Участок на склоне: террассирование и фундамент на склоне.
Участок на сколне горы, холма и ли складки местности — не такое уж и редкое явление. Как же правильно спланировать участок в этом случае? Оптимальным с точки зрения распределения и зонирования пространства для участка на склоне является террасирование. Этот же способ позволяет укрепить пологие склоны участка. Виды удерживающих сооружений, предотвращающих оползни описаны в СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Удерживающие сооружения следует предусматривать для предотвращения оползневых и обвальных процессов при невозможности или экономической нецелесообразности изменения рельефа склона (откоса).
5.3.2.2 Удерживающие сооружения применяют следующих видов:
— подпорные стены (на естественном или свайном основании), включая конструкции из армированного грунта;
— свайные конструкции и столбы (буронабивные железобетонные сваи)- для закрепления неустойчивых участков склона (откоса) и предотвращения смещений грунтовых массивов по ослабленным поверхностям;
— анкерные и нагельные крепления — в качестве самостоятельного удерживающего сооружения (с опорными плитами, балками и т.д.) и в сочетании с подпорными стенами, сваями, столбами;
— поддерживающие стены — для укрепления нависающих скальных карнизов;
— контрфорсы — отдельные опоры и конструкции из них, врезанные в устойчивые слои грунта, для подпирания грунтовых и скальных массивов;
— опояски (упорные пояса) — невысокие массивные сооружения для поддержания неустойчивых откосов;
— облицовочные стены — для предохранения грунтов от выветривания и осыпания;
— пломбы (заделка пустот, образовавшихся в результате вывалов на склонах) — для предохранения скальных грунтов от выветривания и дальнейших разрушений;
— покровные сетки в сочетании с анкерными и нагельными креплениями;
— габионы;
— армированный грунт.
Рассматримаемый нами участок расположен на достаточно крутом сколне. Грунт на участке — суглинок. Размер участка — 8 соток. Дорога подходит к участку в верхней его точке. Нижняя часть участка — слегка заболочена. Мы решили распределить зоны на участке на склоне следующим образом: весь участок был разбит на пять частей. На верхнюю часть, где мы решили разместить парковку для автомобилей была отведена 1 часть участка. На среднюю — основную часть участка, где будет расположен дом — две части и на нижнюю — пейзажную часть участка — еще две части. | Первым делом на участке на склоне были устроены террасы. Для этого был снят избыточный грунт со склона как показано на схеме в начале статьи и подсыпан ниже для расширения двух частей участка под дом. При этом фундамент дома расположили в неподсыпанной (материковой) части склона. |
Полученные участки склона были утрамбованы и укреплены сначала пластиковой сеткой на глубине около полуметра. Сетка была закреплена обрезками арматуры забитыми в грунт. | Поверх сетки был насыпан небольшой слой грунта и установлена газонная георешетка, которая была заполнена плодородным грунтом и в ней высажены газонные травы.. |
Пример монтажа георешетки на участке на склоне. | После монтажа георешетки на склоне, она заполняется плодородным грунтом и засеевается газонными травами. |
При строительстве дома на участке на склоне, существует определенная сложность с подъездом строительной техники. С другой строны склон участка на склоне можно использовать для подачи строительных материалов по желобу. | Вид строящегося дома на участке на склоне. |
Для устройства парковки на участке на склоне склоне целесообразно устроить бетонный армирующий короб или бетонную дугу, которая позволит удерживать грунт под нагрузкой от автомобилей. Для более прочного крепления при строительстве короба на участке на склоне следует устроить якоря — забитые вглубь грунта трубы или уголки, которые затем связываются с арматурой каркаса. | В любом случае в нижней стенке (вниз по склону) следует сделать несколько дренажных отверстий для оттока грунтовых вод. Оптимально сделать дренажную систему на участке на склоне вокруг парковки и внутри нее и вывести дренажные трубы за пределы паркинга на склоне. Внутреннюю часть парковки на склоне следует засыпать смесью песка с щебнем или отсевом. |
Верхню зону парковки и дороги мы соединили со средней зоной участка на склоне бетонной лестницей. Для лучшего эстетического эффекта и закрепления лестницы в грунте на склоне, мы сделали ее S-образной. Для лучшего закрепления лестницы в грунт также были забиты уголки, которые затем были связаны с арматурным каркасом лестницы. Следует помнить, что не следует отливать монолитные бетонные изделия длиной более 30 метров. В противном случае следует оставлять «температурные» швы, чтобы предупредить ломку бетона при температурных колебаниях. | Каждый уровень терассы на участке на склоне следует снабдить дренажной системой для отвода ливневых вод. Если есть угроза схода большого количества воды сверху со склона — следует устроить бетонный отбойник с отводом воды по бетонному же руслу вниз на рельеф. Обязательно хорошее дренирование грунта на второй террассе участка на склоне перед фундаментом дома. Оптимальный фундамент на склоне — столбчатый фундамент с ростверком или заглубленный монолитный цокольный этаж по монолитной бетонной плите. |
Устройство террас на участке на склоне. | Окончательный вид террасированного участка на склоне. |
Защитные мероприятия на оползнеопасных склонах регулируются СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов.
п. 5.3.1.5 На защищаемых склонах должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод. Не допускается застаивание вод на бессточных участках и попадание на склон вод с присклоновой территории. На террасах необходимо предусматривать устройство водоотводов (нагорных канав), а в местах высачивания подземных вод — дренажей. Устройство очистных сооружений в оползнеопасной зоне не допускается.
5.3.1.10 Для достижения требуемого понижения уровня подземных вод применяют следующие виды водопонизительных устройств:
— траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы);
— закрытые дренажи (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) для осушения оползневого тела, рассчитанные, как правило, на недолговременный срок службы;
— трубчатые (в том числе мелкого заложения) и галерейные дренажи — в устойчивой зоне за пределами смещающихся грунтов для перехвата подземного потока при продолжительном сроке службы;
— пластовые дренажи на участках высачивания подземных вод на склонах (откосах) — для предотвращения суффозии и в основании подсыпок (банкетов);
— водопонизительные скважины различных типов (в том числе самоизливающиеся и водопоглощающие) в сочетании с дренажами или взамен их в случае большей эффективности или целесообразности их применения.
На схеме предствлен ленточный фундамент со ступенчатой бетонной подготовкой для здания на склоне. Ограничение по нагрузке для данного типа фундамента на склоне 70 кН/м 2 . В эту норму укладывается практически любой дачный дом высотой до двух этажей из легких стеновых материалов (дерево, каркас, ячеистые бетоны). Ограничения для использования такой схемы фундамента на склоне: грунт должен быть не глинистым, уклон должен быть незначительным, грунт должен быть слежавшимся и плотным. Такой тип фундамента нельзя возводить на насыпной части участка на склоне, как показано на схеме в начале статьи.
При таком типе фундамента на склоне снимается плодородный слой почвы на 10-15 см, отрываются террасированные траншеи по склону на глубину от 45 см до 100 см (чем больше глины в грунте — тем глубже). Ширина траншей — 65 см. Очень важно не нарушать плотность грунта под террасами. Высота уступов терасс равна толщине бетонной подушки — 25 см. Длина нахлестов ступенчатой армированной бетонной подушки равна двум высотам ступени террасы (25 см х 2 = 50см). Подготовка армируется одним слоем арматуры в нижней части, где бетон будет испытывать нагрузки растяжения. Нагрузки сжатия в верхней части бетонной подушки будут компенсирваны давлением бетонной ленты фундамента. При желании можно произвести армирование подготовки и в два слоя. Из подготовки выпускается арматура для связи с лентой и плитой перекрытия.
Бетонная подушка укладывается на слой полиэтиленовой пленки (гидроизоляции). Состав бетона для фундамента на склоне: 1 часть цемента, 1 ½ части песка и 3 части щебня по объему. Толщина ленты расчитывается исходя из нагрузки от здания и типа почвы (в среднем от 30 до 65 см). Высота надземной части ленточного фундамента на склоне не может быть выше четырех его толщин. То есть, если толщина фундамента 40 см, то максимальная высота высояния ленты в нижней точке по склону — 40см х 4 = 160 см. Лента армируется 4-мя прутами арматруры d12-d14 со обвязкой через 0,5 метра и связью арматуры с подлежащей подготовкой и выпусками арматуры в вышележащую плиту перекрытия. Армирование ступеней осуществляется с помощью наклонных прутов арматуры, связавнных с прямыми прутами с перекрытием внахлест не менее 60 см.
При высотах подъема плиты перекрытия над уклоном до 60 см — внутренне пространство фундамента ленты на склоне гидроизолируется и засыпается песком (с керамзитом). Песок трамбуется, поверх укладывается гидроизоляция (п/э пленка) и отливается монолитная плита перекрытия. При высотах под плитой более 60 см — плита делается висячей.
Снаружи фундамент гидроизолируется обмазочной и наплавляемой гидроизоляцией и утепляется 5-10 см ЭППС. Со строны склона и по бокам фундамента на склоне фундамент защищается дренажным полотоном. Вокруг фундамента по склону укладываются дренажные трубы для отвода воды.
Дренажное полотно для фундамента на склоне. | Дренажная мембрана и дренажная труба для фундамента на склоне. |
Ленточный фундамент на участке с уклоном
Ровным и идеальным практически ничего в жизни не бывает. Оттого она и разнообразная. Так и в нашей российской природе. В ней есть практически все: холмы и плоскогорья, низины и равнины. Создавая необычные сочетания, они не дают скучать вечно ищущим красоту глазам.
Схема ленточного фундамента на участке с уклоном.
А что если при очередной прогулке прохожему приглянулся участок с неповторимым пейзажем? «Вот бы построить здесь дом и жить припеваючи»,- мечтает одинокий путник и тут же отказывается от своих грез. Участок безумно красивый, но неровный, а значит, сложностей будет достаточно.
И совсем напрасно он отступает.
Особенности строения
Схема армирования ленточного фундамента.
Строения, возводимые на наклонных участках, как правило, находятся на возвышенности. Следовательно, из окошка дома, построенного на холмистой поверхности, можно не с унынием взирать на жилища соседей, а любоваться реальными пейзажными шедеврами.
Вообще, создавать фундамент приходится в многообразных условиях. И если схема предусматривает одно, то природные условия диктуют другое. Поэтому нередко запланированное приходится корректировать. Уклон участка, где будет строиться дом; наличие сейсмоопасных периодов в той местности, где он будет возводиться; то, какие еще постройки присутствуют поблизости и сколько их, – данные факторы нужно учитывать, чтобы однажды дом, в строительство которого было столько вложено, не треснул либо не разрушился.
От рельефа участка не убежать: от него зависит стиль и дизайн будущего здания и количество средств, которое необходимо израсходовать на его строительство. Ровный участок, где почвенные воды залегают глубоко, считается идеальным и выгодным. Абсолютно горизонтальных пространств не найти, ровными признаются такие, уклон которых не превосходит 3%.
Но отказываться от покупки наклонных участков земли не надо. По стоимости они намного уступают ровным. Конечно, повозиться с постройкой этого здания придется намного дольше, особенно при закладке основания. Зато если сделать все правильно, то можно удивить знакомых жилищем, имеющим вид своеобразного арт-объекта. К тому же дом на склоне меньше рискует оказаться под водой.
Основы планирования
Керамзит практически не горит и не теряет свою изначальную структуру.
Для возведения фундамента на уклоне необходимо подготовить:
- песок;
- цемент;
- пленка;
- щебень;
- керамзит;
- арматура;
- деревянные бруски;
- доски.
- бетономешалка;
- ведра;
- лопата;
- мастерок;
- рулетка;
- нивелир или лазерный уровень;
- ровная рейка;
- вибротрамбовка.
Строительство дома, расположенного на склоне, нуждается в дополнительных мерах. Здесь ленточный фундамент будет кстати, но заранее надо запомнить, что бетонной массы понадобится гораздо больше, нежели на ровной поверхности. Расходы компенсируют другие плюсы. Например, в нижней точке склона было бы замечательным сделать помещение технического плана. Это удовлетворит тех, кто не любит терять, а только находить выгоду.
Схема фундамента на участке с уклоном.
Начинать нужно непосредственно с планирования участка. Если склон размещен на границе обрыва или на нем, то постепенно он будет осыпаться. Чтобы этого не случилось, придется заняться озеленением территории, посадить множество кустарников и деревьев. Своими мощными корнями, будто толстыми канатами, они будут держать землю и предотвратят осыпание. Лучше всего посадить растения заранее, чтобы корни как следует закрепились в толще земли.
Вода, бегущая со склона, может заливать строение. Причина – малое число водостоков. Значит, надо обеспечить участок достаточным их количеством.
Теперь следует заняться составлением плана. Приблизительно нужно обозначить схему жилого дома. Для начала стоит найти нижнюю точку почвы. Еще вниз от нее пойдет глубина ленточного фундамента, которая будет находиться чуть ниже уровня промерзания. Затем нужно добавить 50 см на щебень, песок и гравий. В период морозных и ветреных дней такому жилью будет непросто. По этой причине специалисты рекомендуют монтировать ленточный фундамент, расположенный на склоне, если на выбранной хозяином земле редко случаются сильные заморозки. Бывает, что на верхних точках склона, в связи с такими условиями, роют траншеи до 2-2.5 метров. Необходимо следить, чтобы все без исключения ленты фундамента шли ровно, а верхняя часть фундамента должна чуть-чуть превышать уровень грунта.
Монтаж опалубки перекрытий
Уменьшение уклона участка
Схема уменьшения естественного уклона.
Чем круче участок достался покупателю, тем больше с ним придется повозиться. Если уклон порядка 3%, то можно обойтись подсыпкой почвы, но при этом укрепить грунт, используя силикаты. Там, где уклон мал, не превышает 8%, необходимо подсыпать ленточный фундамент грунтом, находящимся в подгорной части. На уклоне свыше 8% необходимо строить цокольный этаж, который будет вдаваться в склон. А на склоне, где крутизна более 10%, придется возводить сооружения, предназначенные для борьбы с оползнями, а также строить индивидуальные основания для определенных участков. В таких случаях не надо скупиться на денежные траты.
Купленный участок на склоне разделяют на террасы. Для каждой из этих площадок обеспечивают противооползневый заслон.
Вывод вырисовывается сам собой: чем выше уклон, тем больше дорогостоящих современных технологий нужно будет применить. К тому же об урожае сельхозкультур здесь мечтать не придется.
Ленточный фундамент
Мелкозаглубленный ленточный армированный монолитный фундамент.
Выбор фундамента зависит от степени уклона, вида грунта (пучинистый или нет) и от того, где будут возводить здание. Когда во главе угла стоит почва, то преимущественно выбирают ленточный фундамент или плитный (разновидность первого, более жесткий и устойчивый к несущей поверхности). Если строения стоят на склоне, то прибегают к двум типам ленточного фундамента: глубокозаглубленному и мелкозаглубленному.
Последний делают в виде целостной конструкции из железобетона и кирпичной надстройки. Лента находится на глубине порядка 80 см, в некоторых случаях даже меньше. Под лентой располагают песчаную подушку толщиной около 30 см.
Глубокозаглубленный ленточный фундамент считается одним из самых надежных и проверенных временем. Целая лента находится в этом случае на более низком уровне. Это обеспечивает стойкость фундамента почти на всех грунтах и уклонах. Одновременно освобождается место для погреба либо подвала.
Укладка тротуарной плитки своими руками
Итак, что делать, если требуется построить ленточный фундамент для дачного домика, расположенного на склоне, с наименьшими земляными работами? Во-первых, запомнить, что почва должна быть слежавшейся и уплотненной, а уклон – незначительным. Сперва на склоне удаляют плодородный слой грунта на 15 см и на склоне роют траншеи, глубина которых – 50-100 см (чем больше глины содержится в почве, тем глубже). Ширина траншеи составляет около 70 см. Высота уступов террас одинакова с толщиной подушки из бетона 25 см. Длина нахлестов армированной ступенчатой подушки из этого же материала соответствует двум высотам ступени площадки. Подготовка укрепляется слоем арматуры в той нижней части, где бетон будет подвергаться наибольшему растяжению. Можно армировать подготовку в 2 слоя.
Необходимо учесть, что бетонная подушка помещается на полиэтиленовую пленку. Это гидроизоляция. Для ленточного фундамента, что на небольшом склоне, бетон, который понадобится, чтобы залить траншею, делают из цемента (1 часть), песка (1 ½) и щебня (3 части). Толщина закладываемой ленты определяется нагрузкой здания и вида почвы (от 30 до 70 см). Высота надземной части фундамента не может превышать 4 его толщин. Лента армируется 4 прутами с обвязкой через каждые полметра и связью арматуры с подготовкой, а также выпусками арматуры в плиту перекрытия, расположенную выше. Укрепление ступеней происходит с помощью наклонных арматурных прутов, которые связаны прямыми арматурами с перекрытием внахлест не менее 50-60 см.
Снаружи ленточный фундамент обязательно защищают наплавляемой и обмазочной гидроизоляцией, после этого он утепляется.
Если высота подъема толстого листа перекрытия над уклоном имеет величину до 60 см, внутреннее пространство ленточного фундамента, установленного на склоне, гидроизолируется, засыпается керамзитом и песком. Затем песок надо утрамбовать. Лучше всего дать грунту немного отлежаться. Потом на песчаную подушку нужно положить полиэтиленовую пленку, а следом отлить цельную плиту перекрытия. При высоте под плитой свыше 60 см плита становится висячей.
Далее залейте бетоном получившуюся конструкцию. Выполняется это постепенно, каждый слой трамбуется. После заполнения опалубки до необходимого уровня, нужно дать фундаменту застыть.
Снаружи ленточный фундамент обязательно защищают наплавляемой и обмазочной гидроизоляцией, после этого он утепляется. По бокам ленточного фундамента и со стороны склона основание заслоняют дренажным полотном. Вокруг всего ленточного фундамента по склону размещают дренажные трубы, предназначенные для отвода воды.
Грунтовые воды, расположенные на высоком уровне, не так редко осложняют строительные работы на участке. В таких случаях основание нужно будет сделать из влагостойкого бетона и провести качественную гидроизоляцию пола. Основание производится либо ленточным методом, либо с использованием фундаментных плит.
Не исключено, что через годы строение вместе с грунтом начнет потихоньку съезжать со склона. Когда все признаки указывают, что это обязательно случится, для укрепления дома стоит воспользоваться дополнительным способом – сделать подпорку с внешней стороны. В этих целях следует использовать массивные толстые бревна длиной 4-5 м и железные конструкции.
Мелкозаглубленный фундамент на участке с уклоном
Величина заглубления столбчатых, ленточных и плитных фундаментов на естественном основании под тяжелыми сооружениями может доходить до 2,5 м. При большем заглублении эти фундаменты экономически невыгодны и тогда переходят на свайные.
При возведении загородных домов строители, «идя навстречу пожеланиям заказчиков», более чем на 1,9 м фундаменты не заглубляют. В «тяжелых» домах заглубленные фундаменты надежны и несмотря на высокую стоимость в принципе их можно применять.
Из множества малоэтажных загородных домов, построенных на пучинистых грунтах, 90. 95% относятся к категории «легких», потому что вес их меньше, чем касательные силы пучения, действующие по заглубленной боковой поверхности фундаментов. Для обеспечения устойчивости и, следовательно, надежности подобных фундаментов в пучинистых грунтах необходимо «устройство защиты сезоннопромерзающего грунта вблизи фундамента от избыточного увлажнения, покрытие поверхности фундамента. консистентной смазкой, полимерной пленкой, засоление грунтов. и др.» (Пособие к СНиП 2.02.01-83, п.2.151).
Эти мероприятия достаточно трудоемкие и не всегда надежные. Возможна также замена пучинистого грунта на непучинистый, устройство дренажа вокруг дома с целью понижения уровня грунтовых вод и степени пучинистости грунтов, устройство утепления вокруг фундаментов для уменьшения глубины промерзания. Такие фундаменты получаются дорогими по расходу бетона и общей стоимости работ.
Надежность фундаментов можно также обеспечить, если сделать их мелкозаглубленными. Мелкозаглубленные фундаменты в 1,5-2,0 раза дешевле заглубленных и не требуют применения перечисленных выше мероприятий. Мелкозаглубленные фундаменты находят все большее применение в практике строительства. За последние 15 лет на них по всей России построены тысячи домов.
В непучинистых и слабопучинистых грунтах под деревянные дома можно устраивать столбчатые, ленточные, плитные, сборные и монолитные фундаменты. Под кирпичные дома рекомендуется применять столбчатые фундаменты только в непучинистых грунтах.
В средне- и сильнопучинистых грунтах под легкими домами можно устраивать монолитные железобетонные ленточные и плитные фундаменты. Последние рекомендуется применять на слабых грунтах (торфяных, заболоченных, неслежавшихся отсыпных и т. п.), а также при высоком уровне грунтовых вод для дома с цокольным этажом.
В пучинистых грунтах под малоэтажными домами наибольшее применение получили мелкозаглубленные ленточные фундаменты. Поэтому в дальнейшем заглубленные фундаменты под малоэтажными легкими домами мы рассматривать не будем из-за нецелесообразности их применения.
Рациональная глубина заложения мелкозаглубленных фундаментов зависит от величины нагрузок от дома и степени пучинистости грунтов. Как показывают расчеты, устойчивость таких фундаментов в пучинистых грунтах под легкими домами обеспечивается при заглублении их подошвы до 0,2. 0,5 м от поверхности грунта с учетом соответствующей ширины траншей и котлованов. Под столбчатые фундаменты, камины, печки, крыльца отрывают отдельные котлованы. Там, где траншеи проходят рядом, нет смысла оставлять между ними небольшие участки грунта, поэтому в этих местах тоже отрывают котлованы.
Влияние уклона на параметры мелкозаглубленного фундамента
Чтобы показать, как влияет уклон строительной площадки на конструкцию фундамента и технологию работ, необходимо рассмотреть, из каких частей складывается высота фундамента — цоколя как единой конструкции. В общем случае эта высота включает( рис. 1 ):
— величину заглубления фундамента;
— высоту планировки;
— высоту отмостки у цоколя;
— расстояние от отмостки до верхнего обреза цоколя.
Рис.1. Основные параметры мелкозаглубленного фундамента: а — ширина цоколя; в — ширина подошвы фундамента; d — ширина траншеи (котлована); hт — глубина траншеи; hф — глубина заложения фундамента; hп — толщина противопучинистой подушки; hр — толщина плодородного слоя грунта
Вертикальную планировку и отмостку устраивают для отведения ливневых и паводковых вод от дома. Их общая высота у цоколя должна быть не менее 20 см (10см — толщина отмостки и 10 см — высота вертикальной планировки под отмосткой). Отмостка шириной 0,8. 1,0 м должна иметь уклон 5%. Далее грунт планируют с уклоном 2. 3% от отмостки. Чем больше высота планировки вокруг дома, тем более благоприятный гидрологический режим создается вокруг дома.
Изготовление планировки и отмостки для загородного дома по важности и очередности стоит на втором месте после устройства крыши. Но даже когда крыша еще не готова, планировка и отмостка должны быть сделаны (пусть временно) до периода дождей второй половины осени.
Оценим необходимую высоту цоколя на примере природно-климатических условий Московской области. Среднестатистическая высота снегового покрова в Подмосковье составляет 0,5 м. При цоколе, меньшем по высоте, в деревянных домах нижние венцы сруба окажутся в неблагоприятных условиях, отсыреют и начнут подгнивать. Весной, в марте при положительных температурах воздуха мокрый снег будет интенсивно увлажнять дерево, а ночью мороз превратит эту воду в лед. В таком же положении окажется кирпичная кладка и штукатурка стен.
Можно считать, что материал стен при минимальной высоте цоколя от отмостки в 0,6 м, а от поверхности грунта — 0,8 м, не будет подвергаться подобному воздействию. Следовательно, общая высота мелкозаглубленного фундамента с учетом заглубленной части 0,2. 0,5 м составит 1,0. 1,3 м. По желанию застройщика высоту цоколя можно увеличить.
В средне- и сильнопучинистых грунтах мелкозаглубленный фундамент в виде монолитной железобетонной ленты обеспечит необходимую жесткость поперечного сечения для воспринятия изгибающих моментов при неравномерных деформациях пучения. Высота цокольного пространства в 0,8 м позволит выполнить необходимые сантехнические работы.
Сначала фундаменты и основания рассчитывают исходя из получения оптимальных размеров при условии обеспечения их устойчивости и экономичности. На втором этапе проектирования учитываются перепады высот на строительной площадке, полученные при геодезической съемке. При необходимости отдельные параметры запроектированных фундаментов и основания уточняют.
Ширину цоколя определяют из условия размещения на нем надфундаментных конструкций. Ширину подошвы фундаментов при известных нагрузках от дома определяют по условию допустимого давления на противопучинную подушку и на грунт в ее основании.
При определении глубины выработок учитывают толщину плодородного слоя грунта, которая может достигать в Подмосковье 40 см. Плодородный слой при устройстве фундаментов полностью удаляют (за исключением районов Черноземья, поскольку там мощность плодородного слоя может достигать 1,0 м и более).
Обычно глубину заложения всех фундаментов дома и дно выработок выполняют на одном уровне, а планировку — горизонтально. Чтобы наглядно показать влияние уклона строительной площадки на параметры фундамента, примем его заглубление равным 0,3 м. Можно было бы принять иное заглубление (0,4; 0,5 м или любое другое), логика принятия последующих решений от этого не меняется. Толщину плодородного слоя зададим равной 0,4 м.
Фундаменты на площадках с малым уклоном
Если перепад высот поверхности грунта между крайними фундаментами постройки меньше принятого проектного их заглубления, то общий уклон строительной площадки можно назвать малым.
Иногда застройщики, чтобы сократить расходы на геодезические работы, и строители низкой квалификации, чтобы не утруждать себя замерами, считают участок горизонтальным в пределах строительной площадки. В действительности же травяной покров и неровности могут скрывать небольшой уклон в 10. 20 см.
При разработке траншей и котлованов эта несущественная вроде разница может выявиться. Если на нее и далее не обращают внимания, то после закладки фундамента окажется, что в нижней части площадки высота цоколя от грунта, например, будет 80 см, а в возвышенной части — только 60 см. После вертикальной планировки и устройства отмостки вокруг дома высота цоколя от отмостки с одной из сторон может быть всего в 40 см, чего явно недостаточно для Московской области. Даже продухи, устроенные в цоколе по проекту, могут оказаться ниже отмостки. В этом случае приходится увеличивать высоту цоколя.
В результате объемы выкопанного грунта, засыпанного песка и уложенного бетона могут получиться больше, чем предусматривалось. Только после подсчета затрат станет ясно, что на лишних работах потеряли больше, чем сэкономили на геодезической съемке.
Поэтому перед разработкой грунта необходима геодезическая съемка строительной площадки в пределах габаритов дома, если она не была выполнена раньше во время инженерно-геологических изысканий. Начинать копать траншеи и котлованы следует в наиболее высокой части строительной площадки и все выемки делать на одном уровне ( рис. 2а ).
Рис.2. Схемы устройства фундаментов на участках с уклоном: а — при малом уклоне; б — при среднем уклоне; в — при большом уклоне; φ — угол внутреннего трения грунта
Заглубление и высота фундаментов не меняется, но если граница плодородного слоя грунта в какой-либо части строительной площадки находится глубже, то потребуется увеличить глубину траншеи (котлована) до полного его удаления. Для определения глубины в самой высокой точке застройки используют простое выражение:
hт = hпв + hр,
где: hт — глубина траншеи, hпв — величина перепада высот площадки, hр — толщина растительного слоя.
Например, нам известен перепад высот площадки hпв — 15 см и толщина растительного слоя hр — 40 см. Тогда hт = hпв + hр = 15+40 = 55 см. Учитывая, что заглубление подошвы фундамента мы приняли в 30 см, то в этой траншее противопучинная подушка будет толщиной 25 см.
Если строительная площадка находится на склоне ниже, чем примыкающая к ней территория, то во время разработки траншей площадку с нагорной стороны надо защищать временным лотком, водосборной канавкой или земляным валом, чтобы ливневые воды не попали в траншеи.
После изготовления фундаментов и снятия опалубки производят обратную засыпку и выравнивание поверхности грунта площадки так, чтобы вертикальная планировка и отмостка вокруг дома находились в горизонтальной плоскости. После изготовления отмостки с нагорной стороны и по боковым фасадам дома устраивают капитальные ливнестоковые лотки.
Фундаменты на площадках со средним уклоном
Если перепад высот поверхности грунта между крайними частями фундамента равен их расчетному заглублению или несколько превышает его (не более чем на 0,2 м), то уклон можно назвать средним. В этом случае принимать самую высокую поверхность площадки при разработке грунта за базовую было бы не верно, так как подошвы фундаментов в пониженной части площадки оказываются на поверхности или выше поверхности грунта.
При разработке грунта на площадке со средним уклоном базовой является самая низкая поверхность в пределах застройки. Часто на площадках уклон идет по диагонали и тогда базовой является самая низкая поверхность на пересечении осей дома.
В принципе фундаменты «легкого» дома можно было бы установить на подсыпке. Однако сыпучая противопучинная подушка при уплотнении может расползаться. Потребуется дополнительный расход песка прb пониженном качестве уплотнения. Надежным решением является устройство фундамента в пониженном месте в уровне поверхности грунта ( рис. 2б ).
В этом случае уплотняемая подушка ограничивается стенками траншей (котлованов) и этим обеспечивается качество ее уплотнения.
Траншеи в низкой части площадки откапывают на глубину заложения запроектированной противопучинистой подушки, но не меньше глубины залегания плодородного слоя грунта ( рис. 3 ).
Рис.3. К определению глубины траншей (котлованов) с учетом толщины плодородного слоя грунта: 1 — плодородный слой грунта; 2 — вертикальная отсыпка; 3 — расчетная глубина выемки; 4 — практическая глубина выемки
Все остальные выработки делают на одном уровне. Если разность высот площадки равна принятому заглублению фундаментов, то высоту их не меняют, а необходимое заглубление в нижней части площадки обеспечивают последующей отсыпкой грунта.
Если перепад высот больше заглубления фундаментов, то заглубление следует принять равным величине этого перепада. При этом размеры подошвы фундаментов, учитывая большее заглубление, могут быть уменьшены.
В нашем примере, при фактической разности высот 0,5 м вместо достаточного заглубления в 0,3 м вынужденно увеличиваем его до 0,5 м. В этом случае высота фундамента окажется — 1,3 м и толщина подушки под ним — 0,4 м. Ширину траншей следует уточнить расчетом исходя из условия обеспечения устойчивости фундаментов.
Вертикальную отсыпку грунта производят сразу же после изготовления фундаментов. В пределах траншей для этого используют непучинистый грунт, который хорошо уплотняют. За пределами траншей это делают любым грунтом, в том числе и ранее извлеченным из выработок.
При рассмотренном варианте устройства основания и фундаментов обеспечиваются минимальные объемы земляных работ и расхода бетона, а фундаменты получаются надежными и экономичными.
Если вокруг дома планировку и отмостку выполнить с уклоном в сторону естественного понижения участка, то несколько сократятся объемы земляных работ, но по ряду причин устойчивость фундаментов понизится, а стоимость их возрастет.
Рис.4. Схема промерзания основания под фундаментами при наличии уклона: df— расчетная глубина промерзания; d’f; d»f — глубина промерзания под подошвами фундаментов
Как видно из схемы ( рис. 4 ), при одинаковой глубине промерзания грунта в верхней и нижней частях строительной площадки промерзание под фундаментами окажется разным. В пучинистых грунтах это создаст условия для возникновения неодинаковых деформаций пучения под различными частями дома, чего следует избегать.
Расход бетона увеличивается за счет заглубления фундаментов в нижней части площадки. В нашем примере высота фундаментов возрастает до 1,6 м. Для обеспечения их устойчивости при действии касательных сил пучения приходится увеличивать ширину траншей, что в свою очередь, вызовет необходимость вывоза разработанного грунта. Так что и здесь экономии не получается — уложить грунт дешевле, чем вывезти.
Сохранение уклона целесообразно лишь при строительстве домов с цокольным этажом, особенно при устройстве под домом гаража.
Строительные площадки с большим уклоном
Уклон площадки условно считают большим, если перепад высот между крайними частями мелкозаглубленного фундамента намного больше его рациональной глубины заложения (до 1,0 м и более). В этом случае наиболее экономичным решением будет ступенчатое заложение фундаментов ( см. рис. 2в ). Такое решение имеет свои преимущества и недостатки, усложняет и удорожает производство работ и поэтому целесообразно только при больших уклонах.
В нижней части строительной площадки фундаменты устраивают в уровне поверхности грунта, в верхней части — с заглублением по расчету. Переход с одного уровня на другой осуществляют одним или несколькими уступами. Длина каждого из уступов должна быть не менее чем в два раза больше его высоты ( рис. 5 ), а высота — не более 60 см (см. Справочник проектировщика — «Основания, фундаменты и подземные сооружения», п. 5.4.).
Рис.5. Схема обеспечения устойчивости уступа: L — расстояние между выемками; Δh — высота уступа
В нашем примере при разнице в высотах 1,0 м и глубине заложения фундаментов 0,3 м высота уступа получится равной 0,7 м, что больше рекомендуемой. Чтобы выполнить требования норм, примем заглубление всех фундаментов равным 0,4 м.
Высоту фундаментов верхнего уровня в нашем примере увеличиваем до 1,2 м. На нижнем уровне высоту увеличиваем на разницу между перепадом высот и заглублением: 1,2 + (1,0-0,4) = 1,8 м.
Место перехода фундамента с одного уровня на другой для каждого дома зависит от расположения внутренних его частей в плане и величины уклона участка. Так как на фундаменты нижнего уровня расход бетона значительно увеличивается, следует проектировать дом так, чтобы максимально использовать фундаменты верхнего уровня, вплоть до их устройства на поверхности с последующей отсыпкой грунта.
Уклон отсыпаемого грунта, образующего призму перехода уровней, должен соответствовать углу внутреннего трения в материале отсыпки. С внешней стороны дома переход удобно выполнить ступеньками.
Вокруг фундаментов обратную засыпку производят непучинистым грунтом, за пределами траншей — любым грунтом, в том числе вынутым ранее. Мероприятия по отведению от дома ливневых и паводковых вод (планировка, отмостка, лотки) необходимы те же, о которых мы рассказали раньше.
В зависимости от геологических условий площадки строительства и примыкающей нагорной территории иногда требуется устройство дренажа. Устроенные фундаменты могут стать препятствием естественному перемещению грунтовых вод вниз по склону, что приведет к накоплению влаги и отрицательным последствиям для дома. В зависимости от характера напластования грунтов и величины уклона может потребоваться устройство дренажной завесы с нагорной стороны или дренажной системы вокруг дома на глубину нижнего уровня выработок под фундаменты. Дренажную систему при разработке траншей и котлованов делают до отсыпки противопучинной подушки. Контактный тел: 353-55-75
©Л. Гинзбург, кандидат технических наук. Журнал «Дом» №5/2005 г.
Все материалы, размещенные на сайте https://www.parthenon-house.ru, принадлежат компании ПАРФЕНОН. При цитировании текстов ссылка источник обязательна! |
Вовлеченного обучения «Вопрос-Ответ»
статья
КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
«РЫЛЬСКИЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ»
Вовлеченного обучения «Вопрос-Ответ»
на тему: «Основания и фундаменты»
по дисциплине: «Архитектура зданий»
специальность 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
Разработала: Соловьева Е.А.
Учитывая невысокие дидактические результаты традиционных форм организации занятий, педагоги практики ведут поиски путей их активизации и совершенствования методов проведения.
Одним из основных приемов вовлеченного обучения является методика «вопрос — ответ».
Цели и преимущества этого метода:
- подчеркнуть опыт отдельных членов групп;
- определить взгляды и точку зрения отдельных студентов и всей группы;
- помочь самым нерешительным принять участие в работе;
- добиться влияния или сформулировать его на предмете;
- повысить участие в работе;
- оценить имеющиеся знания;
- углубить понимание предмета;
- активизировать обсуждение в группе;
- снизить напряжение.
Овладев методикой «вопрос — ответ» вы, несомненно, будете использовать ее в качестве основного приема обучения, но едва ли Вы сможете им воспользоваться, если в процессе подготовки не выделите четко ключевые вопросы. В такой ситуации рекомендуем выполнить следующую процедуру:
- Составить план;
- подчеркнуть те факты или мнения, которые можно получить от студента;
- сформулируйте вопрос, с помощью которого можно получить желаемый ответ;
- четко сформулируйте вопрос и запишите его в рабочий план.
Тема занятия: Конструктивное решение фундамента
учебная: научиться проектировать фундамент здания.
воспитательная: воспитание любви к своей профессии.
развивающая: развивать познавательную активность студентов.
Межпредметные связи: с технологией и организацией строительного производства; строительные конструкции; инженерная графика; строительные материалы.
Оборудование: Паспорт типового проекта, КАТАЛОГ 3.01. ЖГ- 1 Том 1, прайс-лист, миллиметровка, чертежные принадлежности, СНиП 2.02.01.83 «Основания зданий и сооружений».
Литература: Буга П.Г. «Гражданские и промышленные здания».
Вильчик Н. П. «Архитектура зданий».
Маклакова Т.Г. «Конструкции гражданских зданий».
Приветствие, проверка отсутствующих. Постановка цели занятия.
Актуализация опорных знаний.
Для проверки знаний можно использовать следующие стили формулировки вопроса.
— Конкретно адресованный вопрос.
Такой вопрос задается, если заранее известно, что конкретный студент группы обладает необходимыми знаниями или опытом, или когда требуется привлечь к работе конкретного студента. Сначала называют имя этого человека, а потом формулируется вопрос.
— Вопрос ко всем. Этот вопрос задают, чтобы сконцентрировать внимание, или когда преподаватель не уверен, кто обладает необходимым опытом или знаниями.
Вопрос задается всей группе, и отвечать может любой. Всегда можно определить, того кто знает ответ: либо по жестам, либо по выражению лица, достаточно взгляда, чтобы пригласить отвечать этого студента.
В каких случаях применяют свайные ф ундаменты?
— Вопрос с задержкой указание конкретного адресата. Такой вопрос задают, чтобы заставить думать всю группу. Задается вопрос, и через 10-15 секунд паузы называется тот, кто будет отвечать.
Дайте краткую характеристику сборным железобетонным ленточным фундаментам. Назначение отмостки и её конструктивное решение.
Раздаются паспорта типовых проектов. Зачитывается задание.
По заданным параметрам вычертить конструкцию фундамента (план) с определением глубины его заложения.
В конце урока студент должен сдать на миллиметровке план фундамента; спецификацию сборных железобетонных конструкций.
В помощь ребятам задаются вопросы. Существуют следующие формулировки вопроса.
1. «Закрытый», или прямой, вопрос полезен для получения фактов и информации от отдельных студентов или от всей группы; поскольку такой вопрос подразумевает только краткий ответ, он не ведет к дискуссии.
Назовите конструктивный тип фундамента в соответствии с конструктивной схемой здания.
Ответ: Ленточный сборный железобетонный фундамент.
2. «Наводящий» вопрос подразумевает ответ, и, в целом, такие вопросы следует избегать, за исключением тех случаев, когда нужно проверить информацию или помочь самому тихому студенту.
Ширина фундаментных плит под наружные и внутренние несущие стены принимается 500 мм?
3. Можно использовать закрытый вопрос с выборочным ответом.
Вопрос, предлагающий три или более вариантов ответа на выбор.
Произведите подбор фундаментных плит и фундаментных блоков используя прай-лист. (см. Табл. № 1)
Плиты железобетонных ленточных фундаментов