Ступенчатый фундамент

Несмотря на то, что решение о конструкции фундаментов принимает­ проектировщик, есть общие принципы их устройства. Фундамент должен иметь стабильное основание: защищен от возможного оползания, его не должна подмывать вода. Во время проведения работ нужно позаботиться об устойчиво­сти стен котлована, очередности работ и тщательности их выполнения. Соблюдение элементарных правил позволит быстро завершить нулевой цикл возведения дома.

Размещение ступенчатого фундамента
На участках, которые имеют сложный рельеф, дом ставят в соответствии с направлением уклона рельефа, а не сторон света, так как стабильность закладки основания дома – это более важный фактор, чем принципы его освещения. На откосе либо там, где есть слабый грунт, гораздо надежнее расположить его более протяженной стороной перпендикулярно откосу – это обеспечит максимальное сопротивление давлению грунта. Ниже мы рассмотрим размещение ступенчатого фундамента на разных рельефах.

Котлован и опалубка фундамента
Правильно выполненный котлован – основа стабильного фундамента.

Способ его формирования зависит от вида грунта. Безопасным углом наклона откосов котлована считается такой, который не приведет к оползанию или осыпанию грунта. Для песчаных грунтов такой угол составляет 30–45°, для глиняных – 50–60° (для твердопластичных, ледникового происхождения – даже 70°). Влажный песок производит впечатление более устойчивого, но после высыхания он, без сомнения, будет осыпаться. Котлован и опалубка ступенчатого фундамента В случае применения ступенчатых фундаментов, для них не выкапывают котлован под всей площадью дома, поскольку каждая ступень должна опираться на материковый грунт.

Выкапывают столько грунта, чтобы можно было легко сформировать в нем ступени. Сначала снимают грунт на откосе вдоль линии фундамента, но выше уровня его заложения, соблюдая при этом соответствующий угол наклона. При частичном залегании грунта, не обладающего несущей способностью, лучше удалить эту его часть до уровня с наибольшей плотностью. В этом случае узкая траншея под фундаменты не будет слишком глубокой. Широкий котлован выполняют только для дома с подвалом. Оставшуюся часть траншеи под ленточный фундамент всегда выполняют вручную. Проще всего начать копать от нижней точки разметки фундамента, постепенно поднимаясь вверх по уклону, отмеряя длину и высоту отдельных ступеней. Ширина траншеи должна быть больше по сравнению с шириной фундамента.

Чтобы земля не осыпалась, в месте уступа закладывают сплошную опалубку. Часть такого укрепления считается несъемной опалубкой ступенчатого фундамента (после заполнения бетоном ее удаляют редко, а иногда это вообще невозможно). В правильно подготовленную и защищенную траншею заливают слой тощего бетона. Он предотвратит всасывание в грунт цементного молочка. Если основание траншеи ровное, тощий бетон можно заливать в опалубку. Устройство опалубки ступенчатых фундаментов является достаточно трудоемкой процедурой. В целом, независимо от вида грунта, опалубку выполняют сплошной, за счет этого в местах уступов легко выставить ее вертикальные фрагменты. Ее соединяют в единое целое вместе с элементами укрепления, установленными в процессе выкапывания траншеи.

Ширина ступенчатого фундамента всего составляет 50-80 см, высота — не меньше 30 см. Как и в случае применения традиционных фундаментов, размеры должны быть подобраны в соответствии с несущей способностью грунта: чем слабее основание тем шире ступенчатый фундамент. Ступенчатый фундамент из железобетона

Армирование ступенчатого фундамента
Поскольку общий уклон ступенчатого фундамента должен быть приближен к уклону рельефа территории или несущего слоя основания, то к нему подбирают необходимую высоту уступа фундамента.
Если в проекте заложен бетонный фундамент, уступ не может быть больше 30 см, при этом армирование ленточного фундамента выполняют аналогично традиционному. Ступень дополнительно армируется только в том случае, если грунт в данном месте неоднородный или слабый. Ступени фундамента, превышающие высоту 60 см, выполняют редко, их проектируют из железобетона и дополнительно армируют поперечными горизонтальными стержнями. При угле наклона рельефа и ступенчатого фундамента более 18° уступ будет больше 30 см, поэтому для большей прочности его дополнительно армируют анкерами. Если фундамент будет широким, то в его нижней части закладывают дополнительные продольные (распределяющие) и поперечные стержни арматуры. Их размещение указано в детальных расчетах.

Фундаментные стены
Фундаментные стены, возведенные на ступенчатом фундаменте, ничем не отличаются от традиционных фундаментных стен: они могут быть выполнены из монолитного бетона или в виде кладки из отдельных элементов (бетонных блоков, кирпича, бутового камня).
Если высота уступа фундамента не кратна высоте фундаментных блоков, то их подрезают или дополнительно докладывают более мелким кладочным материалом – керамическим или силикатным кирпичом. Иногда стена может быть запроектирована как армированная подпорная стенка, например, при значительном напоре грунта.

Ступенчатый фундамент на склоне
Фундамент на склоне — это сложный для строитель­ства случай. Чтобы посадить дом на склоне, необходимо прежде всего выполнить предварительные проектные расчеты, а в процессе ведения работ соблюдать особую осторожность. Когда проектируют фундаменты на плоской местности, проверяют несущую способность грунта под ними, а при проектировании здания на склоне до проведения расчетов нужно дополнительно проверить устойчивость откоса.

Она зависит от вида грунта: безопасный угол наклона для песчаных грунтов составляет 27–31°, а для твердопластичных глин и грунтов ледникового происхождения – до 70°. Если угол наклона больше, то существует опасность частичного оползания склона. В этом случае его необходимо защитить с помощью подпорных стен, свай или анкеров (они позволяют прижать смещающуюся массу грунта к коренным, устойчивым породам и тем самым создать упорную грунтовую призму, воспринимающую давление расположенных выше по склону масс грунта). Фундаменты проектируют после получения данных о стабильности основания. Изначально их следует защищать от воды, хотя бы с помощью пристенного дренажа. Только устойчивый и защищенный от притока воды откос является безопасным! Загородный участок в декабре Ступенчатые фундаменты – это наиболее часто встречающийся способ устройства фундаментов при строительстве дома на склоне.

Общий уклон ступенчатого фундамента при этом соответствует естественному уклону рельефа, что выгодно с точки зрения конструкции. Кроме того, траншея на верхних участках откоса не должна иметь большую глубину, что позволяет избежать больших объемов земляных работ. Другим решением может быть устройство подвала под всей площадью первого этажа дома, то есть когда его объем врезан в склон. В верхней части откоса, в глубоком котловане, устроен собственно подвал, а в нижней можно разместить гараж. Правда, при таком решении устройство фундаментов осуществляется в одной плоскости, но это требует выполнения перекрытия над подвалом: если раньше его не было в планах, то стоит проанализировать затраты. На откосе с большим уклоном, когда ленточный фундамент придется выполнить со значительными уступами, перекрытие, наверное, окажется дешевле. При небольшом уклоне, когда глубина заложения фундамента в самой низкой и самой высокой точке отличается не более чем на 1 м, устройство подвала, скорее всего, не имеет смысла. Обратите внимание! Стоит помнить о том, что выбор подходящих растений для укрепления склона и умелое благоустройство откоса повышает его стабильность даже на 30%!

Ступенчатый фундамент на слабом грунте
Ступенчатые фундаменты представляют собой хорошее и относительно дешевое решение, если грунтовое основание с требуемыми несущими свойствами располагается только под частью здания (либо под всем домом, но неравномерно) и его глубина не превышает 1,5–2 м. Такой грунт, залегая неравномерным слоем под проектируемым зданием, усложняет процесс строительства, так как значительно деформируется от нагрузок. Это может вызвать неравномерную осадку здания и, как следствие, – появление трещин в стенах, и даже «отрыв» стен. По этой причине дом необходимо сажать на нижерасположенные слои грунта, обладающие требуемой несущей способностью. С этой целью выполняют геотехнические исследования, позволяющие определить расположение и плотность слоев грунта, которые могут быть несущими. Ступенчатый фундамент на слабом грунте В ситуации, когда грунтовое основание с требуемыми несущими свойствами располагается только под частью здания (либо под всем домом, но неравномерно) и его глубина не превышает 1,5– 2 м, достаточно определить его наклон и соответственно расположить фундаменты в несущем слое.

Это не нарушит естественную структуру основания и сохранит непрерывность фундаментной ленты. Другое решение заключается в замене слабого грунта щебнем или крупнозернистым песком. Их укла­дывают утрамбованными слоями толщиной 30–50 см, после чего специалисты, используя соответствующее оборудование, оценивают степень уплотнения и несущую способность нового основания. Такая замена очень дорого стоит, хотя цены однозначно определить сложно, так как они разнятся в зависимости от вида и уровня залегания грунта, а также от условий местности. Это стоит принять во внимание, когда слой слабых грунтов залегает на небольшой площади и на глубине не более 1,5 м. Иногда гораздо выгоднее, по сравнению со ступенчатым фундаментом, может быть использование микросвай (песчаных в оболочке из геотекстиля, бетонных, изготовленных из тощего бетона, или железобетонных) либо устройство опускных колодцев.

Так поступают, когда из-за слабой несущей способности основания ленточный фундамент должен быть очень широким или располагаться глубоко, что может повлечь за собой слишком большой объем земляных работ, дополнительное армирование фундаментных стен или наоборот, возведение подпорных стен, если учитывать напор грунта. Правильное и взвешенное решение чаще всего должен предложить геотехник, которого необходимо привлечь для изучения грунтовых условий. Ступенчатый фундамент — пристройка к существующему дому Если в проектируемом здании требуется более низкий уровень заложения фундамента, чем в существующем, это может стать проблемой так как общий принцип таков, что фундамент нового здания не может быть ниже, чем существующий. Но ступенчатый фундамент позволяет решить эту проблему Необходимо помнить, что разница в залегании фундаментов в существующем доме и пристраиваемом к нему могла бы вызвать проседание грунта под фундаментом, заложенным выше, и разрушение конструкции стоящей на нем стены.

Ступенчатые фундаменты представляют в данном случае удобный и безопасный способ соединения уровней обоих фундаментов. Их закладка не нарушает структуру грунта и не требует специальных способов защиты существующих конструкций. Другим решением является расположение всего ленточного фундамента в нижнем уровне. Но это связано с дорогостоящей защитой стены соседнего дома и откоса котлована. За всей операцией должен присматривать уполномоченный инспектор. Такие способы защиты, как правило, трудоемкие. Кроме того, чем глубже котло ван, тем он дороже.

Ступенчатые фундаменты, связанные с частичным глубоким заложением (например, из-за устройства подвала), подвержены периодическому воздейст­вию грунтовых вод.

Поэтому вдоль них рекомендуется устраивать пристенный дренаж. На плане дома Дренаж ступенчатого фундамента выполняют по отдельному проекту, а по окончании работ проводят его приемку. Если дом строится на склоне (или вблизи него), то изменяются существующие там гидрологические условия, поэтому выполнение дренажа необходимо. Стекающая вода задерживается на фундаментных стенах, что приводит к их намоканию. Это может даже повлечь образование под домом потока воды. Вода будет вымывать почву, что может привести к проседанию грунта. Предотвратить это могут дренажные трубы, собирающие воду и отводящие ее за пределы здания. Обычно элементы дренажа закладывают еще до засыпки фундаментов.

Разрез С определенными проблемами можно столкнуться при выполнении дренажа для больших площадей застройки, так как некоторые фрагменты труб должны быть уложены под зданием. Это ограничивает количество колодцев, тем самым усложняя их очистку и ослабляя несущую способность грунта. Места прохода дрен под фундаментом или транзитом, через ступенчатый фундамент, выполняют в специальных муфтах. Нельзя забывать о воде, стекающей с крыши. Она не должна просачиваться в?грунт рядом со стенами дома, но ее нель­зя отводить и в дренажные трубы. Лучше всего выполнить для нее отдельную систему водоотвода. Обратите внимание! Дренаж бывает необходимым, но не всегда достаточным – иногда нужно запроектировать дополнительные средства защиты от воды. Их выбор зависит от гидрогеологических условий.