрезе фундамента.

Армируют фундаменты горячекатаной арматурой класса А-III и обыкновенной арматурной проволокой d=3…5 мм кл.Вр-I и Вр-II.

ДОПУСКАЕТСЯ применять для поперечной арматуры сталь кл.А-I и А-II, а также проволоку кл.В-II d=6…8 мм в сварных сетках и каркасах.

Арматурные каркасы монолитных стен выполняются из арматуры периодического профиля и имеют длину на 20…30 см меньше глубины траншеи, ширину на 10…15 см меньше длины захватки, а толщину на 12…15 см меньше ширины траншеи.

Рабочая арматура каркасов выполняется из стержней периодического профиля класс стали A-II или A-III d=10…30 мм, распределительная гладкая арматура из стали класса А-I d=8…20 мм.

В продольном направлении ленточные фундаменты армируют сварными и вязаными каркасами.

Плоские каркасы объединяют в пространственные с помощью соединительных стержней.

В процессе возведения сооружения возможны неравномерные осадки основания и неравномерная загрузка ленточного фундамента, что может вызвать опасные усилия в рёбрах. Для восприятия этих усилий в рёбрах ленточных фундаментов устраивают непрерывную продольную верхнюю и нижнюю рабочую арматуру с содержанием той и другой в сечениях 0,2…0,4%.

При значительной глубине траншеи арматурные каркасы должны собираться по высоте из отдельных монтажных блоков, соединяемых друг с другом сваркой по мере монтажа их в траншее.

Перед укладкой арматурного каркаса выполняется подсыпка из песка или песчано-гравийной смеси (рис.4 поз.1) толщиной 6…10 см, в зависимости от этажности дома.

Каркас предварительно укладывают на бетонные сухари (рис.4 поз.11) с учётом того, что защитный слой между подошвой фундамента и каркасом должен быть не менее 50 мм.

Каркасы следует вывешивать по верху траншеи с помощью креплений (рис.4 поз.10) на поперечных балках (рис.4 поз.9) до проектной отметки, при этом стержни арматурных каркасов не должны опираться на дно траншеи.

Каркасы должны быть закреплёны тампонажным раствором (обладающим хорошей подвижностью) и соединены со смежными конструкциями каркаса фундамента.

Вариант установки арматурного каркаса под ленточный фундамент показан на рис.4.

Установка арматурного каркаса под ленточный фундамент.
Установка арматурного каркаса под ленточный фундамент

1- готовый фундамент первой захватки; 2- траншея под вторую захватку; 3- траншея под третью захватку; 4- песчаная подушка; 5- рабочая арматура пояса подошвы фундамента; 6- рабочая арматура пояса обреза фундамента; 7- связи поясов; 8- поперечные стержни арматурного пояса; 9- поперечная балка для вывешивания каркаса в проектное положение; 10- временное крепление каркаса к балке; 11- бетонные сухари под каркас.

Поперечные стержни (рис.4 поз.8) арматурных каркасов должны быть на 10…15 см меньше ширины траншеи и иметь специальные балки (рис.4 поз.9), расположенные по обе стороны каркаса через 3…4 м по длине.

Балки должны обеспечивать правильную установку каркаса в траншее и создание защитного бетонного слоя между арматурой и грунтом, толщиной 5…7 см с каждой стороны.

Каркас должен обладать достаточной жёсткостью, исключающей возможность деформации при их подъёме в вертикальное положение и спуске в траншею.

Каркас выполняется как единое целое на полную глубину траншеи и лишь в исключительных случаях - выполняется составными блоками (для удобства транспортировки), из которых на стройплощадке монтируется каркас проектных размеров.

Жёсткие соединения составных блоков каркаса выполняются в виде стальных выпусков арматуры из стали класса А-I, соединяемых с помощью сварки.

Внутри густо устроенных каркасов предусматривают проёмы для установки бетоносливных труб, а с наружных сторон - ограничители (направляющие), обеспечивающие проектное положение арматурного каркаса в траншее и требуемую толщину защитного слоя бетона.

Для установки бетоносливных труб для заливки бетона в готовый арматурный каркас:

  • при длине захватки до 4 м принимается один проём в середине каркаса,
  • при длине захватки 4…6 м предусматривается два проёма (при радиусе растекания бетонной смеси не менее 1,5 м).

 

 

3.2. Бетонирование ленточного фундамента.

Наиболее выгодны в стоимостном варианте - ленточные бутобетонные фундаменты, в которых бетон марки М-100 заполнителем является: камень из карьеров марки М-200, крупный гравий, щебень, кирпич-половняк или кирпичный бой.

При бетонировании стен фундамента из монолитного железобетона необходимо учитывать дополнительные требования - бетон должен применяться пластичный (литой) с осадкой конуса 16…20 см, с заполнителем не крупнее 50 мм.

При сооружении монолитных стен на каждой захватке выполняются следующие операции:

  • заведение в траншею ограничителя между захватками;
  • установка арматурного каркаса;
  • заполнение захватки бетонной смесью;
  • извлечение ограничителя из траншеи после схватывания бетона.

Для повышения пластичности бетона и его удобоукладываемости без увеличения расхода цемента следует применять пластифицирующие добавки.

Вид и дозировку добавок следует устанавливать по данным лабораторных исследований, в зависимости от вида и качества цемента, а также требований, предъявляемых к бетону.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ вводить в бетонную смесь химические ускорители твердения бетона (хлористый кальций, поваренную соль и др.).

Способ устройства фундамента "стена в грунте" заключается в устройстве стен в узких и глубоких траншеях. Траншейные стены могут сооружаться непрерывными или секциями.

Очерёдность работ по захваткам определяется заранее. Во всех случаях бетонирование захваток следует начинать с угловых или пересекающихся участков.

При бетонировании стены необходимо не более чем за 8 часов до укладки бетона установить в траншею ограничители между захватками и арматурные каркасы (если они предусмотрены проектом).

При бетонировании вручную бетон должен быть употреблён в дело до начала схватывания.

Размолаживание схватившегося бетона ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Заполнение захватки бетонной смесью осуществляется способом ВПТ (вертикально перемещающейся трубы).

Для бетонирования захватки стены протяженностью до 5 м способом ВПТ используется одна бетонолитная труба, при большей протяжённости захватки - две трубы с синхронной подачей бетонной смеси.

Расстояние от бетононаливной трубы (при бетонировании бетононасосом с автобетономешалки) до межсекционного разделителя следует принимать не более 1,5 м при толщине стены до 40 см и не более 3 м при толщине стены более 40 см.

Длина отдельных захваток бетонируемой секции обычно принимается от 2 м до 6 м, при этом в торцах захватки необходимо устанавливать ограничители, служащие опалубкой и придающие торцу требуемую форму для устройства стыка между захватками.

Ограничители между захватками выполняют разрезку фундамента на блоки бетонирования, что имеет большое значение для предотвращения трещинообразования, а также вызывается необходимостью при прерывании выполнения работ (конец смены) и сроками схватывания цемента.

В процессе возведения фундамента способом "стена в грунте" необходимо контролировать:

  1. геометрические размеры траншеи и величину удаляемого осадка на дне траншеи;
  2. правильность установки арматурных каркасов и ограничителей между захватками, обеспечивая при этом плотное прилегание ограничителя к стенкам и необходимую глубину заделки в дно траншеи;
  3. состав и консистенцию бетонной смеси;
  4. установленный проектом режим бетонирования и качество уложенного бетона.

Бетонную смесь следует уплотнять штыкованием.

Применение глубинных вибраторов НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ, чтобы не допустить обрушения земляных стен траншеи.

Верхнюю поверхность - обрез фундаментов выравнивают и уплотняют, а затем заглаживают правилом вровень с верхними гранями направляющих или маячных досок цоколя фундамента.

После выдержки срока твердения бетона стен подвала до проектной прочности - грунт из подвала выбирают вручную и зачищают остатки грунта.

Оболочка или плёнка удаляется с внутренней стороны стены подвала, и стена остаётся чистой и готовой под окраску или побелку (естественно после устройства в нём пола).

Пока всё. Удачи!

Ссылка на нормы и стандарты

Фундаменты дома должны быть запроектированы с учетом физико-механических характеристик грунтов, предусмотренных в СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений", в т.ч. (для вечномерзлых грунтов - в СНиП 2.02.04), характеристик гидрогеологического режима на площадке застройки, а также степени агрессивности грунтов и грунтовых вод, по отношению к фундаментам и подземным инженерным сетям.

Конструкция монолитных стен выполняется в соответствии с требованиями СНиП II-21-75 и проекта производства работ (ППР) на строительство сооружений способом "стена в грунте" в соответствии с "Инструкцией по разработке проектов организации строительства и ППР" (СН 47-74).

Земляные работы при устройстве фундамента должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты".