Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта



Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

ЧАСТЬ 2.

ФУНДАМЕНТЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ ТИСЭ

ГЛАВА 4.

О ТЕХНОЛОГИИ ТИСЭ

Конец XX века. В России идет "перестройка", изменяются общественные отношения и экономика, ломаются стереотипы социализма, меняются судьбы людей. Всё пришло в движение. Индивидуальное строительство, обретя свободу от административных и материальных ограничений, получило сильный импульс в своем развитии, стало энергично развиваться на всей территории России.

Огромная армия специалистов, работавших в "оборонке", также освободилась, была отпущена на "вольные хлеба", на поиск работы, на приложение своих способностей уже в новой России. И автор не избежал этой участи. После участия в конструировании пассажирского самолета Ил-86, многоразового космического самолета "Буран", дирижабля и иных разработок, не связанных с авиацией, область для творчества была найдена в наиболее востребованном направлении — в создании оборудования для индивидуального строительства. Практический опыт проектирования прочных и надежных авиационных конструкций помог в разработке технологии индивидуального строительства ТИСЭ, доступной для большинства застройщиков (рис. 116).

Рис. 116. Самолет и дом создают по одним и тем же формулам строительной механики

В чем суть новой технологии?

Несмотря на то, что индивидуальное строительство стало быстро развиваться, оно было доступно только людям с высоким уровнем достатка. А как быть остальным, семьям со скромными возможностями? Широко рекламируемые отечественные и импортные "дорогие" строительные технологии не смогли дать на этот вопрос положительного ответа. Решить эту задачу можно было только с созданием такой технологии индивидуального строительства жилого дома, которая обходилась бы застройщику дешевле не на 30 — 40%, а в 3 — 4 раза. Непременным условием такого жилья должно быть обеспечение высокого уровня комфорта, экологической безопасности и энергосбережения жилья.

Какой же путь следовало выбрать для достижения этой цели?

Известно, что основная стоимость строительства заложена в приобретении строительных материалов в виде стеновых блоков, кирпичей, фундаментных блоков, готовых смесей, бетонного раствора и т. п., а также в стоимости самого строительства. Определенная часть затрат связана и с созданием самого проекта дома. Всё это оплачивается теми, кто решил построить себе дом. Ни на каком этапе этого процесса своими силами снизить цену строительства невозможно, т. к. везде работают профессионалы или мощная дорогая техника. Кроме этого немалые затраты требуются застройщикам и при эксплуатации жилья: на отопление, на проведение ремонтно–восстановительных и профилактических работ.

На начальном этапе автор поставил перед собой задачу создания компактного дешевого устройства для изготовления пустотных стеновых блоков непосредственно на строительной площадке. По самым скромным подсчетам такие стеновые блоки обходились бы застройщикам в 3 — 4 раза дешевле покупных изделий.

Работа началась с создания в 1990 году серии небольших устройств, в которых смесь уплотнялась или виброплощадкой, или роликом (заявки на патенты № 4917318/33, 4950507/33, 5002351/33 и 5009549/33).

К сожалению, а может быть, и к счастью, результаты испытаний показали, что отформованные блоки не имели стабильных характеристик, да и сами устройства оказались достаточно сложными и громоздкими.

Существенный сдвиг произошел с разработкой достаточно простого устройства (патент России № 2004434, 1991), в котором жесткая смесь песка и цемента уплотнялась ручной трамбовкой (рис. 117).

Рис. 117. Первая опалубка ТИСЭ: А — в транспортном положении; Б — в рабочем положении; В — стеновой блок

При повороте боковых рукояток устройства вниз форма с отформованным блоком поднималась вверх относительно неподвижных пустотообразователей. Далее форма с блоком переносились на ровное место (блок лежал на трех съемных поперечных штырях), где и производилась его окончательная распалубка. В транспортном положении устройство трансформировалось в тележку.

Блок со стандартными размерами (19x19x39 см) обходился застройщику, как и ожидалось, в 3 — 4 раза дешевле покупного. Цикл формования одного блока составлял 5 — 7 минут. Вес опалубки — 25 кг.

С целью продвижения этой разработки на рынке строительных технологий была создана фирма "ТИСЭ" (свидетельство о регистрации от 29 января 1992 года).

ТИСЭ — Технология Индивидуального Строительства и Экология

Поиск простой и доступной технологии продолжался.

В мае 1992 г. автором был разработан модуль ТИСЭ (рис. 118) — компактная переставная опалубка для формования пустотных блоков непосредственно в стене без подстилаюшего раствора (патенты России № 2044855 и № 2097509). Действительно, зачем формовать стеновые блоки отдельно, если основная цель застройщика — возводить стены. Возведение стен весьма упростилось и могло осуществляться самим застройщиком, не обладающим квалификацией каменщика.

Рис. 118. Модуль ТИСЭ. Формование блоков на стене

Конструкция опалубки получилась простой, надежной, дешевой и настолько удачной, что и по сей день она не претерпела существенных изменений.

С 1993 года началось активное внедрение разработанной опалубки. Комплексные Государственные испытания, проведенные в 1994/95 годах в КТБ МОСОРГСТРОЙМАТЕРИАЛЫ, подтвердили правильность выбранного направления.

Создание новой технологии для индивидуального строительства не могло ограничиться возведением стен: ведь есть еще фундамент, требующий значительных вложений труда и средств. Без дешевого фундамента нельзя приступить к возведению даже очень дешевых стен.

В 1996 году автором был разработан фундаментный бур с откидным плугом (рис. 119). С помощью этого бура можно было в несколько раз снизить затраты труда и средств при создании фундаментных опор повышенной несущей способности (патенты России № 2114271 и № 2160815).

Рис. 119. Фундаментный бур ТИСЭ

Технология возведения фундамента таким способом оказалась привлекательной для застройщиков тем, что при всей своей простоте могла обеспечить зданиям надежную опору, способную компенсировать и сложные деформации пучинистых грунтов, и возможные недочеты застройщиков, допущенные ими на этапе проектирования и строительства дома.

В 1997 году технология ТИСЭ была отмечена Золотой медалью ВВЦ (ВДНХ).

Позднее автором было предложено использовать подобный фундамент с небольшими доработками в качестве сейсмоизолирующей системы для строений, возводимых в регионах с повышенной сейсмической активностью (патент России №2221112). Новое решение в этой области позволило существенно повысить сейсмоустойчивость индивидуального жилья там, где ошибки в проектировании и строительстве обходятся застройщикам слишком дорого.

Новая технология не могла ограничиваться только снижением затрат на строительство. Дом должен быть теплым, а условия проживания в нем — комфортными и экологически безопасными. В 1998/99 годах были разработаны схемы вентиляции "Каменная изба" (патенты России №2176706, №2176707 и №2176708), которые могли создаваться непосредственно в процессе строительства достаточно простыми средствами. Суть разработок заключалась в замене традиционной схемы вентиляции "с перемешиванием", создаваемой в каменных домах с воздухонепроницаемыми стенами, на "вытеснительную" схему вентиляции, характерную для бревенчатых и иных домов с "дышащими" стенами (рис. 120).

Рис. 120. "Каменная изба"

Теоретически подобная замена схемы вентиляции позволяет в несколько раз снизить тепловые потери, уходящие на подогрев вентилируемого воздуха. С учетом того, что при высокой степени теплоизоляции ограждающих конструкций дома на вентиляцию уходит до половины тепловых потерь, польза от такой замены становится очевидной. Следует заметить, что разработанные схемы вентиляции могут быть реализованы как при возведении стен с опалубками ТИСЭ, так и с применением иных технологий индивидуального и индустриального строительства. Эти разработки легли в основу реализации перспективной стратегии энергосбережения, основанной на широком внедрении вытеснительной схемы вентиляции помещений.

В 2003 году автором была предложена конструкция трехслойной стены, возводимой с опалубкой ТИСЭ-3, и включающей гибкие связи, которые объединяют два слоя бетонных стенок в устойчивую пространственную ферменную конструкцию (рис. 121) (патент России №2249086). В качестве утеплителя такой стены можно использовать любой насыпной утеплитель, применяемый в строительной практике. При заполнении полости толщиной 18 см высокоэффективной теплоизоляцией стена становится эквивалентной по теплоизоляции кирпичной стене толщиной 3 метра. Опыт строительства и эксплуатации зданий с трехслойными стенами подтвердили их ожидаемые прочностные и теплоизолирующие характеристики.

Рис. 121. Трехслойная стена

На современном этапе развития строительных технологий энергосбережение жилья, возведенного по технологии ТИСЭ, обеспечено в наибольшей степени благодаря комплексному подходу, с учетом всех составляющих тепловых потерь (фундамент, стены, оконные и дверные проемы, перекрытия, вентиляция, система отопления).

ТИСЭ — гибкая технология. Любой её элемент может быть использован самостоятельно, органично вписавшись в любую другую строительную технологию. Фундамент по технологии ТИСЭ может быть выполнен под любые строения (дома, гаражи, хозяйственные постройки, ограды и т. п.), возведенные из кирпичей, пеноблоков, бруса, бревна, щитов… В свою очередь, стены по технологии ТИСЭ могут быть возведены на любых фундаментах. Кроме того, даже при создании внешних стен из кирпичей, пеноблоков или керамзитобетонных блоков возведение внутренних стен с применением ТИСЭ может оказаться весьма полезным: в вертикальных каналах стен удобно производить разводку инженерных коммуникаций, организовывать вентиляцию и воздушное отопление, размещать дымоходы. Предлагаемые схемы вентиляции полезно рассматривать в индустриальном строительстве, при монтаже современных пластиковых окон в городских квартирах.

Технология ТИСЭ не стоит на месте. Она постоянно развивается, совершенствуется. С начала 2004 года фирма ТИСЭ перешла на выпуск более совершенных и производительных модулей ТИСЭ-2 и ТИСЭ-3, с которыми цикл формования одного стенового блока сократился до 4…6 минут. Это дало возможность проектировщикам и строителям рассматривать технологию возведения стен с оборудованием ТИСЭ наравне с иными строительными технологиями, использующими готовые строительные изделия.

Для обоснования применения ТИСЭ следует заметить, что все существующие технологии индивидуального строительства отличаются между собой используемыми материалами и решаемыми задачами.

Деревянные дома обеспечивают высокий уровень комфорта, но они пожароопасны, их возможности по энергосбережению ограничены, в них сложно обеспечить современный стиль интерьера. Повышение долговечности этих домов связано с применением пропиток, влияющих на экологию среды.

Щитовые дома привлекают своей дешевизной, но пожароопасны и недолговечны.

Каменные дома — это надежность и долговечность; но вместе с тем и высокая себестоимость, обусловленная ценами на стройматериалы и оплатой труда профессиональных каменщиков, штукатуров и отделочников; а также ограниченные возможности по энергосбережению.

Дома, возводимые с применением легких пенополистирольных блоков в качестве несъемной опалубки, привлекают внимание высоким уровнем энергосбережения и большой скоростью возведения стен. Большие затраты на приобретение самих блоков и на выполнение внутренней и внешней отделки стен по силам далеко не всем.

Стены из пеноблоков или газобетонных блоков — достаточно распространенная технология в силу своей понятности и удовлетворительного соотношения "цена–энергосбережение", но их возведение и отделка потребуют квалифицированных исполнителей. Значительный объем стройматериалов, большой процент их отходов и все же ограниченные возможности по энергосбережению — это те недостатки, которые также должны учитываться будущим застройщиком. Застройщик, выбор технологии — ответственный шаг

В этой связи следует настроить застройщиков на выбор строительных технологий, обеспечивающих высокие показатели по энергосбережению и долговечности. Строят дом за сезон–два, а эксплуатируют — многие и многие десятилетия и даже столетия, причем все затраты на эксплуатацию дома связаны с его отоплением и ремонтом.

Технология ТИСЭ была разработана при комплексном рассмотрении всех решаемых задач. Для многих застройщиков она оказалась почти идеальной, сумев одновременно удовлетворить основные их требования и пожелания:

— снижение затрат на строительство в несколько раз;

— высокий уровень энергосбережения;

— гарантированная экологическая безопасность;

— комфорт проживания в каменном доме, близкий к уровню комфорта в бревенчатой избе;

— высокая степень пожарной безопасности жилья;

— практически неограниченный срок эксплуатации жилья;

— надежность возведенного жилья (в том числе в сейсмоактивных районах);

— изоляция дома от вибраций и шума, исходящего от авто- и железнодорожных магистралей;

— возможность строить своими силами, без привлечения к работе профессионалов–строителей и тяжелой дорогостоящей строительной техники;

— возможность строить с малыми накоплениями;

— предельная простота и надежность оборудования;

— сжатые сроки строительства, возможность прервать его на любом этапе;

— малый объем применяемых строительных материалов;

— минимальный объем отходов при выполнении строительных работ;

— возможность строительства как на обжитых стесненных участках, так и на неподготовленных строительных площадках (без электричества);

— широкие возможности в выборе архитектуры и отделочных материалов, с одной стороны, и использование традиционных материалов при создании основного объема конструктивных элементов дома — с другой;

— сведение к минимуму проблем, связанных с хищением стройматериалов;

— большой срок службы внешней отделки стен и малые затраты на её ремонт.


Из письма

"…с 2000 года следим за публикациями о новой технологии строительства ТИСЭ. За это время наша семья выросла, и проблема жилья стала остро. Живем мы в селе, доходы у нас небольшие и поэтому решили строить новый дом по Вашему методу. Просим выслать нам оборудование ТИСЭ…".

Молчанова Л. В. 347519, Ростовская обл., Кагальницкий р–н, х. Родники.

ГЛАВА 5.

ПОДГОТОВКА К СОЗДАНИЮ ФУНДАМЕНТА

Прежде чем выбрать проект дома и приступить к строительству, внимательно изучите участок. Оцените его рельеф, форму и размер, ориентацию относительно солнца. Учтите расположение и застройку соседних участков, организацию подъезда. На проведении подготовительных работ будут сказываться также наличие колодца, дренажной системы, выгребных ям, прежних строений, деревьев. План застройки и озеленения участка несомненно повлияют на выбор места под жилой дом и на организацию строительной площадки.

5.1. ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ УЧАСТКА

Освоение участка начинается с разработки планировочного решения.

В первую очередь необходимо иметь данные о рельефе, о составе почвы на глубину промерзания, о положении уровня грунтовых вод как на весенний, так и на летний период года. Для этого без пробного бурения на глубину ниже 0,5 м границы промерзания не обойтись. Это связано с тем, что при наличии под несущим слоем слабонесущего грунта (плывун) опора может провалиться (рис. 60, б). Состав грунта оценивается по внешней его характеристике. При высоком уровне грунтовых вод рассмотрите возможность создания дренажной системы с отводом воды за территорию своего участка.

Полученные данные пригодятся при выборе фундамента и при устройстве подвала или погреба. Этажность дома и выбор схемы септика для утилизации отходов обязательно увязывают с несущей способностью грунта и с уровнем грунтовых вод. Опыт строительства и планировочные решения соседних участков окажут вам в этом неоценимую услугу.

Рельеф участка

Его необходимо знать для правильного выполнения осушительных работ и выбора места под постройки, для озеленения участка и для строительства фундамента.

Стоит составить карту рельефа своего участка. Для этого потребуется рулетка не менее 10 м, линейка в 1 м, шнур, колышки и гидроуровень. Последний состоит из резиновой трубки длиной не менее 10 м (поливочный шланг) со стеклянными трубками или пластиковыми бутылками на концах (в дальнейшем, при строительстве, всё это пригодится).

Для начала участок разбивается сеткой на квадраты 10x10 м (рис. 122) с точностью до 5 см. В соответствии с разбивкой на самом участке по углам квадратов забивают колышки (над уровнем земли на высоту 30 см).

Рис. 122. Разбивка участка на квадраты

С помощью гидроуровня (заполненный водой резиновый шланг со стеклянными трубками на концах) (рис. 123) и метровой линейки определяют разницу между уровнем соседних колышков с точностью до 1 см. Выполнять замеры начинают от самой высокой точки участка.

Рис. 123. Определение перепада высот гидроуровнем

Если у Вас ровный горизонтальный участок и дренаж не требуется, то эту работу проводить не нужно.

Если же дренаж необходим, то замеры выполняют особенно тщательно. Данные записывают в журнал и на их основании строят сечения рельефа на участке (рис. 124). Это пригодится при возведении фундамента под дом или хозпостройку, при расчете глубины заложения дренажной системы.

Рис. 124. План участка. Схема изменения перепада высот

Если рельеф достаточно сложный, то в зоне проведения строительных работ сетка разбивки участка делается более частой (2x2 м или 5x5 м).

Определившись с рельефом, можно приступить к разметке, к переносу графических построений с листа бумаги на участок.

На что следует обратить внимание

— В соответствии с градостроительными нормами и правилами в районах усадебной жилой застройки расстояние от окон жилых помещений до бытовых построек на соседних участках должно быть не меньше 6 м.

— Жилые дома располагаются на земельных участках с отступом от красной линии (край тротуара — граница участка) на магистральных улицах не менее 5 м, на других — не менее 3 м.

— На участке застройки полезно выделить функциональные зоны — палисадник, сад, огород, хоздвор… Планировка хоздвора зависит от набора и назначения построек и может быть решена индивидуально, но лучше использовать давно отработанные типовые схемы.

— Помещения для скота и птицы, надворная уборная, компостные и выгребные ямы должны быть удалены от жилого дома более чем на 12 м, а расстояние от стен гаража или сарая до веранды и стен дома с окнами — не меньше 7 м.

— Для лучшей организации территории участка одноквартирный жилой дом и его хозпостройки лучше располагать у одной из боковых границ участка, но не ближе 1 — 1,5 м к ней. Тесный проход между стеной и забором усложнит проведение их текущего ремонта, может стать причиной конфликта с соседями.


Из жизни

Крыша, нависающая над соседним участком, — достаточно частая Причина возникновения споров между соседями. Затопление участка ливневыми осадками, поломка насаждений снегом, соскользнувшим с крыши — веское основание для возмущения (рис. 125).

Рис. 125. Излишне близкое расстояние до забора — причина конфликта

— Если же дом давно уже стоит на таком конфликтном расстоянии, то его владелец обязан организовать полноценный водоотвод осадков на свой участок. Что касается защиты от снега, то с этим сложнее.

— Противопожарные расстояния между строениями и сооружениями в пределах одного участка не нормируются.

— Противопожарные расстояния между строениями и сооружениями на двух соседних участках должны быть соблюдены с учетом материала несущих и ограждающих конструкций дома (не ближе 6 м, если оба дома каменные, и не ближе 15 м, если они оба деревянные).

— Разбивка участка должна обеспечивать подъездные пути для пожарных машин. Расстояние от построек до пожарных машин не должно превышать 25 м.

— Планируя размещение животноводческих построек по отношению к жилью, следует их располагать с подветренной стороны. Особое внимание обращают внимание на размещение сооружений по переработке и использованию навоза и на определение мест сброса сточных вод.

— Если участок имеет уклон, то расположение дома на возвышенности более предпочтительно и по его художественному восприятию, и с точки зрения возможного подтопления участка по весне.

— Разбивка участка не должна быть в противоречии с проведением всего цикла строительных работ.

— Попытайтесь, планируя стройплощадку, в этот же сезон посадить деревья и кустарники, не откладывайте это на потом… Пусть время работает на Вас: и стройка идет, и деревья растут. Не пожалеете.

— Хозпостройки и площадки соединяют с домом, садом и огородом пешеходными дорожками шириной не менее 75 см, чтобы на них можно было свободно разойтись или провезти тачку. Возможно, что дорожки лучше создать до начала основного этапа строительства.

— Процесс разбивки участка выполняют одновременно с созданием проекта дома и определением его ориентации на участке.

— Ориентация дома на участке должна обеспечивать наилучшие условия освещения помещений солнцем зимой и не допускать их перегрева летом.

— Наличие высоких полусгнивших деревьев около дома может привести к тяжелым последствиям. Перед началом строительства их лучше удалить. Причинами падения высоких деревьев на дом могут стать ураганы, пожары, естественная старость деревьев. Этот момент необходимо особенно учитывать при строительстве на открытых продуваемых местах.

— Если у Вас на участке большие деревья, то не следует забывать об их развитой корневой структуре, которая может вызвать разрушение близко расположенных элементов здания (фундамент, забирка, отмостка или крыльцо) и подводящих инженерных коммуникаций (вода, канализация, электрические кабели и т. п.) (рис. 126).

— Фруктовые деревья могут быть вокруг дома, но не ближе чем на 4 — 5 м от его стен.

— Сооружения, которыми пользуются часто (колодцы, водопроводные колонки) следует располагать ближе к дому.

— Предполагая застраивать участок в несколько этапов, следует заранее предусмотреть наличие строительной площадки с местами складирования стройматериалов для выполнения дальнейших строительных работ.

— В планировке участка следует выделить зону для проведения досуга, закрытую от сторонних наблюдателей. Тихий уголок на участке будет любимым местом отдыха от городской суеты и бытовых проблем, для приема гостей. Здесь можно предусмотреть размещение стационарного или временного навеса, беседки, оборудованных скамейками, столом. В средней полосе зону отдыха располагают так, чтобы она была открыта солнцу. В южных регионах площадку для отдыха стараются располагать на южной стороне участка, оборудуя его навесом или зеленой стенкой с крышей из вьющихся растений.

— На участке желательно иметь источник воды для питья и полива, который на зимний период отключается. Неплохо на участке установить умывальник с отводом загрязненной воды.

Рис. 126. Близость дома к большим деревьям опасна непредсказуемостью

5.2. РАЗБИВКА ОПОР

Перед тем как приступить непосредственно к возведению фундамента, необходимо выполнить его расчет, подготовить строительную площадку, произвести разметку и установить обноску.

Для столбчатого или столбчато–ленточного фундамента расчет сводится к определению глубины заложения фундамента, к назначению шага столбов и к их разбивке по периметру фундамента.

Если проект предусматривает устройство подвала, то расчет фундамента сводится к определению толщины плиты и схемы её армирования или к определению параметров ленты, если фундамент ленточный. Кроме того, в расчете должны учитываться конструктивные особенности возведения стен и перекрытия подвала. Если строительство растянуто на два и более сезонов, то устройство фундамента (подвала) следует увязать с сезонными изменениями грунтовых условий.

Для расчета любого фундамента необходимо оценить вес дома и несущую способность основания.

Вес дома

Вес дома складывается из нескольких слагаемых.

Вес фундамента оценивается приблизительно. Если фундамент представляет из себя железобетонную конструкцию, то достаточно посчитать объем фундамента (в м3) и умножить его на удельный вес бетона (2,5 т/м3).

Вес стен определяется для каждого конкретного случая, исходя из веса строительных и отделочных материалов:

— при возведении с опалубкой ТИСЭ-2 вес 1 кв. м стены — 270 кг;

— при возведении с опалубкой ТИСЭ-3 вес 1 кв. м стены — 400 кг.

Нагрузка от элементов крыши (стропила, обрешетка, кровля):

— для кровли из листовой стали………20 — 30 кг/м2;

— рубероидное покрытие (2 слоя)…….30 — 50 кг/м2;

— асбоцементные листы………………40 — 50 кг/м2;

— черепица гончарная…………………60 — 80 кг/м2.

Нагрузка от перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя или слоя звукозащиты.

С некоторым запасом предложим расчетную нагрузку от 1 кв. м перекрытия при пролете в 6 метров:

— чердачное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 200 кг/м…70 — 100 кг/м2

— цокольное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 200 кг/м…100 — 150 кг/м2;

— железобетонное монолитное……………………………….500 кг/м2;

— плиты перекрытия бетонные пустотные…………………350 кг/м2.

При определении давления перекрытий на стены необходимо учитывать, что нагрузка от них и от эксплуатационной нагрузки в большей степени распределяется между несущими стенами, на которые опираются балки или плиты перекрытий. При монолитном перекрытии нагрузка равномерно ложится на все стены.

Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование…)

Условно принимается равномерное распределение нагрузки по всей площади перекрытий:

для цокольного и межэтажного перекрытия……210 кг/м2;

для чердачного перекрытия………………………105 кг/м2.

Вес снегового покрова:

— для средней полосы России определяется по нагрузке в 100 кг/м2;

— для юга России……………50 кг/м2;

— для севера России…………до 190 кг/м2.

(при острой крыше нагрузка от снега не учитывается).

При расчете веса дома необходимо учитывать и предполагаемую в дальнейшем перепланировку помещений, и увеличение этажности дома (если это предусматривается).

Просуммировав все слагаемые, полученную величину следует увеличить в 1,3 раза, обеспечив некоторый запас по несущей способности. Это необходимо для компенсации различных недочетов, которые могут возникнуть при определении веса дома. Эта расчетная величина веса и будет определять расчетное число опор.

Несущая способность опор

Несущая способность опор определяется типом грунта и глубиной заложения фундамента. С учетом того, что столбы фундамента закладываются на глубину промерзания, последний фактор не учитывается. Несущая способность опор определяется исходя из величины расчетного сопротивления грунта (Ro), взятого из табл. 4…8 для влажных грунтов (табл. 19).

Таблица 19. Несущая способность одной опоры

В таблице 19 приведена несущая способность одного фундаментного столба, созданного по технологии ТИСЭ. Она определена исходя из прочности влажного грунта и диаметра его опорной поверхности.

Величина несущей способности грунтов в таблице дана для глубины около 1,5 м. У поверхности она почти в 1,5 раза ниже.

Приведенные в таблице данные по несущей способности опоры не учитывают её увеличение за счет создания вокруг расширенной части опоры массива грунтобетона, возникающего после просачивания в поры грунта цементного молока (рис. 127). Просачивание цементного молока сквозь структуру грунта происходит за счет гидростатического давления, создаваемого бетонной смесью.

Рис. 127. Ореол грунтобетона вокруг опорной части фундаментного столба: 1 — опора; 2 — грунтобетон; 3 — граница промерзания; 4 — уплотненный грунт

Если грунтовой воды в скважине нет, то внедрение цементного молока в толщу грунта может происходить более чем на 6 см. В этом случае опора увеличит свою не–сущую способность почти–в 1,5 раза. При создании опор в песчаном грунте проникновение цементного молока может произойти более чем на 10 см, при этом несущая способность опоры увеличится почти в 2 раза (подбирая состав бетонной смеси, следует увеличить относительное содержание цемента и воды на 20%). Еще раз напоминаем, что в таблице 19 это увеличение несущей способности опор не учитывается.

При наличии в скважине воды увеличение несущей способности опор произойдет в незначительной степени.


Сказочные возможности опор ТИСЭ

Замеры на строительной площадке, проводимые в процессе возведения двухэтажного каменного дома, показали, что на суглинистом грунте при высоком уровне грунтовых вод опоры фундамента с диаметром расширения 0,6 м от нагрузки в 6 тонн просели всего на 7…8 мм.

При такой высокой несущей способности даже две опоры, выполненные по технологии ТИСЭ, способны выдержать вес небольшого дома (рис. 128).

Рис. 128. Две опоры ТИСЭ способны выдержать вес небольшого дома

Разбивки фундаментных опор

Для нахождения среднего шага опор сначала следует определить потребное их количество. Для этого расчетный вес дома делится на несущую способность одной опоры.

Распределяя опоры по периметру фундамента, следует учитывать, что под внутренней несущей стеной, загруженной балками (плитами) перекрытий с двух сторон, шаг столбов следует уменьшить на 10…15% по сравнению с шагом опор под внешними стенами.

Шаг фундаментных столбов при возведении каменных стен по технологии ТИСЭ не следует делать больше чем 2…3 м. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением ленты–ростверка. Столбы по внешнему периметру фундамента располагают, как правило, по его углам и на пересечении с внутренними стенами дома. Тем не менее, это не обязательно.

Пример

Выполним разбивку фундаментных опор для двухэтажного дома 7x8 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей.

Рассмотрим два варианта перекрытий — на деревянных балках и с бетонными пустотными плитами. Перекрытия утеплены минватой. Внешние стены возведены с использованием опалубки ТИСЭ-3 и имеют внутреннюю засыпную теплоизоляцию (трехслойная стена). Внутренняя стена возведена с опалубкой ТИСЭ-2.

Строительство выполняется на суглинистой почве с высоким уровнем грунтовых вод (несущая способность грунта принимается 3,5 кг/см2).

Исходные данные:

Площадь кровли…………………………………………72 м2

Площадь чердачного перекрытия………………………50 м2

Общая площадь перекрытия первого

и второго этажа составляет………………………………100 м2

Площадь внешних стен (400 кг/м2)……………………..160 м2

Площадь внутренних силовых стен (270 кг/м2)………..50 м2

Общий периметр фундамента (по оси опор)……………35 м2

Весовой расчет

Вес кровли из мягкого гофрированного листа (25 кг/м2)………1,8 т

Вес чердачного перекрытия дерево/бетон (150/350 кг/м2)…….7,5/17,5 т

Вес перекрытий 1 и 2 этажа дерево / бетон (200/400 кг/м2)…….20/40 т

Вес внешних стен (400 кг/м2)………………………………………64 т

Вес внутренних стен (270 кг/м2)………………………………….13,5 т

Вес фундамента (ростверк и столбы — 450 кг/пог. м)…………16 т

Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель…)……….26 т

Вес снегового покрова (100 кг/м2)………………………………..7 т

Общий вес дома……………………………………………………156/186 т

Расчетная нагрузка на опоры фундамента должна быть больше максимального веса дома на 30%. Поэтому общий вес дома умножим на 1,3. Расчетный вес для дома:

— с деревянными перекрытиями…….200 т

— с бетонными перекрытиями……….242 т

При несущей способности одной опоры 10т для дома с деревянными перекрытиями

необходимы 20 опор, а с бетонными — 24. При общем периметре фундамента в 35 м средний шаг опор для дома с деревянными перекрытиями — 1,7 м, а с бетонными — 1,4 м.

Внешние стены тяжелее в 1,5 раза, чем внутренняя стена, поэтому шаг опор под внутренней стеной не уменьшаем. При согласовании выбранного шага с реальными габаритами дома уточняем разбивку опор (рис. 129, а, б). Число опор может быть больше расчетного, если это удобно по разбивке.

Рис. 129. Примеры разбивки опор фундамента: А — дом с деревянными перекрытиями; Б — дом с бетонными перекрытиями; В — переразбивка одной опоры; Г — разбивка опор у проема под гаражные ворота; 1 — опора по разбивке; 2 — лента–ростверк; 3 — намеченная опора; 4 — реальная опора; 5 — проем гаража

Из данного расчета можно дать и некоторые рекомендации по выбору материалов. При строительстве на слабых грунтах желательно использовать деревянные перекрытия, применять островерхие крыши с легким кровельным материалом. Выбирая проект дома на очень слабых грунтах, следует ограничить его этажность, ориентируясь на одноэтажный дом с мансардой. Двух–трехэтажный дом на слабых грунтах лучше опирать на плиту.

При высоте ленты–ростверка больше 30 см опоры могут располагаться вне углов дома и вне узлов пересечения внешних и внутренних стен, да и шаг опор может иметь некоторый разброс по величине. Высокая изгибная жесткость ленты–ростверка помогает сгладить передачу сил на опоры.

Так тоже можно

Если при бурении скважин под опору фундамента попался валун, который обойти невозможно, то рядом можно пробурить новую скважину, не меняя разбивку остальных опор фундамента (рис. 129, в).

Похожая ситуация может возникнуть, когда в каменном доме организуют проем под ворота гаража. В зоне проема лента ростверка разрывается, хотя при равномерном распределении нагрузки на фундамент следовало бы в зоне проема создать опору. Чтобы обойти это недоразумение, лента ростверка с каждой стороны проема поддерживается двумя близко расположенными опорами (рис. 129, г).

Если дом имеет ярко выраженную разность по этажности отдельных его частей, то и разбивка опор должна этому соответствовать (рис. 130). При возведении стен такого дома в зоне перехода этажности в стену вводят эффективное горизонтальное армирование (сейсмопояс), исключающее появление трещин в зоне резкого изменения жесткости стен. Лучшая зона расположения горизонтального армирования — над надоконной перемычкой.

Рис. 130. Опоры под домом с переменной этажностью должны иметь переменный шаг: 1 — опора фундамента; 2 — арматура

5.3. ПОДГОТОВКА УЧАСТКА

Определившись с разбивкой опор, приступают к работе непосредственно на строительной площадке. Подготовка участка к строительству достаточно объемна:

— расчистка строительной площадки, удаление деревьев, кустарников, мусора, остатков прежних строений и утилизация отходов (вывоз, сжигание на месте, складирование для дальнейшего использования в качестве топлива или вспомогательных строительных материалов);

— выравнивание участка;

— предварительная разметка участка, которая задает границы самого строения с прилегающей к ней зоной шириной 1…2 м и намечает места для складирования стройматериалов (песка, цемента, арматуры, досок…);

— устройство дренажа при высоком уровне грунтовых вод;

— устройство подъездных путей к местам складирования сыпучих материалов, железобетонных изделий, а также съем участка ограждения, мешающего подъезду автотранспорта;

— организация снабжения строительной площадки технической водой, предназначенной для приготовления растворов;

— снабжение строительной площадки электроэнергией не обязательно для строительства по технологии ТИСЭ, но желательно (подключение отрезного инструмента по металлу и дереву, удовлетворение бытовых нужд);

— приобретение инструментов и оборудования для возведения фундамента (лопаты, тачка, фундаментный бур ТИСЭ–Ф, ломик, пила, молоток, кувалда, уровень шланговый и линейный, рулетка больше 10 м);

— приобретение бетономешалки для механизированного приготовления бетона; для приготовления бетонной смеси вручную можно на земле расстелить два листа 1x2 м оцинкованного железа или изготовить боек 1x2 м с использованием листа жести и деревянного каркаса;

— обустройство места проживания строителей;

— завоз цемента, песка, щебня, арматуры, пергамина, толи, битумной мастики, досок и гвоздей, необходимых для создания фундамента.

Плодородный слой под домом можно удалять, а можно и нет (удаленный дерн складывают слоями у забора на высоту не больше 1,2 м, где он не будет мешать строительству).

Не следует перегружать участок теми материалами, которые не требуются на проведение данного этапа строительства. Они будут не только постоянно мешать, но и терять свои качества. Да и проблема их сохранности не всегда решается простыми средствами. Продумайте, что, где и как складировать и использовать. Организуйте подъезд транспорта. Решите, где будет производиться разделка древесных материалов, где и как будет готовиться бетонный раствор, как он будет транспортироваться к месту бетонирования.

При близком расположении грунтовых вод участок следует осушить. Практика индивидуального строительства предлагает достаточно много вариантов выполнения этого этапа работ. Они определяются рельефом местности и самого участка, составом грунта, сезонным изменением уровня грунтовых вод, типом выбранного фундамента и, конечно, материальными возможностями застройщика.

Если участок застройки имеет заметный уклон, то на нем потребуется создание горизонтальных террас. Перенос грунта, его уплотнение, закрепление откосов — достаточно объемная работа.

Для возведения дома на строительную площадку необходимо завезти достаточно много различного материала. В связи с этим следует рационально организовать их доставку и размещение.

Уменьшение глубины промерзания также можно отнести к подготовительному этапу. Оно целесообразно:

— если невозможно обеспечить дренаж при постоянно высоком уровне грунтовых вод, который не позволяет заложить фундамент на требуемую глубину;

— при строительстве с фундаментным буром ТИСЭ–Ф в регионах с расчетной глубиной промерзания больше 2 м.

Что для этого можно сделать:

1. Произвести замену грунта вокруг дома на расстоянии до 1,5 м и на глубину 0,5 — 0,8 м на крупнозернистый песок. Это позволит уменьшить глубину промерзания на 0,3 — 0,4 м (рис. 131, а).

Рис. 131. Уменьшение глубины промерзания: А — замена грунта; Б — введение утепляющего слоя; В — подсыпка грунта; 1 — граница промерзания; 2 — песок; 3 — утеплитель; 4 — подсыпка грунта

2. Создать на глубине 0,2 — 0,4 м теплоизолирующий слой толщиной 20 — 30 см из смеси шлака и крупнозернистого песка, уложенный поверх слоя в 20 — 30 см того же крупнозернистого песка. Это позволит уменьшить глубину промерзания на 0,5 — 0,7 м. Ширина полосы заменяемого грунта — 2 м. В качестве утеплителя могут быть использованы панели пенополистирола. Слой утеплителя лучше закладывать по завершении строительства (рис. 131, б).

3. Произвести подсыпку грунта вокруг дома — наиболее простой способ. Кстати, и зрительный образ дома выиграет: он окажется на некотором возвышении (рис. 131, в).

5.4. УСТРОЙСТВО ОБНОСКИ

Главная задача обноски — обозначать нулевую отметку строения, необходимую для возведения фундамента и стен.

При традиционном подходе нулевая отметка соответствует уровню пола первого этажа. При возведении фундамента по технологии ТИСЭ рекомендуется нулевую отметку располагать на уровне верхней плоскости ленты–ростверка.

Начинают устройство обноски с обозначения на строительной площадке углов дома (по стенам). Для этого в грунт в зоне углов дома заколачивают колья — заостренные снизу бруски 5x5 см (рис. 132). Обноска устраивается с применением гидроуровня шлангового (шланг с трубочками на концах), гидроуровня реечного и рулетки длиной не менее 10м. Верхний обрез забитых кольев располагают на уровне нулевой отметки. Точная наметка углов дома фиксируется гвоздями, забитыми в торец угловых кольев. Точность наметки углов дома — 1 см. Обеспечение прямого угла обязательно проверяется через равенство диагоналей прямоугольника (проверять рулеткой или натянутой проволокой, а не капроновым шнуром, который сильно удлиняется при натяжении).

Рис. 132. Наметка нулевой линии по внешнему контуру стены: 1 — нулевой уровень внешнего контура стены; 2 — угловой кол; 3 — шнуры нулевой плоскости; 4 — гвоздь; 5 — контур стен дома; 6 — перегородочный кол

После обозначения внешнего периметра стен приступают к разметке внутренних стен, к наметке их центральной оси. Для этого снаружи намеченного контура дома на расстоянии около 1 м по оси внутренних стен забивают перегородочные колья.

На расстоянии 1-1,5м от будущих стен устанавливают обноску, состоящую из столбов с прибитыми к ним горизонтальными планками (рис. 133), которые расположены на уровне нулевой отметки. Точность закрепления планок относительно "угловых и перегородочных кольев" контролируется шнурами, опираемыми на планки обноски. Эти планки закрепляют строго горизонтально, что контролируется обычным линейным уровнем.

Рис. 133. Устройство обноски: 1 — горизонтальная планка; 2 — нити обноски; 3 — скважины опор фундамента

Положение внутреннего и внешнего контура внешних и внутренних стен, а также линии осей опор фундамента намечается на планках мягким простым или цветным карандашом, затем в эти пометки забиваются небольшие гвозди под закрепление нитей обноски.

Если по каким?либо причинам горизонтальная планка обноски не лежит в общей нулевой плоскости дома, то для подведения шнуров обноски к общему горизонту в планке можно сделать пропилы.

Нити обноски выполняются из тонкой капроновой веревки или из лески. Для удобства работы их следует делать съемными; они должны быть натянуты на уровне верхней границы будущей ленты–ростверка.

Шнуры натягиваются только в процессе проведения разметки и контрольных замеров. Чтобы они не мешались в процессе работ, их следует аккуратно смотать и повесить на каркас обноски.

Понятно, что обноску необходимо надежно закрепить, она должна быть жесткой и прочной. Никакие земляные работы не должны беспокоить её.


Внимание!

Если закладка фундамента затянулась на два сезона, то следует учитывать, что при строительстве на пучинистых грунтах мерзлый грунт поднимет обноску. Перед возобновлением строительства ее положение необходимо откорректировать относительно уже возведенной части фундамента.

Точно выполненная обноска гарантирует экономию времени и высокое качество строительства.

ГЛАВА 6.

СОЗДАНИЕ ФУНДАМЕНТНЫХ ОПОР

Наиболее распространенный вид фундамента, который предлагает технология ТИСЭ, возводится с применением фундаментного бура ТИСЭ–Ф. (рис. 134). Такой фундамент можно считать вполне универсальным, причем в разных аспектах:

— по типу строений (он рассчитан на восприятие веса как легких щитовых строений и ограждений, так и домов с каменными стенами в 2…3 этажа);

— по видам грунтов (глина, суглинок, супесь, песок, грунты со слоистой структурой);

— по уровню грунтовых вод (высокий и низкий уровень грунтовых и паводковых вод);

— по климатическим условиям (с глубиной промерзания до 2,5 м и на вечной мерзлоте);

Рис. 134. Фундаментный бур ТИСЭ–Ф и фундамент, выполненный с его помощью

Универсальность такого фундамента дополняется тем, что его можно использовать в качестве сейсмоизоляции и виброизоляции. Повышенные энергосберегающие

свойства такого фундамента, низкая себестоимость и быстрые сроки его возведения в настоящее время также могут быть оценены в должной мере.

Разумеется, существуют условия, где подобный фундамент никак не применим, но это скорее исключение из правила.

Фундамент, имеющий заглубленные опоры с расширением внизу, был известен давно, но применялся в практике индивидуального строительства крайне редко, т. к. создание самих столбов с расширением внизу и их монтаж были достаточно трудоемкими операциями. С изобретением фундаментного бура ТИСЭ–Ф он стал быстро распространяться среди застройщиков. Почти десятилетний практический опыт позволяет считать такой фундамент достаточно надежным и универсальным. Его максимальная экономическая эффективность проявляется на сложных пучинистых грунтах, где требуется заглубление фундамента на глубину промерзания.

6.1. ФУНДАМЕНТНЫЙ БУР ТИСЭ–Ф

Фундаментный бур ТИСЭ–Ф выполнен в виде раздвижной штанги, с одной стороны которой расположена перекладина с двумя рукоятками на концах, а с другой — накопитель грунта с двумя режущими кромками, оснащенными резцами (рис. 135). Бур весит 7,5 кг.

Рис. 135. Фундаментный бур ТИСЭ–Ф: А с откинутым и плугом; Б с убранным плугом; 1 развижная штанга; 2 — накопитель грунта; 3 рукоятка; 4 — упор двухзвенный; 5 плуг; 6 — шнур; 7 — стопор резьбовой; 8 — ось навески плуга

Над накопителем грунта расположен закрепленный на кронштейне откидной плуг. Он оснащен резцами и наклоняется в горизонтальное положение под собственным весом. Еще он снабжен стопорным механизмом, включающим серьгу, охватывающую штангу, и тягу, соединенную с плугом.

Поднимается плуг за шнур, соединенный с серьгой. Другой конец шнура закреплен на перекладине штанги. Штанга бура раздвигается на 2,2 м и закрепляется в крайних и промежуточных положениях резьбовым фиксатором.


Внимание

Резьбовой фиксатор позволяет задавать раздвижной штанге любую длину. Кроме того, через него передается весь крутящий момент. Именно поэтому резьбовой стопор следует затягивать плотно, хотя и не слишком сильно. При слабой затяжке фиксатора штанга может скрутиться.

Раздвижная штанга прослужит дольше, если при работе с буром её полностью не раздвигать, не доводить до максимальной длины на 5…10 см.

Диаметр цилиндрической части скважины — 0,25 м. Плуг бура — съемный переставной. Он позволяет выбирать в нижней части скважины полусферическую полость диаметром 0,4 м, 0,5 м или 0,6 м.

Для снижения рабочих усилий при бурении скважины в конструкции бура использованы интересные технические решения. Режущие кромки бура оснащены эффективными резцами, позволяющими облегчить бурение на жестких грунтах. Резцы сделаны из сырой стали. По мере срабатывания они от воздействия абразива в грунте заостряются. При попадании каменистых включений до 5 см резцы подцепляют их снизу, направляя в накопитель грунта.

Если обычные буры с прямолинейной режущей кромкой снимают с грунта стружку, то резцы бура ТИСЭ вспахивают грунт, на что требуется значительно меньших усилий.

Плуг не имеет подобных резцов, так как с ними он сильно зарывается в грунт и провернуть бур становится очень сложно. Кроме того, если при бурении цилиндрической скважины вращают бур по часовой стрелке, то при работе с плугом — в обе стороны.

Накопитель грунта не имеет внизу штыря, который традиционно существует на бурах по грунту. Средняя часть скважины не разрыхляется, а целиком поступает в накопитель грунта. Поэтому при бурении скважины не требуется сильно нажимать на бур: он сам достаточно свободно врезается в грунт. Его режущая часть напоминает головку бура, который используются любителями зимней рыбалки.

Накопитель грунта, обладая развитой боковой поверхностью, позволяет обеспечить прямолинейность и вертикальность стенок скважины. Его не уводит в сторону при попадании под резцы корней или камней.

Фундаментный бур оснащен одним плугом, расположенным сбоку (два плуга вручную и не стронешь), что создает при бурении несимметричную нагрузку, которая уравновешивается боковыми стенками накопителя грунта. Только при таком выполнении бура стало возможным сделать вручную расширение диаметром 60 см.

Перестановка плуга под различные диаметры расширения (60 и 50 см) осуществляется его переносом по одну или другую сторону от кронштейна навески. У плуга имеется дополнительная пара отверстий под расширение диаметром 40 см (рис. 136).

Рис. 136. Варианты навески плуга: А — при диаметре расширения 40 см; Б — при диаметре расширения 50 см; В — при диаметре расширения 60 см; Г — закрепление шнура на упоре

Рабочая головка бура достаточно эффективно работает на различных грунтах. На её базе в помощь застройщику разработаны дополнительные буры серии ТИСЭ.

Фундаментный бур ТИСЭ-2Ф

Для возведения легких ограждений или легких построек разработан фундаментный бур ТИСЭ-2Ф, позволяющий бурить скважину диаметром 20 см и делать расширение диаметром 40 или 50 см. Вес бура — 6,8 кг.

Бур на воду ТИСЭ–В. Диаметр скважины 20 см, раздвигается на 2,2 м, рабочая головка закреплена на штанге бура резьбовым соединением 3/4". Набирая вставку из 2 — 3 водопроводных труб, соединенных между собой резьбовыми муфтами, можно удлинить штангу бура до 10 м (рис. 137, А).

Бур садовый ТИСЭ–С. Диаметр скважины 20 см, раздвигается на длину 1,1…1,9 м, вес 4,5 кг (рис. 137, Б).

Бур–развертка ТИСЭ–Р. На бур ТИСЭ–Ф (без плуга) навариваются резцы для расширения скважины до требуемого диаметра (не более 40 см). Создание скважин увеличенного диаметра выполняется в два этапа. Сначала бурится скважина диаметром 25 см с применением бура ТИСЭ–Ф, затем она используется как направляющее отверстие и расширяется буром ТИСЭ–Р (рис. 137, В).

Рис. 137. Буры ТИСЭ (размеры в мм): А — бур на воду ТИСЭ–В; Б — бур садовый ТИСЭ–С; В — бур–развертка ТИСЭ–Р

6.2. БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ

После устройства обноски приступают к наметке центров будущих опор фундамента. Для этого надо натянуть нити по линии центров опор (рис. 133,138). В соответствии с рассчитайным шагом опор с применением отвеса намечают центры опор фундамента, куда забивают заметные небольшие колышки из дерева или металлического прутка. Точность указания центра опоры в боковом направлении — 1 см, а вдоль ленты–ростверка — 10 см.

Рис. 138. Разметка опор с использованием обноски


Из личного опыта

Пригласил на устройство фундамента двух работяг. Под моим контролем сделали обноску, наметили столбы. Своих забот у меня было много, поэтому оставшуюся часть работы я контролировал частично (проверял расширение опор внизу). Отлили опоры, приступили к разметке опалубки под ростверк. Оказалось, что линию опор по одной стороне дома они закосили на 20 см! В плане разбивка опор напоминала прямоугольную трапецию. Почему? "А там были корни деревьев", — объяснили невозмутимые жители Средней Азии.

Вышел из положения. Откорректировал положение дома, сохранив его размеры; допустил нецентральное расположение опор относительно ростверка, считая, что его жесткая рама с этим справится. Ширину ростверка пришлось увеличить с учетом расположения "косых" опор.

Бурение цилиндрической части скважины выполняется фундаментным буром ТИСЭ–Ф со снятым плугом (рис. 139, а).

Перед началом бурения точно вокруг намеченного центра опоры лопатой "на штык" делают углубление под размещение накопителя грунта. Для контроля глубины бурения на полностью раздвинутой штанге бура можно краской сделать отметку, соответствующую намеченной глубине бурения.

Глубина бурения на строительной площадке с уклоном задается от поверхности грунта у намеченной скважины, а не от какой?то общей для всего строения горизонтальной плоскости.

Бурение осуществляют вращением бура по часовой стрелке. По мере заполнения накопителя грунта бур поднимают и опорожняют. Если грунт сухой и жесткий, то одновременно разбуривают несколько скважин, каждую из которых периодически штыкуют прутком арматуры или остро заточенной лопатой. После заполнения скважин водой твердый грунт размягчается и легче разбуривается.

Наличие в грунте камней может создать для застройщика определенные проблемы. Камни до 5 см бур свободно "проглатывает". Камни большего размера приходится извлекать иным путем — расшатывать их прутком арматуры, доставать мотыгой или тяпкой. Если не доходя до глубины промерзания 0,5 м попался большой валун, то расширение скважины можно выполнять непосредственно над ним. Если же валун оказался выше, то эту скважину следует заполнить грунтом, уплотнить и пролить водой, а затем приступить к бурению новой. В этом случае общую разбивку опор менять не следует. Допустимо местное уменьшение–увеличение шага до 0,5 м (рис. 129, в).

Рис. 139. Создание опоры с применением фундаментного бура ТИСЭ–Ф: А — бурение скважины; Б — расширение скважины; В — установка арматуры опоры; Г — заполнение скважины бетоном и закладка толевой рубашки; Д — разбивка опор; 1 — фундаментный бур; 2 — скважина; 3 — откидной плуг; 4 — арматура; 5 — толевая рубашка; 6 — фундаментная опора

Сложности в работе возникнут и при высоком уровне грунтовых вод. Но они будут сказываться только при заполнении скважины бетоном. Следует учитывать, что в скважине с расширенной нижней частью вода может вызвать обрушение свода над расширением (рис. 140). Поэтому заполнять скважину бетоном в этом случае лучше всего сразу после бурения.

Рис. 140. Обрушение скважины при высоком уровне грунтовых вод

При высоком уровне грунтовых или паводковых вод закладку фундамента лучше осуществлять летом или осенью, когда верховодка уйдет.

Для уменьшения усилий, прикладываемых к рукояткам бура, некоторые застройщики удлиняют их. Как правило, это приводит к скручиванию штанги бура, что исправить невозможно.

Для повышения эффективности бурения иногда приходится отгибать переднюю режущую кромку вниз, увеличивая тем самым "задний угол" резанья.

Образование в скважине полусферической полости выполняется плугом, который закрепляется на буре в одном из трех положений (рис. 139, б). Расширение диаметром 60 см — основная позиция плуга, предназначенная для создания опоры высокой несущей способности (рис. 136, в). Если строение легкое (щитовой дом, веранда, гараж), то расширение диаметром 50 см будет достаточным (рис. 136, б). Если опора создается под крыльцо или ограждение, то возможен диаметр 40 см (рис. 136, а). Расширение скважины осуществляется при вращении бура по часовой стрелке, без вертикального нажима на рукоятки. Бур можно вращать и против часовой стрелки, но от попадания грунта под накопитель он начинает подниматься вверх, "всплывать", затрудняя работу с плугом, упирающимся в свод сферической полости.

В процессе работы расширение скважины похоже на воронку. Снятый грунт по стенкам воронки скатывается в накопитель грунта, который опорожняется с каждым подъемом бура.

Когда расширение скважины выполнить сложно, то стоит вспомнить приемы, облегчающие этот процесс.

— Если штангой бура описывать коническую траекторию, то расширение скважины выполняется в более мягком режиме (рис. 141).

Рис. 141. Расширение скважины. Бур вращают по конической траектории

— На отдельных этапах разбуривания серьгу стопорного механизма можно снять со штанги. В этом случае двухзвенник будет как бы продолжением шнура, который управляет плугом о.

Рис. 142. Расширение скважины. Серьга снята со штанги

— Если грунт слишком жесткий, то расширение необходимо выполнять в два перехода. Сначала работают с меньшим расширением (диаметр 40 или 50 см), а затем выполняют окончательное расширение, перед которым лучше сначала углубить скважину на 10 см (рис. 143).

Рис. 143. Расширение скважины в два приема: А — расширение малым диаметром; Б — окончательное расширение

— Если грунт слишком жесткий, то расширение можно выполнять, чередуя работу с плугом и работу с самодельным долбежным инструментом (пруток арматуры 12 — 14 мм с приваренной отогнутой лапкой из листа толщиной 3 — 5 мм) (рис. 144). На таком грунте выполнять расширение максимального диаметра нецелесообразно, т. к. несущая способность столба со средним диаметром и так достаточно высока. Лучше уменьшить шаг фундаментных столбов и, соответственно, увеличить их количество.

Продолжительность бурения одной скважины с расширением сильно зависит от грунта. На песке это займет не более 30 минут, на глине — около 1,2 часа, а на жесткой глине — не менее 1,5…2 часов.

Армирование опоры — та подготовительная работа, которая может выполняться до начала строительства. Наиболее распространенный вариант арматуры для столбов — две скобы диаметром 10 — 12 мм (рис. 139, в). Их удобно гнуть трубой, заложив свободную часть прутка в узкую щель (рис. 145). Армирование опоры может выполняться с использованием отдельных прутков, связанных наверху друг с другом проволокой или веревкой. Верхняя часть арматуры может выступать за верхний обрез опоры, хотя в дальнейшем это может несколько затруднить устройство ленты–ростверка.

Рис. 144. Долбежный инструмент для разделки скважины в зоне расширения

Рис. 145. Изготовление арматуры опоры


Внимание

Если участок имеет уклон больше 10%, то арматуру следует выпустить в тело ростверка и не менее чем на 20 см. Жесткое соединение опоры с ростверком исключит возможность их отклонения при подвижках почвы.

Арматурой может служить и свернутая арматурная сетка (проволока 5 — 6 мм с ячейкой 100 — 150 мм).

В качестве арматуры можно применить практически любой длинномерный материал (угольники/железные полосы или прутки…).

Трубы использовать не рекомендуется. При высоком уровне грунтовых вод вода попадёт в полость трубы и, расширяясь при замерзании, создаст в массиве бетона растягивающие напряжения, способные разрушить его структуру. Если трубы находятся близко к краю опоры, то отслаивание бетона неизбежно (рис. 146). В дальнейшем образованные трещины будут насыщаться водой, разрушение бетона продолжится, а сама арматура, потеряв сцепление с бетоном, выключится из работы.

Рис. 146. Разрушение бетона около арматуры: 1 — бетон; 2 — труба; 3 — лед

Если у застройщика кроме труб ничего нет, то располагать их следует ближе к середине поперечного сечения опоры. Для нормальной работы в бетоне на концах труб должны быть какие?нибудь выступающие элементы (резьбовые муфты, приваренные пластины или прутки…).

Главное — арматура должна быть очищена от грязи, толстого слоя ржавчины, смазки и краски. Обычный тонкий налет ржавчины не помешает. Для проведения очистки подойдет стальная щетка или эквивалентная насадка на дрель. Очистка выполняется для обеспечения хорошего сцепления металла с бетоном.

Какой длины должна быть арматура?

Основное ее назначение — не дать пучинистым грунтам оторвать расширенную часть опоры. Исходя из этого, верхняя законцовка арматуры должна быть выше расширенной части не менее чем на 0, 7 м, т. е. высота петли — около 1,2 м.

Хотя армирование столбов необходимо, не следует излишне беспокоиться по этому поводу. После загрузки фундамента домом арматура столбов практически выключается из работы, так как растяжение, на которое она рассчитана, исчезает.

Но полностью её игнорировать не следует. Арматура нужна и для того, чтобы фундаментный столб от сжатия не срезался (рис. 147).

Рис. 147. Срез опоры без арматуры от действия вертикальной нагрузки

Между прочим, такой срез может возникнуть и в том случае, если при заполнении скважины бетоном кусочек гидроизоляции из полиэтиленовой пленки случайно оторвется или подвернется, оказавшись где?то в середине бетонного массива.

Основное правило при любом армировании: арматура должна быть в теле бетона не ближе 3 4 см от боковой поверхности (столба). Это необходимо и для защиты стали от влаги, и для полноценного включения арматуры и бетонного массива в совместную работу.

6.3. БЕТОНИРОВАНИЕ ОПОРЫ

Приготовление бетона — наиболее трудоемкая и ответственная часть работы. В качестве рабочей смеси можно использовать пескобетон и бетон со щебнем (подробнее о бетоне и бетонировании — в разделе "Бетонирование"). Для снижения расхода цемента в бетон вводят щебень, который заполняет объем бетонной смеси. Среди застройщиков бытует ошибочное мнение, что щебень позволяет повысить прочность бетона. Нет, он вводится только для экономии цемента. Более того, использование известкового щебня или кирпичного боя в качестве заполнителя существенно снижает морозостойкость бетона. Использование мелкого пылеватого песка в качестве заполнителя бетонной смеси недопустимо. Не следует делать бетонную смесь излишне подвижной: на лопате она должна лежать лепешкой толщиной около 10 см. Повышенная влажность смеси — это увеличение расхода цемента, снижение морозостойкости, причина расслоения бетонной смеси.

Для приготовления бетона следует знать объем скважины и расход материалов. Объем скважины диаметром 0,25 м, глубиной 1,5 м и с расширением 0,6 м — около 0,12 м3. Если используется бетон без щебня (пескобетон), то на одну скважину потребуется 1 мешок цемента, 12 ведер песка (2 тачки) и 2,5 ведра воды (если песок — с умеренной влажностью).

Заполнение скважины бетонной смесью

Определенные сложности при заполнении скважины бетоном, как уже говорилось, могут возникнуть только при высоком уровне грунтовых вод. В этом случае заполнение скважины бетоном лучше выполнять сразу после устройства требуемой скважины.

Если вода поступает слишком быстро или заполнение скважины бетоном было отложено и она наполнилась водой, бетонирование можно выполнять одним из двух способов.

— Непосредственно перед заполнением скважины бетонной смесью удалить воду насосом или отчерпать её жестяной банкой, прибитой к шесту (рис. 148).

— Заполнять скважину бетоном через жестяную трубу (вентиляционную, канализационную или водосточную) диаметром более 100 мм с воронкой. Трубу опускают до дна и по мере заполнения скважины бетоном поднимают вверх. Бетон будет вытеснять воду снизу, не перемешиваясь с ней. Вместо водосточной трубы можно использовать пластиковую (рис. 149).

Рис. 148. Удаление воды из скажины

Рис. 149. Вытеснение воды из скважины бетонным раствором: 1 труба; 2 бетонный раствор; 3 вода; 4 — воронка; 5 — ёмкость с раствором

Приступая к заполнению скважины бетоном, следует помнить, что здесь никакую подушку из песка или щебня не создают. Выполняется так называемая набивная свая.


Внимание!

Многие застройщики считают, что для любого фундамента требуется песчаная подушка. Это заблуждение. Она выполняется только для мелкозаглубленного фундамента.

Если на дно скважины насыпать песок, то, во–первых, его насыпная плотность будет низкой и разной на всех опорах фундамента, отчего и несущая способность созданных опор не будет одинаковой; во–вторых, часть цементного молока из бетонной смеси уйдет в подушку и снизит тем самым прочность и морозостойкость нижней части самой опоры.

После установки арматуры расширенную часть скважины заполняют свежеприготовленной бетонной смесью, а затем в неё заводят толевую рубашку — свернутый в рулон лист толи, жесткого пергамина или рубероида. Развертка для толевой рубашки делается такой, чтобы она выступала из скважины на 15 см (рис. 139, г). Следует заметить, что создаваемая опора должна выступать на 15 см за уровень грунта вне зависимости от его уклона. Закладка толевой рубашки выполняется после заполнения бетоном расширенной части скважины, чтобы она случайно туда не провалилась. Бетонная смесь закладывается под верхний обрез толевой рубашки (рис. 139, д).

При работе с буром верхняя часть скважины разбуривается сильнее, кромки заваливаются, от этого скважина вверху не имеет строгой цилиндрической формы. Чтобы опора была ровной по всей высоте, можно изготовить небольшое приспособление. Из жести скручивают цилиндрическую обойму диаметром 25 см и высотой около 40 см, которую одевают на выступающую часть толевой рубашки. Для этой цели может подойти цилиндрическая емкость из?под краски с отрезанным дном. Обойма закрепляется на простом деревянном каркасе (рис. 150, а).

Рис. 150. Приспособление для заполнения скважины бетоном (размеры в мм): А — общий вид приспособления; Б установка приспособления; В заполнение каркаса песком; Г — подъем приспособления; 1 обечайка; 2 — каркас; 3 — приспособление; 4 — арматура опоры; 5 бетонная смесь; 6 толевая рубашка; 7 песок

Использование приспособления понятно из рисунка. Обращаем внимание на то, что песчаная подсыпка вокруг его обечайки закладывается для того, чтобы после подъема приспособления цилиндрическая форма выступающей части опоры сохранялась.

В процессе закладки в бетонной смеси остаются воздушные полости, которые могут составить до 5% от общего объема смеси. При высоком уровне грунтовых вод вода, просочившись в пузырьки сквозь структуру бетона, при замерзании может разрушить опору изнутри. Уплотнение бетонной смеси сводится к удалению этих воздушных пузырьков.

В строительной практике используется два способа уплотнения: виброуплотнение и штыкование. Первый сводится к погружению вибратора, от работы которого бетонная смесь приобретает большую подвижность и пузырьки воздуха быстро всплывают.

Второй способ уплотнения — штыкование — доступен индивидуальным застройщикам из?за своей простоты. Его суть состоит в прокалывании воздушных полостей и в удалении из них воздуха (рис. 151). Для этого используют пруток арматуры диаметром 10—12 мм. Техника штыкования бетона состоит в погружении прутка в бетонный раствор с его полным извлечением. Такой метод уплотнения смеси основывается на том, что пузырьки воздуха в бетонной смеси находятся под большим гидростатическим давлением (на глубине в 1 м перепад давления — 0,2 атм). С уменьшением глубины перепад давления в пузырьках воздуха снижается до нуля. От такого распределения давления в бетонной смеси воздушные пузырьки надежно "прилипают" к законцовке прутка и удаляются при его извлечении.

Рис. 151. Уплотнение бетонной смеси штыкованием: А — прокалывание воздушных пузырьков; Б подъем прутка; В удаление воздуха из смеси; 1 пруток; 2 бетонная смесь; 3 пузырьки воздуха; 4 — удаляемый воздух

По заполнению скважины бетоном и после снятия приспособления поверхность выравнивается под горизонт и заглаживается. Если строительная площадка имеет уклон, то и тогда поверхность опоры выполняется горизонтально, без уклона.

Завершающий этап создания опор — гидроизоляция верхней их части. Для этого может использоваться разогретая битумная мастика, которая наносится на верхнюю плоскость опор не раньше чем через 1 — 2 дня.

ГЛАВА 7. УСТРОЙСТВО РОСТВЕРКА

7.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Соединение опор лентой–ростверком — завершающий этап создания столбчато–ленточного фундамента. Эти работы могут начинаться сразу после создания опор. Выбор поперечного сечения ростверка, его армирование и уклон участка — основные проблемы, возникающие у застройщиков.

Как уже отмечалось, под лентой–ростверком обязательно должен быть воздушный зазор не менее 15 см.


Внимание! Распространенная ошибка

Общение с застройщиками показывает, что иногда возникает желание совместить столбчатый фундамент, возведенный с применением фундаментного бура ТИСЭ–Ф, с мелкозаглубленным.

Логика таких рассуждений следующая: "Мне бур ТИСЭ–Ф понравился. Буду делать фундамент с ним, но на всякий случай ленту я все же заглублю: хуже не будет. На фундаменте я экономить не собираюсь. Сделаю крепче, ведь строю для себя…"

Ошибочность такого подхода очевидна. При промораживании пучинистого грунта лента фундамента поднимется, а расширение опоры будет препятствовать этому. Происходит либо разрыв опоры (рис. 152), либо подмятие свода над расширением. Застройщик, послушавший свой внутренний голос, ошибется, создав вместо заглубленного фундамента мелкозаглубленный. Никакие песчаные подсыпки под лентой фундамента особой пользы не принесут, ведь песок не сжимаем и в данном случае будет выполнять функцию жесткой прокладки. Так что сидеть на двух стульях не очень удобно.

Рис. 152. Разрушение опоры пучинистым грунтом при мелко–заглубленной ленте фундамента: 1 — лента; 2 — песок; 3 — опора; 4 — мерзлый грунт

Поперечное сечение ростверка определяется видом строения, толщиной возводимых стен, уклоном строительной площадки и выбранной схемой цоколя. Для того чтобы застройщик мог сам свободно в этом разбираться, следует понять назначение ростверка.

Если дом деревянный, бревенчатый или щитовой, то высота ростверка — не менее 40…60 см. Это обеспечит фундаменту достаточно высокую изгибную жесткость и отделит деревянный венец дома от зоны с повышенной влажностью. Ширина ростверка определяется конструкцией стен и нижнего перекрытия. В традиционной практике возведения деревянных домов стены и перекрытие первого этажа опирают на столбы. Если стены дома застройщик решил опирать на ростверк, то перекрытие первого этажа также может опираться на столбы (рис. 153). При опоре на ростверк можно увеличить его ширину под концы балок перекрытия (рис. 154, а). Создавая ростверк, не следует забывать о продухах — отверстиях, которые желательно располагать не ниже 30 см от поверхности отмостки.

Рис. 153. Разделение опор под стены и перекрытие в деревянном доме: 1 — опора фундамента; 2 — отмостка; 3 — ростверк; 4 — бревенчатая стена; 5 — перекрытие; 6 — опора перекрытия

Если дом каменный, то высота сечения ростверка может быть не менее 15…20 см, а ширина должна соответствовать толщине стены (рис. 154, б). Основное назначение ростверка в этом случае — соединить опоры и дать возможность возводить саму стену, выдержать вес первых рядов каменной кладки. Больших изгибных нагрузок на него нет, так как в каменном доме основное восприятие изгибных нагрузок приходится на сами стены, обладающие значительной изгибной жесткостью. Вентиляционные отверстия — продухи — можно выполнять как в ленте, так и в самой стене, непосредственно под цокольным перекрытием.

Рис. 154. Утройство ростверка: А — для деревянного дома; Б — для каменного дома; 1 — опора фундамента; 2 — отмостка; 3 — ростверк; 4 — бревенчатая стена; 5 — перекрытие; 6 — каменная стена; 7 — воздушный зазор

Ширина ленты–ростверка должна быть согласована и с самой стеной, с её утеплением и внешней отделкой; с тем, какой цоколь планируется выполнить (выступающий, западающий или ровный). В конструкции ростверка должен быть предусмотрен отвод ливневых осадков, стекающих со стены.

Наличие уклона строительной площадки обязательно скажется на конструкции ростверка. Если уклон площадки небольшой, то лента ростверка будет переменной высоты. Нижняя поверхность будет идти вдоль уклона, а верхняя — горизонтально (рис. 155).

Рис. 155. Ростверк на участке с уклоном имеет переменную высоту

При большом уклоне ростверк может иметь ступенчатую форму (рис. 156). Арматуру опор следует выпустить в тело ростверка не менее чем на 20 см и саму опору ввести в него на 4…6 см (рис. 157). Высоту ступеней ростверка следует согласовать с толщиной кладочного слоя возводимой стены. Место ступеней не должно привязываться к расположению опор: оно свободно. При возведении стены в зоне ступеней ростверка следует проложить арматуру, исключающую появление трещин. Арматура может располагаться только в зоне ступеней или может проходить вдоль всей стены в одной общей плоскости.

Рис. 156. Ростверк на участке с большим уклоном: 1 — опора; 2 — арматура ростверка; 3 — ростверк; 4 — арматура стены

Рис. 157. Сечение ростверка на участке с уклоном: 1 — опора; 2 — ростверк; 3 — арматура опоры

Если ростверк узкий, меньше чем 25 см, то верхнюю выступающую его часть обрезают с тем расчетом, чтобы её край не доходил до кромки ростверка ближе чем на 2…3 см (рис. 158). Срезку лучше выполнять по шнурам обноски и до того как бетон наберет прочность. Такая срезка на надежности опоры не скажется, даже если ширина законцовки будет 10 см, ведь узкая стена и вес имеет небольшой.

Рис. 158. Законцовка опоры при узком ростверке

7.1. УСТРОЙСТВО ОПАЛУБКИ

Устройство опалубки ленты–ростверка выполняется в описанной далее последовательности и с учетом следующих рекомендаций.

— Нанесение гидроизоляции (битумная мастика) на верхнюю часть опор фундамента (рис. 159, а).

— Устройство песчаной подсыпки по периметру фундамента выполняется под уровень верхней плоскости опор, на ширину ростверка (рис. 159, б). Если участок имеет уклон, то песчаная подсыпка, сохраняя свою толщину, делается с тем же уклоном.

Рис. 159. Последовательность создания ленты–ростверка (размеры в мм): А — гидроизоляция законцовки опоры; Б — устройство подсыпки и закрепление кольев опалубки; В — монтаж досок опалубки и укладка гидроизоляции; Г — укладка нижних прутков арматуры; Д — завершение армирования и бетонирования; Е — лента–ростверк в окончательном виде; 1 — опора фундамента; 2 — битумная мастика; 3 — кисть; 4 — песчаная подсыпка; 5 — колья опалубки; 6 — верхние доски опалубки; 7 — нижние доски опалубки; 8 — пергамин; 9 — "лепешка" раствора; 10 — арматура; 11 — шнур обноски; 12 — ростверк; 13 — стена; 14 — отмостка; 15 — штукатурный слой; 16 — нулевая линия

— При наличии уклона (а он всегда есть) можно рекомендовать такую конструкцию опалубки для ростверка, в которой верхние доски имеют горизонтальную ориентацию, а нижняя доска укладывается с внутренней стороны опалубки по уклону (рис. 160).

Рис. 160. Общий вид опалубки ростверка: 1 опора; 2 — кол; 3 — верхняя доска опалубки; 4 — нижняя доска опалубки; 5 — песчаная подсыпка

— Монтаж опалубки начинается с забивки кольев. Для них лучше приобрести брус 50x50 или 40x40 мм. Расстояние между кольями вдоль ленты ростверка — не менее 2 м. Для точной их разметки натягивают шнуры обноски, отвечающие внешнему и внутреннему контуру стен дома. Верхний обрез кольев должен располагаться на нулевой отметке. Если высота кольев больше 50 см, то для обеспечения жесткости крепления их законцовки можно попарно соединить горизонтальной планкой (рис. 161, а).

Рис. 161. Опалубка ленты–ростверка: А — высокого сечения; Б — низкого сечения; 1 колья опалубки; 2 — верхние доски; 3 — нижние доски; 4 — песчаная подсыпка; - опора фундамента; 6 гидроизоляция; 7 — горизонтальная планка

— Закрепление верхних досок опалубки следует начинать от нулевой отметки и выполнять сверху вниз. Доски для опалубки лучше применять обрезные, одного сортамента (22x150 мм, 25x180 мм…). Использование досок от старых строений не рекомендуется, т. к. работать с ними существенно сложнее, а результат окажется менее качественный. Позднее доски опалубки можно использовать при устройстве перекрытий и кровли. Гвозди крепления досок опалубки к кольям должны быть тонкими и небольшой длины (50x16 или 60x18), т. к. они забиваются без сильных ударов и не вызывают смещение каркаса опалубки. Крепление досок на тонких "саморезах" — более оправданное решение, т. к. их применение исключает ударное воздействие на колья.

— Нижние доски опалубки укладывают на песчаную подсыпку и прикрепляют к верхним "внахлест" гвоздями или "саморезами". Для более жесткого крепления нижних досок в зазор с кольями заводят прокладку в толщину доски.

— В опалубку укладывают гидроизоляцию (пергамин, разрезанный вдоль полотна пополам). В зонах выхода опор в пергамине вырезаются ответные отверстия (рис. 159, в). Вырезанный кусок пергамина оставляют на месте. Гидроизоляция необходима не только для того, чтобы бетонная смесь не потеряла цементное молочко, но и чтобы она не пропитала песчаную подсыпку, не создала из нее прочный трудно–удаляемый бетонный массив. Песок вокруг законцовки можно немного удалить, сделав кольцевую канавку глубиной 2…3 см. При бетонировании ростверка бетон, затекший в нее, образует кольцевой выступ, фиксирующий опору более надежно (рис. 162).

Рис. 162. Устройство кольцевого выступа: 1 — ростверк; 2 — опора; 3 — кольцевой выступ; 4 — опалубка; 5 — песчаная подсыпка; 6 — гидроизоляция

7.3. АРМИРОВАНИЕ И БЕТОНИРОВАНИЕ

Процесс армирования и бетонирования ленты–ростверка выполняется одновременно. Обратить внимание стоит на следующее.

— В качестве арматуры используют прутки диаметром 10…14 мм. Большие диаметры использовать можно, но не целесообразно, т. к. они хуже включаются в совместную работу с бетоном. Общее количество прутков арматуры в сечении ростверка зависит от их диаметра (10 мм — 8 шт., 12 мм — 6 шт., 14 мм — 4 шт.).

— Длину арматуры назначают такой, чтобы в углах она не доходила до поперечных стенок опалубки на 4….10 см. В углах и в Т–образных соединениях ленты–ростверка прутки арматуры пересекаются без какого?либо соединения между собой. Если длина прутков арматуры недостаточна, чтобы перекрыть всю длину стены, то необходимо осуществить перехлест арматуры на длину в 60 диаметров прутков (для 10 мм прутков перехлест составит 0,6 м).

— Перед укладкой нижнего слоя арматуры на гидроизоляцию опалубки ростверка набрасывают "лепешки" бетонного раствора, на которые позднее будут уложены нижние прутки арматуры. Расстояние между "лепешками" — около 1,5 м, а их высота после выравнивания — около 4…5 см.

— После укладки нижних прутков арматуры приступают к заполнению опалубки бетоном. Бетон может использоваться как привозной, так и изготовленный на строительной площадке. В объем ленты–ростверка можно закладывать кирпичный бой, куски застывшего раствора и тому подобное, так как требования по морозостойкости, предъявляемые к ленте–ростверку, существенно ниже, чем у опор фундамента, находящихся во влажном состоянии.


Из личного опыта

После разбора фундамента от бывшего деревянного строения у меня осталось много кирпичей со слоями раствора. На утилизацию не хотелось тратиться. Надо было их куда?то пристроить.

Уклон на моем участке приличный: высота ростверка в самом низком месте застройки доходила до 0,6 м. В середине сечения ростверка я соорудил их этих кирпичей (битых и со слоями раствора) внутреннюю стенку. Экономия во всем была очевидна (рис. 163). Плотной внутренней кладки не получилось, да она и не требовалась. В процессе бетонирования раствор затекал в щели между кирпичами, создавая монолитную конструкцию. Следует заметить, что такая внутренняя стенка из кирпичей улучшает теплоизолирующие свойства ростверка.

— Состав бетона для бетонирования ростверка может быть достаточно разнообразным (см. часть 1). Требования к прочности и морозостойкости бетона умеренные, т. к. нагрузки на ростверк небольшие. Сам он отделен от грунта воздушным зазором, и активного его увлажнения не происходит.

Рис. 163. Заполнение опалубки ростверка старыми кирпичами: i — опалубка; 2 — кирпичи; 3 — арматура; 4 — гидроизоляция; 5 — песчаная подсыпка; 6 — бетонный массив

— При бетонировании допускаются технологические перерывы, которые желательно устраивать вне зоны стыка арматуры. Требования к бетонированию ростверка достаточно мягкие, так как действующие напряжения в бетоне значительно меньше тех, которые он может выдержать, Можно сказать так: бетонируйте как удобно, не делая перерывы больше трех дней.

— В процессе бетонирования следует контролировать состояние опалубки, её положение относительно шнуров обноски. Если опалубка от давления бетона начинает "раскрываться", то её следует укрепить горизонтальными планками или проволочными скрутками, соединяющими верхние доски между собой.

— Перед завершением заполнения опалубки бетоном на раствор укладывают верхние прутки арматуры. Завершают заполнение опалубки бетонной смесью под верхний обрез опалубки.

— Обращаем внимание на то, что в процессе заполнения опалубки бетоном песчаная подсыпка проседает на 2…3 см. После завершения бетонирования верхняя за–концовка опоры фундамента окажется в некоторой полости ленты–ростверка, обеспечивающей боковую фиксацию опоры (рис. 159, д).

— Внешняя боковая поверхность ленты–ростверка будет более ровной, если изнутри опалубку закрыть пергамином или другой плотной рулонной гидроизоляцией, закрепленной с применением мебельных скоб, гвоздей или канцелярских кнопок.

— Если процесс бетонирования опор и ростверка выполняется при низких температурах, то без противоморозных добавок этого делать ни в коем случае не следует.

— Если низкие температуры могут возникнуть после бетонирования без противоморозных добавок, то следует утеплить бетон доступными средствами (пленкой, опилками, тканями…) или пролить его водой с противоморозными добавками в довольно высокой концентрации. Если "мороз на почве" может возникнуть через неделю после бетонирования, то по этому поводу беспокоиться не следует.

7.4. ФУНДАМЕНТ ПОСЛЕ БЕТОНИРОВАНИЯ

— При повышенных температурах воздуха для создания нормальных условий созревания бетон увлажняют или накрывают полиэтиленовыми пленками. Гидро–изолирующую пленку можно создать нанесением клеевых или иных составов (например, клей ПВА).

— Перед началом возведения стен по обноске натягивают шнур, соответствующий внешнему контуру стены. Прямолинейное положение шнура фиксируют на верхней кромке опалубки скобками или мелкими гвоздями. В дальнейшем по этому шнуру будет ориентироваться опалубка ТИСЭ (рис. 164).

Рис. 164. Фрагмент ростверка перед началом возведения стен: 1 опалубка ростверка; 2 ростверк; 3 шнуры обноски

— Распалубка и удаление песчаной подсыпки из?под ленты осуществляется после укладки первых двух–трех слоев стеновых блоков (рис. 159, е). Углубление, оставшееся от опалубки, заштукатуривается. Нанесенный штукатурный слой может образовать слезник для отвода на отмостку дождевой воды, стекающей со стены.


Ошибочное мнение

Одна из распространенных ошибок — оставлять песчаную подсыпку под лентой–ростверком. Некоторые застройщики считают, что песок — непучинистый материал и вреда от него не будет.

Напоминаем, что песок несжимаем и становится жесткой прокладкой, передающий пучинистые явления от основного грунта на ленту–ростверк.

Не следует затягивать с удалением песка из?под ленты–ростверка на период строительства (рис. 19) и тем более на зиму (рис. 68, а). Дом, построенный без удаления песчаной подсыпки, по сути, будет стоять на незаглубленном фундаменте со всеми вытекающими из этого негативными последствиями.

Если же дом построили, а песок все?таки забыли удалить, то по окончании строительства делать это следует аккуратно, равномерно по всему внешнему и внутреннему периметру ленты фундамента. Аккуратность состоит в том, что песчаную подсыпку следует удалять по частям, например в три захода, обходя весь периметр фундамента под внешними и внутренними стенами, удаляя каждый раз по одной трети длины песчаной подсыпки около каждой опоры.

Если песчаную подсыпку под опорами удалять сразу во всем объеме, то в какой?то момент окажется, что часть дома опирается на ленточный незаглубленный фундамент, а остальная часть дома — на фундаментные столбы. Такая неравномерность опоры дома вызовет, скорее всего, местную просадку фундамента и появление нежелательных трещин в стенах дома (рис. 165).

Рис. 165. Неправильное удаление песчаной подсыпки из?под уже построенного дома может привести к появлению трещин: 1 ростверк; 2 опора; 3 песчаная подсыпка; 4 — трещина

Столбчато–ленточный фундамент хорошо возводить не только на пучинистых грунтах. Строительство на песчаных или слабопучинистых грунтах также можно считать целесообразным. Для этого есть все основания.

— Существенно снижается трудоемкость и себестоимость выполнения земляных работ и бетонирования. Лента фундамента, располагаемая над землей, позволяет уменьшить расход бетона, не зарывать его в землю и одновременно поднимать стены дома.

— Минимальный контакт фундамента с мерзлым грунтом позволяет снизить тепловые потери через фундамент в несколько раз.

— Незначительная боковая поверхность опор и особенность их соединения с ростверком позволяют рассматривать фундамент как виброизолирующую систему, которая значительно снижает уровень вибраций, исходящих от близко расположенных шоссейных и железнодорожных магистралей.

— Предложенный фундамент с небольшими доработками обладает сейсмоизолирующими свойствами.

— Благодаря воздушному зазору под лентой–ростверком, опоры можно рассматривать в качестве амортизаторов, которые позволяют компенсировать неравномерные просадки грунта, возникшие из?за климатических условий или нарушения целостности инженерных коммуникаций. Такие фундаментные столбы смягчают опору под каменным домом, как пружины (рис. 166), как вата, уложенная под хрупкую ёлочную игрушку.

Рис. 166. Опоры по ТИСЭ (амортизаторы) под домом — это его надежность


На заметку экономным застройщикам

Если считать, что фундамент — это то, что находится ниже уровня земли, а стены — над землей, то по затратам на материалы столбчато–ленточный фундамент по ТИСЭ почти ничего не стоит. Почему? Считайте сами. Если шаг фундаментных опор — 1,5 м, толщина воздушного зазора под ростверком — 15 см, а ширина зазора — 40 см, то объем воздушного зазора под ростверком — 0,09 м3. Объем опоры, заглубленной на 1,4 м, — не намного больше.

7.5. УТЕПЛЕНИЕ РОСТВЕРКА

Проблемы энергосбережения, с которыми сталкиваются застройщики, связаны не только с утеплением стен и перекрытий. Утепление ленты фундамента или стен подвала должны рассматриваться в равной степени ответственно. "Холодный" ростверк остужает стены и перекрытие первого этажа, создавая некомфортные условия проживания, ведет к тепловым потерям. Особенное беспокойство возникает у жильцов, если пол первого этажа — холодный. Поверхность пола является единственным элементом ограждающей конструкцией дома, с которым человек соприкасается постоянно, наступая на него обутой или босой ногой. Для создания комфортных условий разница поверхности пола должна быть меньше температуры воздуха в помещении не более чем на 2 °С. Конструктивно утепление ростверка увязывается с конструкцией и схемой утепления стен и перекрытия. Желание защитить подпол от грызунов также может сказаться на утеплении и отделке цокольной части здания.

Утепление ростверка столбчато–ленточного фундамента может выполняться застройщиками по различным схемам (рис. 167). Следует только учитывать, что наибольший эффект утепления можно создать при устройстве утепляющего слоя по боковым стенкам ростверка. С внешней стороны ростверк может быть утеплен пенополистиролом, пеноизолом, пенополиуретаном, пенополиэтиленом и другими утеплителями, защищенными снаружи панелями цокольной отделки (декоративные пластиковые панели, сайдинг, панели ЦСП, асбоцементные листы…).

Изнутри ростверк может быть утеплен теми же утеплителями. Это может быть выполнено по традиционной схеме утепления подпола бревенчатых домов, в виде обратной засыпки грунтом. Но в подобном случае щель под лентой следует закрыть любым листовым материалом (рис. 167, а).

Если балки первого этажа деревянные, то защита от грызунов может выполняться как с внешней стороны ростверка (защита щели под ростверком отмосткой), так и со стороны подпола (защита утеплителя жестяным кожухом (рис. 167, в).

Если пол первого этажа — бетонная плита, отлитая на песчаной подсыпке, то теплоизроляция может быть выполнена в виде плит жесткого пенополистирола или рулонного пеноизолирующего материала (пенополиэтилен, понополиуретан…) (рис. 167, г).

Рис. 167. Утепление ростверка: А — с деревянным перекрытием; Б — с бетонным перекрытием; В — стены и ростверк с внешним утеплением; Г — с бетонным полом по песчаноой засыпке; 1 — ростверк; 2 — стена; 3 — утеплитель; 4 — отмостка; 5 — перекрытие деревянное; 6 — пол; 7 — лаги; 8 — опора фундамента; 9 — пластина- стенка; 10 — обратная засыпка грунта; 11 — песчаная засыпка; 12 — пенополиэтилен; 13 — бетонный пол; 14 — короб жестяной; 15 — плита ж/б перекрытия; 16 — панель внешней отделки


Застройщик, не забудь!

Перед началом возведения стен следует обустроить место для подвода к дому инженерных коммуникаций. Это можно выполнить до начала возведения фундамента или после, до монтажа нижнего перекрытия. Застройщики, оттягивающие эту работу на потом, сталкиваются с определенными сложностями. Завести кольцо или вырыть траншеи для подвода воды и отвода канализационных стоков под нижним перекрытием дома бывает крайне сложно.

ГЛАВА 8.

МЕХАНИЗАЦИЯ ФУНДАМЕНТНЫХ РАБОТ

Технология ТИСЭ возведения фундамента постоянно развивается и совершенствуется. Практический опыт и стремление к улучшению вносят в неё свои конструктивные изменения. Но наступает такой момент, когда надо менять что?то по существу.

Технология ТИСЭ, которая изначально рассчитывалась на индивидуальных застройщиков с умеренным достатком, вызвала деловой интерес и у профессиональных строителей. Большие и малые бригады и организации, которые специализируются на возведении домов по своим технологиям, весьма активно применяют столбчато–ленточный фундамент по ТИСЭ. Существенная экономия и высокая надежность фундамента оцениваются ими в полной мере. В то же время профессионалы предъявляют к технологии свои требования. Они готовы приобретать оборудование, но желают, чтобы оно было существенно производительней и обладало более высоким ресурсом, т. е. чтобы оно было профессиональным.


Из интернет–письма

"…Наша архитектурно–проектировочная фирма "Архпроект "хотела бы применить вашу технологию свайных буро–набивных фундаментов при проектровании коттеджного поселка. В связи с этим к вам вопрос: насколько данная технология может быть механизирована для строительства в достаточно значительных объемах. Возможен ли вариант полной механизации процесса?"

Определенный интерес к механизации сооружения фундамента по ТИСЭ высказывают организации, напрямую не связанные со строительством. Это железнодорожные службы, возводящие ограждения вдоль железнодорожного полотна; энергетики, прокладывающие линию электропередач в труднодоступных местах. При прокладке газопроводов возникает необходимость в создании фундамента под специальные агрегаты обслуживания и их ограждения.

Технология ТИСЭ предусматривает механизацию отдельных, наиболее трудоемких операций. Предложенные технические решения могут быть реализованы не только профессиональными застройщиками, но и теми, кто посчитает их применимыми на своей строительной площадке.

Механизация фундаментных работ может осуществляться на разных этапах:

— бурение цилиндрической скважины;

— расширение скважины внизу;

— бетонирование ростверка;

— общее бетонирование фундамента.

Теперь о путях механизации этих технологических операций.

Каким образом механизируются эти технологические операции?

Бурение скважины может выполняться с помощью мотобура (рис. 168, а). Средняя мощность — 1,5 кВт (2 л. с), число оборотов вала — около 150…200 об/мин, диаметр шнека — 24…26 см, вес — около 10 кг. Подобные буры со шнеками разного диаметра находятся в свободной продаже. Фирмы предлагают их с разнообразной комплектацией, полезной строителям–профессионалам.

Расширение скважины внизу выполняют или с применением ручного фундаментного бура ТИСЭ–Ф, или с использованием специального разбуривающего устройства ТИСЭ–ФМ, которым может быть дополнен мотобур серийного производства (рис. 168, б). Эта разработка ТИСЭ существенно расширяет возможности мотобура, позволяет создавать заглубленный фундамент при массовом строительстве индивидуального жилья с существенным сокращением труда и средств.

Рис. 168. Бурение скважины мотобуром: А — вертикальная скважина; Б — расширение внизу; 1 — привод мотобура; 2 — вставка; 3 — шнек; 4 — разбуривающее устройство ТИСЭ–ФМ

Бетонирование ростверка может несколько упроститься, если для этого использовать готовый привозной бетон. Для транспортировки его от бетоносмесительного узла (бетонного завода) используют автобетоносмеситель, смонтированный на шасси грузового автомобиля (рис. 169). Объем готового замеса — от 2,5 до 6 м3, в зависимости от типа грузовика и объема бетоносмесительного агрегата.

Рис. 169. Автобетоносмеситель

На строительной площадке необходима четкая организация работ. Привезенный бетон следует сгрузить на заранее огороженный участок с гидроизолированным дном. Путь доставки бетона в зону непосредственного бетонирования должен быть свободным, т. к. готовый бетонный раствор следует использовать быстро, до начала его схватывания. Средства доставки (тележки, ведра…) должны быть исправны. Состав задействованных в бетонировании должен быть полностью укомплектован и проинструктирован.

Можно ограничиться применением готовой смеси только для бетонирования ростверка. Опоры, имеющие небольшой объем (0,12 м3), могут быть выполнены заранее из бетонного раствора, приготовленного непосредственно на строительной площадке. Такой подход особенно целесообразен при высоком уровне грунтовых вод, если скважину надо заполнять сразу после бурения, пока она не заполнилась водой.

Готовый бетон может доставляться на строительную площадку грузовиками с откидным кузовом (самосвалами). Но в условиях индивидуального строительства это не лучший вариант, так как он используется только при близком расположении бетоносмесительного узла (БСУ), да и если дорога до места разгрузки бетона будет ровная. Последнее бывает крайне редко.

В индустриальном строительстве широко применяются автобетононасосы, которые дают возможность подавать раствор через гибкие рукава непосредственно в зону бетонирования. Автобетононасосы могут быть устроены как на своем шасси и работать в паре с автобетоносмесителем, так бывают и на рис. 170. Автобетононасос с бетоносмесителем одном шасси с бетоносмесителем. Применение автобетононасоса–бетоносмесителя (рис. 170) упрощает процесс бетонирования, повышает качество, снижает объем отходов.

Рис. 170. Автобетононасос с бетоносмесителем

Обшее бетонирование фундамента предполагает одновременное бетонирование опор и ростверка. Такой подход осуществляется при использовании готового бетона, но только в том случае, если грунтовые воды не заполняют объем скважин под опоры.

При таком способе бетонирования определенная сложность возникает с укладкой в полость скважины толевой рубашки. Традиционным образом её сложно зафиксировать на заданной высоте. Технологией ТИСЭ предлагается один из вариантов выполнения этой задачи.

Изготовление толевой рубашки можно несколько упростить. Предварительно надо изготовить шаблон раскроя под габарит развертки рубашки (рис. 171, а). Для этого подойдет тонкая фанера или оргалит. Шаблон можно сделать и в виде рамы из досок. Ширина его будет соответствовать ширине рулона толи (около 1 м), из которого будут "шиться" рубашки. Длина его меньше глубины заложения фундамента на 20 см. В шаблоне сверлят шесть отверстий диаметром 5…7 мм.

Для изготовления рубашек толь наматывают на шаблон (рис. 171, б). После этого шаблон извлекают, толь разрезают по складкам на заготовки, укладывают в стопку и засверливают через шаблон (рис. 171, в). Затем заготовку сворачивают, но не как она была в рулоне, а поперек (размер 800 мм между отверстиями будет соответствовать длине окружности диаметром 255 мм). Вложив в отверстия по два прутка арматуры 6 мм, рулон фиксируют в свернутом положении (рис. 171, г) и скрепляют скобками обычного канцелярского стиплера. Зафиксировать свернутую рубашку можно и липкой лентой.

Рис. 171. Изготовление и установка толевой рубашки (размеры в мм): А — шаблон раскроя: Б — намотка толи на шаблон; В выполнение отверстий в толи через шаблон; Г — фиксация толевой рубашки в свернутом виде; Д — положение толевой рубашки в скважине; 1 толь в развертке; 2 шаблон раскроя; 3 заготовки рубашки; 4 — прутки арматуры; 5 — скважина; 6 — песчаная подсыпка; 7 опалубка ростверка

Перед закладкой толевой рубашки в скважину нижний пруток арматуры удаляется. Концы второго прутка опирают на грунт, фиксируя рубашку в опущенном положении (рис. 171, д). После этого приступают к монтажу опалубки. Второй пруток удаляют после заполнения скважины бетоном, до момента схватывания. Если же этого сделать не успели, то для удаления законцовок арматуры используют отрезной инструмент.

Применяя привозной цемент для полного бетонирования фундамента, сначала следует заполнить скважины опор, а потом уже приступить к армированию ростверка. Такая последовательность операций предлагается исходя из того, что требования к бетону опор значительно выше, чем к бетону для ростверка, особенно по подвижности и морозостойкости. Если скважины заполнять бетоном, который уже схватился, то хорошо уплотнить его будет сложно, отчего морозостойкость опор будет невысокой.

ГЛАВА 9.

ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ВОЗВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТА

Создавать фундамент приходится в самых разнообразных условиях. Климат и сейсмичность региона, гидрогеология и уклон участка застройки, наличие и характер соседних строений — все это оказывает влияние на фундамент, даже если он выполнен по одной схеме (например, столбчато–ленточный по технологии ТИСЭ).

Выясним, как влияют эти условия на фундамент и что надо сделать, чтобы он выполнял свои функции в полном объеме, без негативных последствий и при любых обстоятельствах.

9.1. СТРОИТЕЛЬСТВО НА СКЛОНЕ

Строительство на склонах — достаточно распространенное исходное условие для индивидуальных застройщиков. Это горы, берега рек, озер и морей, неудобья в зоне оврагов или моренных гряд, склоны сопок или небольших пригорков.

На что следует обратить внимание при строительстве на склонах или около откосов?

Для начала следует разобраться в механизмах обрушения грунта на склонах и в мероприятиях, предотвращающих эти процессы.

Очевидно, что вероятность обрушения грунта на склоне (нарушение устойчивости откосов) тем больше, чем круче уклон. При уклонах до 10% грунт не теряет свою устойчивость, и все мероприятия сводятся к устройству ростверка переменного поперечного сечения (рис. 155, 156). При больших уклонах вероятность перемещений грунта от веса дома увеличивается.

Существует несколько видов нарушения устойчивости откосов:

оползни вращения — когда массы грунта сползают по криволинейным поверхностям скольжения (рис. 172, а);

оползни скольжения — когда массы грунта сползают по подстилающей породе (рис. 172, б);

оползни разжижения — когда в результате повышения влажности происходит разжижение грунта;

оползни медленного течения — когда грунт как очень вязкое тело постепенно сползает по склону, при этом поверхностные слои перемещаются быстрее нижерасположенных (рис. 172, в);

оползни обрушения — когда разрушается основание откоса (выдавливание, суффозия…) и часть массива грунта откалывается, а иногда даже опрокидывается (рис. 172, г).

Рис. 172. Основные виды оползней: А — оползень вращения; Б — оползень скольжения; В — оползень медленного течения; Г — оползень обрушения

Причины потери устойчивости откосов:

— увеличение внешней нагрузки;

— устранение боковой опоры грунта в результате разработки траншей и котлованов;

— большая крутизна откоса;

— повышение влажности грунта (приводит к увеличению веса и к снижению сил сцепления и трения в грунте).

В ряде случаев потеря устойчивости грунта происходит одновременно по нескольким причинам.

Обследования большинства оползней показали, что в однородных грунтах потеря устойчивости происходит по круглоцилиндрической поверхности скольжения (рис. 172, а).

Основная мера по увеличению устойчивости откосов — снижение влажности грунта. С этой целью регулируют сток поверхностных вод, проводят дренирование подземных вод (глубокие дрены, туннели, колодцы).

Радикальные меры повышения устойчивости откоса: снижение крутизны, устранение размыва основания в нижней части, максимально возможное удаление строения от склона. При разработке траншеи около строения ее стенки закрепляют прочными и жесткими распорками (рис. 173, а). При небольшой глубине вдоль откоса располагают набивные сваи, устраивают подпорные стенки, шпунтовые ограждения (рис. 173, б) или укладывают пригрузы на склоны откосов (рис. 173, в).

Рис. 173. Закрепление откосов: А — распорками; Б — шпунтовым ограждением; В — пригрузом, уложенным на склон

На склоне строительную площадку готовят с перераспределением грунта. Такая площадка может быть одноуровневая (рис. 174) или двухуровневая. В последнем варианте фундамент, помимо опор и ростверка, включает внутреннюю подпорную стенку, которая является стеной цокольного этажа (рис. 175.). При двухуровневой строительной площадке объем перераспределяемого грунта почти в два раза меньше, чем в одноуровневой. Кроме того, архитектурные решения с обустройством цокольного этажа могут оказаться более привлекательными.

Рис. 174. Устройство строительной площадки на склоне: 1 — насыпной грунт; 2 — подпорная стенка; 3 — строение; 4 — опоры фундамента


Рис. 175. Устройство двухуровневой строительной площадки на склоне: 1 — насыпной грунт; 2 — подпорная стенка; 3 — строение; 4 — опоры фундамента; 5 — замок: 6 — внутренняя подпорная стенка

Обращаем внимание на то, что под ростверком и внутренней подпорной стенкой воздушный зазор должен быть сохранен.


Внимание!

При уклоне строительной площадки больше 10% саму опору следует ввести в тело ростверка на 4…6 см, а арматуру опор фундамента — не менее чем на 20 см (рис. 157). Для армирования опор желательно применить прутки диаметром не менее 10 мм. Жесткое соединение опор с ростверком уменьшит вероятность потери устойчивости основания как оползня медленного течения (рис. 172, в).

Это Вы можете…

Житель Истринского района Подмосковья (в прошлом работал ведущим специалистом по проектированию сложных авиационных систем) освоил участок с относительно большим уклоном (рис. 176). Три яруса фундаментных плит толщиной около 15 см были отлиты на песчаной подготовке толщиной около 30 см. Перед началом бетонирования железобетонных плит на песок укладывалась рулонная теплоизоляция (пенополиэтилен) толщиной около 10 мм. Бетонирование ярусов выполнялось снизу, по мере возведения стен. Сверху плиты усиливались слоем керамзитобетона с арматурной сеткой (толщина слоя — около 10 см). Внешние стены первого этажа возводились с ТИСЭ-2 в два слоя с утеплителем посередине и в пустотах; остальные внешине стены возводились с ТИСЭ-3 (без мостков холода); внутренние — с ТИСЭ-3 по классическому варианту. Обустройство участка было связано с возведением трех подпорных стен (внизу участка, по линии стены в три этажа, по верхнему ограждению). Два боковых ограждения участка по линии склона создавались с использованием опалубки ТИСЭ-2. Участок оборудован эффективной дренажной системой, исключающей переувлажнение грунта (см. фотоприложение).

Рис. 176. Участок на склоне: 1 — линия склона первоначальная; 2 — подпорная стенка; 3 — насыпной грунт; 4 — плиты фундамента

9.2. КОМБИНИРОВАННЫЙ ФУНДАМЕНТ

У некоторых индивидуальных застройщиков возникает желание построить дом с комбинированным фундаментом, когда одна часть выполнена по одной схеме, а другая — по другой. Сходная ситуация может возникнуть, если к ранее построенному дому делается пристройка или если отдельные части одного дома возводятся не сразу.

В этих случаях возникают следующие проблемы.

1. Одна часть дома опирается на ленту или на плиту, а другая — на столбы по ТИСЭ. Устройство гаража или полуподвала на ленте или плите в одной части здания и опирание на столбы остальной части строения — один из вариантов такого дома. Подобный фундамент обладает определенными недостатками.

Если одна часть дома опирается на плиту и основание под ней испытывает совсем небольшие напряжения и практически не проседает, то остальная часть фундамента на столбах ТИСЭ с небольшой площадью подошвы продавливает грунт и вызывает появление трещин над стыком фундаментов (рис. 177, а).

Если же одна часть дома опирается на ленту, а другая — на столбы ТИСЭ, то это реализуется только при узкой ширине ленты и с усиленным горизонтальным армированием стены в зоне соединения фундаментов (рис. 177, б). Следует заметить, что такой вариант соответствует архитектуре строения (на ленту опираются два этажа, а на столбы — один), где давление на грунт в обоих фундаментах близко по величине.

Рис. 177. Комбинированный фундамент: А — плита и столбы; Б — лента и столбы; 1 — плита; 2 — ростверк; 3 — опора; 4 — трещина в стене; 5 — лента; 6 — горизонтальное армирование стен

2. Ранее построенный дом стоит на мелкозаглубленном фундаменте, а пристройку к нему решено делать на столбчато–ленточном.

Если грунт пучинистый, то фундамент и стены обоих строений не должны иметь жесткого соединения. Если же грунт непучинистый, то соединение и фундамента, и стен может быть жестким. Бетонирование стыка двух строений следует выполнить только по окончании возведения пристройки и максимального проседания ее фундамента. Для этого грунт следует обильно увлажнить или дождаться весны.

3. Построенный дом возведен на заглубленном фундаменте (плита, лента, опоры), а пристройка — на столбчато–ленточном по ТИСЭ.

Жесткое соединение и фундамента и стен можно выполнить на любых грунтах, но не раньше, чем через год после завершения строительства.

9.3. ФУНДАМЕНТ ОКОЛО СМЕЖНОГО СТРОЕНИЯ

Если столбчато–ленточный фундамент требуется возвести около смежного, ранее построенного строения, то это обстоятельство надо учитывать. Если смежное строение стоит на опорах столбчатого фундамента, то опоры, выполненные по технологии ТИСЭ, следует с ними разнести, чтобы они не оказались слишком близкими (рис. 178).

Рис. 178. Опоры ТИСЭ около смежного строения на столбчатом фундаменте: А — сечение; Б — плановая проекция; 1 — опора ТИСЭ; 2 — опора смежного строения

9.4. ФУНДАМЕНТ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Из почты

"… У нас через метр–полтора — вечная мерзлота. Как, на Ваш взгляд, сие обстоятельство может повлиять на строительство? Мы с мужем решили опробовать Вашу технологию ТИСЭ на постройке бани и амбара. Если понравится, то замахнемся и на жилой дом…". Якутия, с. Верхневилюйск, Ульянова А. С.

Достаточно обширные территории Сибири и Дальнего Востока пребывают в условиях вечной мерзлоты. Около 50% территории России занимают вечномерзлые грунты.

Способов сооружения фундаментов в этих условиях достаточно много, но для индивидуального строительства они достаточно трудоемки.

Относительно легко возвести фундамент на вечномерзлых грунтах можно с помощью бура ТИСЭ — Ф.

Принцип создания фундамента в условиях вечной мерзлоты определяется балансом холода, поступающего из недр земли, и тепла, идущего сверху при плюсовой температуре воздуха. Если поток холода снизу практически ни от чего не зависит, то поток тепла тем больше, чем лучше пригревает солнце, чем хуже теплоизолирующие характеристики грунта, снегового покрова и выше влажность (есть что?то общее с пучинистыми грунтами, только наоборот).

Слабая теплоизоляция нижнего перекрытия дома также прогревает грунт, понижает границу оттаивания под домом.

Основная задача возведения фундамента на вечномерзлом грунте — сохранение мерзлого состояния грунта, при котором он обладает высокой несущей способностью.

При излишне высоком уровне теплового потока, поступающего сверху, граница оттаивания опускается, основание под фундаментом резко снижает свою прочность. Дом начинает "проваливаться", и первый этаж дома может превратиться в цокольный этаж, а затем — и в подвал (рис. 179).

Рис. 179. Дом на вечной мерзлоте может провалиться при плохой теплоизоляции пола

Последовательность возведения фундамента следующая.

Для начала необходимо как можно ниже опустить границу оттаивания. Для этого по весне, как только оттает верхний слой грунта, со строительной площадки снимается плодородный слой (0,3 — 0,5 м), который довольно рыхлый и поэтому является одеялом, укрывающим грунт от тепла, поступающего сверху (рис. 180, а).

Выдерживают грунт в этом состоянии до наибольшей степени прогрева солнцем (двое — трое суток). При этом граница оттаивания в пределах расчищенной строительной площадки опустится ниже чем на остальном участке более чем на 1 м.

Для создания набив–ной сваи по технологии ТИСЭ бурят скважины с расширением внизу. Сразу же заводят в них арматуру и заливают бетоном. Толевую рубашку делают в несколько слоев или же заменяют более жестким рулонным материалом (рубероид, линолеум…, т. к. верхний срез этой рубашки должен быть на 30 — 40 см выше уровня снятого грунта). При заполнении скважины в бетон следует ввести противоморозные добавки, т. к. в нижней части скважины температура грунта близка к нулю (рис. 180, б). Можно также рекомендовать прогрев бетонной массы электрическим током, пропускаемым по тонкому специальному кабелю высокого электрического сопротивления, внедренного в массив созревающего бетона.

Рис. 180. Создание фундамента в условиях вечной мерзлоты: А — снятие плодородного слоя; Б — создание опор фундамента; В — дом на вечной мерзлоте; 1 — граница оттаивания; 2 — опора фундамента; 3 — ростверк; 4 — слой утеплителя; 5 — песчаная подушка

Только после набора бетоном прочности, близкой к расчетной, (через 10—15 суток), сверху на грунт по всей расчищенной площади, расположенной под предполагаемым домом, насыпают слой крупнозернистого песка. После этого насыпают или укладывают теплоизолирующий слой (плиты пенополистирола, шлак, керамзит или их смесь с крупнозернистым песком). Если нет песка, то подойдет любой другой крупнозернистый насыпной материал (щебень, строительные отходы), не позволяющий влаге подняться до утепляющего слоя.

Сразу же после такого "утепления" грунта холод из недр земли резко поднимет границу оттаивания, и нижняя часть опор окажется вмороженной в мерзлый грунт — прочное и надежное образование (рис. 180, в). Одна созданная опора сможет выдержать больше 20 — 30 тонн нагрузки. Исходя из этого, шаг столбов может быть около 2 — 2,5 м. С этого момента такое состояние грунта должно сохраняться в течение всего времени эксплуатации сооружения.

Теперь пора приступить к отливке ленты ростверка, как указано в технологии ТИСЭ. Зазор под лентой в 10 — 15 см необходимо сохранить для компенсации пучинистых явлений, а также для того, чтобы тепло от стен через ленту фундамента не прогревало грунт.

Прочность такого фундамента достаточно высока. При возведении дома в 2 — 3 этажа он обладает почти трехкратным запасом прочности, что можно считать вполне достаточным для индивидуального строительства.

Для снижения теплового потока от дома нижнее перекрытие необходимо тщательно утеплить.

Подпольное пространство дома должно вентилироваться, но не очень интенсивно. Летом теплый воздух с улицы не должен прогревать его. Зимой проблема с перегревом подпола, естественно, не стоит.

Подвод к дому инженерных коммуникаций (подача теплой и холодной воды, канализация…) в условиях вечной мерзлоты — достаточно сложная техническая задача. Коммуникации, проходящие в грунте, надежно утепляют, а при необходимости вдоль них прокладывают прогревающие кабели. На обогрев качественно выполненной теплоизоляции много электроэнергии не потребуется. Но наиболее распространенный и простой вариант подвода коммуникаций — воздушный, хорошо проработанный для эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

9.5. ПОВЫШЕННАЯ СЕЙСМИЧНОСТЬ РЕГИОНА

Из газеты "Строительный эксперт", декабрь 1998 г., №23

"…Особенно остро проблемы, связанные с надежностью домов, возникают при строительстве в районах с повышенной сейсмической активностью. Для России — это Дальний Восток и Северный Кавказ. Для многих стран СНГ сейсмические районы — это вся их территория или существенная её часть.

Взять под квалифицированный контроль всё индивидуальное строительство, конечно, невозможно. Другой путь — создание весьма привлекательных строительных технологий, позволяющих в любых условиях обеспечить высокий запас надежности возводимых зданий с комфортным проживанием в них… К такой технологии можно отнести ТИСЭ…."

Нас интересует природа землетрясений, их физические параметры и степень влияния на сооружения.

Основными причинами землетрясений являются перемещения блоков и плит земной коры. По сути, кора Земли — это плиты, плавающие на поверхности жидкой магматической сферы. Приливные явления, обусловленные притяжением Луны и Солнца, беспокоят эти плиты, отчего по линиям их стыка накапливаются высокие напряжения. Достигая критической величины, эти напряжения сбрасываются в виде землетрясений. Если очаг землетрясения находится на материке, то в эпицентре и вокруг него возникают сильные разрушения, если же эпицентр находится в океане, то перемещения коры вызывают цунами. В зоне больших глубин это еле заметная волна. У берега её высота может достичь десятков метров!

Нередко причиной колебаний грунта могут быть местные оползни, сели, провалы техногенного характера, вызванные созданием полостей (горные выработки, забор воды из артезианских скважин…).

В России принята 12–балльная шкала оценки силы землетрясения. Главным признаком здесь является степень повреждения зданий и сооруж<ений. Районирование территории России по балльному принципу приводится в строительных нормах (СНиП II -7-81).

Почти 20% территории нашей страны находится в сейсмически опасных зонах с интенсивностью землетрясений 6 — 9 баллов и 50% подвержены 7 — 9 -балльным землетрясениям.

С учетом того, что технологией ТИСЭ интересуются не только в России, но и в странах СНГ, приводим карту районирования России и соседних стран, находящихся в сейсмически активных зонах (рис. 181).

Рис. 181. Карта сейсмического районирования России и соседних стран

На территории нашей страны выделяют следующие сейсмически опасные зоны: Кавказ, Саяны, Алтай, Прибайкалье, Верхоянск, Сахалин и Приморье, Чукотка и Корякское нагорье.

Строительство в сейсмически опасных зонах требует применения конструкций увеличенной прочности, жесткости и устойчивости, что вызывает удорожание строительства в 7–балльной зоне на 5%, в 8–балльной — на 8% и в 9–балльной — на 10%.

Некоторые особенности сейсмических нагружений элементов здания:

— при землетрясении здание подвергается воздействию волн нескольких типов: продольных, поперечных и поверхностных;

— наибольшие разрушения вызывают горизонтальные колебания земли, при них разрушающие нагрузки носят инерционный характер;

— наиболее характерные периоды колебаний почвы лежат в диапазоне 0,1 — 1,5 сек;

— максимальные ускорения составляют 0,05 — 0,4 g, причем наибольшие ускорения приходятся на периоды 0,1 — 0,5 сек, чему соответствуют минимальные амплитуды колебаний (около 1 см) и максимальные разрушения зданий;

— большому периоду колебаний соответствуют минимальные ускорения и максимальные амплитуды колебаний почвы;

— снижение массы конструкции ведет к снижению инерционных нагрузок;

— вертикальное армирование стен здания целесообразно при наличии горизонтальных несущих слоев в виде, например, железобетонных перекрытий;

— сейсмоизоляция зданий — наиболее перспективный способ повышения их сейсмоустойчивости.


Это интересно

Идея сейсмоизоляции зданий и сооружений возникла в далекой древности. При археологических раскопках в Средней Азии были обнаружены под стенами зданий Хека камышитовые маты. Аналогичные конструкции применялись в Индии. Известно, что землетрясение 1897 г. в районе Шиллонга разрушило почти все каменные здания, кроме тех, которые были построены на сейсмоамортизаторах, хотя и примитивной конструкции.

Строительство зданий и сооружений в сейсмоактивных регионах требует выполнения сложных инженерных расчетов. Сейсмостойкие строения, возводимые индустриальными методами, проходят глубокие и всесторонние проработки и сложные расчеты с привлечением большого числа специалистов. Индивидуальному застройщику, решившему построить свой домик, такие дорогостоящие методы недоступны.

Технология ТИСЭ предлагает повышение сейсмоустойчивости зданий, возводимых в условиях индивидуального строительства, сразу по трем направлениям: снижение инерционных нагрузок, повышение жесткости и прочности стен, а также введение механизма сейсмоизоляции.

Высокая степень пустотности стен позволяет значительно снизить инерционные нагрузки на здание, а наличие сквозных вертикальных пустот дает возможность вводить вертикальное армирование, органично вписанное в конструкцию самих стен. По иным технологиям индивидуального строительства это выполнить довольно сложно.

Механизмом сейсмоизоляции является столбчато–ленточный фундамент, возведенный по технологии ТИСЭ.

В качестве вертикальной арматуры фундаментного столба используется пруток диаметром 20 мм из углеродистой стали, который проходит через ростверк. Пруток имеет гладкую поверхность, покрытую гудроном. Снизу он снабжен законцовкой, заделанной в тело столба, а сверху — законцовкой, выступающей из ростверка и снабженной резьбой М20 под гайку (патент РФ № 2221112 от 2002 г.). Сама опора входит в массив ростверка на 4…6 см (рис. 182, а).

Рис. 182. Сейсмоизолирующий фундамент с центральным прутком: А — нейтральное положение опоры фундамента; Б — отклоненное положение опоры фундамента; 1 — опора; 2 — пруток; 3 — законцовка нижняя; 4 — гайки; 5 — ростверк; 6 — полость с песком; 7 — отмостка; 8 — направления колебаний грунта

После бетонирования вокруг каждой из опор тем же фундаментным буром делают три–четыре полости глубиной 0,6…0,8 м и заполняют их или песком, или смесью песка с керамзитом, или шлаком. В песчаном грунте такие полости можно не выполнять.

По окончании строительства гайки прутков затягиваются тарированным ключом. Так в зоне стыка столба с ростверком создается "упругий" шарнир.

При горизонтальных колебаниях почвы столбы отклоняются относительно упругого шарнира, пруток растягивается, при этом ростверк со зданием по инерции остаются неподвижными (рис. 182, б). Упругость почвы и прутков возвращает столбы в исходное вертикальное положение. В течение всего срока эксплуатации здания к узлам натяжения арматуры столбов должен быть обеспечен свободный подход как по внешнему периметру дома, так и под внутренними силовыми стенами. После завершения строительства и после значительных сейсмических колебаний затяжку всех гаек восстанавливают тарированным ключом (М = 40 — 70 кг/м). Такой вариант сейсмо–изолирующего фундамента можно считать в какой?то степени индустриальным, так как он включает прутки и гайки, которые проще изготовить на производстве.

Технологией ТИСЭ предусмотрено выполнение сейсмоизолирующих опор и более демократичным способом, доступным застройщикам с ограниченными производственными возможностями. В качестве армирующего упругого элемента используют две скобы из прутка арматуры диаметром 12 мм с загнутыми законцовками (рис. 183). Средняя часть ветвей арматуры на длине около 1 м смазывается гудроном или битумом (в равном удалении от краев), чтобы исключить сцепление арматуры с бетоном. При сейсмических колебаниях почвы прутки арматуры в средней своей части растягиваются. При горизонтальных смещениях почвы в 5 см арматура растягивается на 3…4 мм. При длине зоны растяжения 1 м в арматуре возникают напряжения 60…80 кг/мм2, что лежит в зоне упругих деформаций материала арматуры.

Рис. 183. Сейсмоизолирующий фундамент с арматурными скобами: 1 — опора; 2 — скоба; 3 — ростверк; 4 — полость с песком

При строительстве дома в сейсмоактивных зонах гидроизоляцию по соединению ростверка со стенами не делают (для исключения их относительного смещения). По технологии ТИСЭ гидроизоляцию выполняют по стыку ростверка с фундаментными столбами (два слоя рубероида на битумной мастике).

При строительстве смежных сооружений, крыльца, элементов отмостки и т. п. следует постоянно обращать внимание на то, чтобы лента фундамента не касалась их своей боковой поверхностью. Зазор между ними должен быть не менее 4 — 6 см. При необходимости допускается подобный контакт (с крыльцом, каркасом легких щитовых пристроек, веранды) из соображения, что после разрушения землетрясением они будут восстановлены.


Это не фундамент, но…

При строительстве в сейсмоакивных районах применение кровли из глиняной или пескобетонной черепицы должно быть обоснованным.

Многие японские дома индивидуальной постройки, имеющие легкий каркас, покрыты добротной глиняной черепицей. В условиях плотной японской застройки такие дома хорошо переносят тайфуны. Однако при землетрясении под тяжестью черепичной крыши дом рушится, погребая жителей под своей непомерной тяжестью.

В настоящее время на строительном рынке появилось много "легких" кровельных материалов, хорошо имитирующих черепицу. Легкая кровля — это минимальные инерционные нагрузки для соединения крыши со стенами и исключение обрушения кровли от излишнего ее веса.

9.6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТА ПОД СУЩЕСТВУЮЩИМ ДОМОМ

Иногда возникает необходимость в создании нового фундамента под существующим домом, возведенном на пучинистых грунтах. Предлагается вариант замены столбчатых опор под деревянным или щитовым домом, венец которого расположен над землей. Фундамент, возведенный по технологии ТИСЭ, может быть усилен таким же образом.

Если нижний венец дома хорошо сохранился и не требуется его замена, то сразу можно наметить положение новых опор, которые останутся под домом. Они не обязательно должны располагаться на месте прежних: можно и рядом, не по углам дома и не по стыку внешних стен с внутренними.

Следует также обратить внимание на опоры, расположенные не по периметру дома, а под внутренними стенами. Эти опоры можно не заменять, так как они находятся в более благоприятных условиях слабопучинистого грунта (там тепло и меньше влажность).

Для создания новых фундаментных столбов по технологии ТИСЭ сначала необходимо приготовить опалубки в виде труб. Конструкция их определяется возможностями застройщика, его средствами или фантазией. Главное — они должны иметь постоянное сечение размером от 20 до 25 см (квадратное, прямоугольное или круглое).

По длине трубы должны быть выполнены из расчета заглубления на 30 см выше глубины промерзания, а сверху они не должны доходить до венца дома на 3 — 5 см. В качестве примера приведем варианты опалубок, изготовленных из дерева, из асбоцементной трубы и из стального листа. В верхней части все они снабжаются опорной перекладиной, расположенной на уровне грунта (рис. 184).

Рис. 184. Трубы–опалубки для восстановления столбчатого фундамента: А — из досок; Б — из асбоцементной трубы; В — из листовой стали

Перед началом бурения наклонной скважины под домом желательно сначала прорисовать в уменьшенном масштабе сечение строения. Обратите внимание на то, чтобы дно скважины, пробуренной ниже глубины промерзания, пришлось под середину стены и в тоже время рукоятка бура не упиралась в стену. Для удобства можно сделать шаблон, отмечающий расстояние от стены до точки бурения и угол наклона скважины (рис. 185, а). Наметив точку бурения, приступают к работе. После того, как наклонная скважина будет пробурена на глубину промерзания, приступают к её расширению под размещение вертикальной части фундаментного столба — опалубки. Для этого в скважину заводят бур, лопатой подрубают грунт и периодически, по мере наполнения грунтом накопителя бура, поднимают его на поверхность и опорожняют (рис. 185, б).

Процесс расширения скважины проводят до тех пор, пока труба–опалубка не будет свободно размещаться в ней в наклонном и вертикальном положении.

Установив плуг на фундаментный бур, приступают к расширению нижней части скважины (рис. 185, в). Сначала работают при полностью раздвинутой штанге бура, при этом дно расширенной части оказывается наклонным. Выравнивание дна скважины можно проводить при вертикальном положении бура, для чего штангу придется немного сложить, т. к. рукоятка располагается под стеной.

Рис. 185. Создание опоры под домом: А — бурение наклонной скважины; Б — верхнее расширение скважины; В — нижнее расширение скважины; Г — установка трубы–опалубки, закладка арматуры и заполнение опалубки бетоном; Д — засыпка и уплотнение грунта; Е — выравнивание уровня опоры

Заполнение скважины арматурой и бетоном производят через опалубку, расположенную в наклонном положении и опертую своей перекладиной на две доски, уложенные около скважины. Одновременно в скважину заводят и рычаг — отрезок трубы длиной в 2 м (рис. 186 и рис. 185, г).

Рычаг может быть установлен после заполнения скважины бетоном.

По мере укладки бетон необходимо уплотнять штыкованием, постукиванием по боковой стенке опалубки. Сразу после заполнения бетоном верхнюю ее часть сдвигают рычагом, приводя опалубку в вертикальное положение. Больших усилий для этого не требуется.

Затем доуплотняют бетон постукиванием по боковой стенке. Бетонирование одной скважины необходимо проводить непрерывно в течение 30 — 40 минут, до момента схватывания бетона. Боковые зазоры вокруг фундаментного столба заполняют грунтом (рис. 185, д). Его укладывают слоями по 10 — 15 см, уплотняя трамбовкой и слегка увлажняя.

Загрузить опоры можно не раньше чем через неделю. Установить дом на созданные опоры следует при помощи домкрата, подкладывая кирпичи или деревянные прокладки с дегтебитумными пропитками (рис. 185, е). Верх старых опор желательно разобрать.

Верхнюю часть опор можно выполнить и иначе. Сначала создают фундаментные опоры, выступающие из грунта на 10…15 см. После этого другую коробчатую опалубку заводят под венец, непосредственно на опору, и заполняют бетоном. Снимать опалубку можно через день. Щиты опалубки, соединенные "саморезами", быстро разбирают и собирают на новом месте, над следующей опорой. Загружать опоры следует не раньше чем через неделю после их изготовления (рис. 186).

Рис. 186. Создание опоры под домом в два этапа: А — создание нижней части опоры; Б — создание верхней части опоры; 1 — нижняя часть опоры; 2 — венец дома; 3 — песчаная подсыпка; 4 — верхняя часть опоры; 5 — опалубка

ГЛАВА 10.

ПОДВАЛЫ

Технология ТИСЭ позволяет возводить стены подвала на достаточно высоком техническом уровне и с существенной экономией средств. Снижение себестоимости ограждающих конструкций в 4 — 5 раз по сравнению с традиционными технологиями возведения каменных стен — более чем привлекательный аргумент для применения ТИСЭ. Есть для этого и другие доводы.

Наличие вертикальных каналов в стене создает предпосылки для организации эффективной приточной и вытяжной вентиляции подвала, помогает выполнить вертикальное армирование стен.

Возведение стен подвала без использования тяжелых фундаментных блоков (ФБС) дает возможность отказаться от привлечения к работе тяжелых подъемно–транспортных средств.

Технологией ТИСЭ предусмотрено возведение стен дома и подвала с применением формовочных модулей ТИСЭ-2 и ТИСЭ-3. Данная книга посвящена фундаментам, поэтому материал о стенах здесь будет представлен в сокращенном виде.

10.1. ВОЗВЕДЕНИЕ СТЕН ПО ТЕХНОЛОГИИ ТИСЭ

Назначение модуля

Формовочный модуль ТИСЭ, далее по тексту "модуль", предназначен для формования пустотных стеновых блоков как на стене (рис. 187), так и вне неё.

Рис. 187. Формовочный модуль ТИСЭ

Модуль выпускается в двух модификациях: ТИСЭ-2 и ТИСЭ-3. Они позволяют возводить стены толщиной 25 и 38 см соответственно.

Модуль имеет размеры (рис. 188):

ТИСЭ — 2 (вес 14 кг)….510 х 150 х 250 мм;

ТИСЭ — 3 (вес 19 кг)….510 х 150 х 380 мм.

Рис. 188. Габариты формуемых блоков (размеры в мм): А — с модулем ТИСЭ-2; Б — с модулем ТИСЭ-3

Блоки, изготовленные в стене с помощью модуля, кратны по размерам кладке из обычных стандартных кирпичей.

Модуль используется в условиях индивидуального строительства и позволяет существенно сократить затраты на возведение стен за счет высокой степени пустотности, отсутствия готовых строительных изделий и кладочного раствора. Для возведения стен не требуется квалификации каменщика, стена сразу получается ровной и не требует нанесения штукатурного слоя.

Основной состав бетона — песок: цемент = 3:1. Смесь жесткая, с небольшим количеством воды, позволяет выполнять немедленную распалубку сразу после уплотнения ее ручной трамбовкой.

Высокая прочность и морозостойкость стеновых блоков, отформованных с опалубкой ТИСЭ-2, были подтверждены государственными испытаниями в КТБ "МОСОРГСТРОЙМАТЕРИАЛЫ" (1996 год). Они выдержали более 100 тонн на сжатие, а при испытаниях на морозостойкость прочность блоков снизилась на 4% (по нормам СНиП допускается 15%).

Наряду с основным составом бетона технологией ТИСЭ предусмотрено применение и бедных смесей с соотношением песок: цемент = 4:1, а также смесей на иных заполнителях, применяемых в строительной практике (опилкобетон, шлакобетон, керамзитобетон, полистиролбетон).

Устройство модуля

Модуль состоит из формы, двух съемных пустотообразователей с рукоятками, четырех поперечных и одного продольного штыря, предназначенных для фиксации пустотообразователей в форме (рис. 189).

Рис. 189. Детали модуля ТИСЭ: 1 — форма; 2 — пустотообразователь; 3 — поперечный штырь; 4 — продольный штырь; 5 — перегородка–скребок; 6 — выжимная панель–трамбовка; 7 — опалубка–компенсатор; 8 — скоба; 9 — уголок формовочный; 10 — стопор проволочный

Модуль укомплектован дополнительной оснасткой, применяемой при возведении стен. Отдельные ее элементы имеют двойное назначение. Перегородка–скребок используется и для формования половинных блоков, и для выравнивания верхней границы формуемого изделия. Выжимная панель–трамбовка применяется при распалубке и для уплотнения смеси в качестве ручной трамбовки. Уголок нужен для формования вертикальных пазов и для подъема пустотообразователей. В комплект модуля входит скоба для формования "четверти" по оконным и дверным проемам, а также опалубка–компенсатор для заполнения широких вертикальных зазоров между блоками, которые могут возникнуть в процессе возведения стен. Детали модуля изготовлены из стальных материалов и окрашены цветной эмалью.

Для удобства транспортировки модуля все детали и приспособления размещаются в форме и надежно фиксируются в ней проволочным стопором, заведенным в отверстия четырех поперечных и одного продольного штырей (рис. 190).

Рис. 190. Модуль в транспортном положении

Расход материалов на 1 кв. м стены

цемент М400 — песок — вода =1 — 3 — 0,6

ТИСЭ-2 цемент — 60 кг, песок — 0,12 м3;

ТИСЭ-3 цемент — 90 кг, песок — 0,18 м3;

цемент М500 — песок — вода =1—4 — 0,7

ТИСЭ-2 цемент — 50 кг, песок — 0,13 м3;

ТИСЭ-3 цемент — 75 кг, песок — 0,20 м3.

Последовательность формования стенового блока

Перед началом формования блоков необходимо смочить поверхность нижнего ряда водой. Это исключит возможность обезвоживания смеси в нижней части формуемых блоков.

Для формования блока установить форму на расстоянии 0…8 мм от стенки со–седнего ранее отформованного блока, при этом боковые стенки формы, выступающие вниз на 5…7 мм, охватывают нижний ряд блоков, обеспечивая точную ориентацию формы. Затем в неё заводят поперечные штыри, на которые укладывают пустотообразователи, положение которых фиксируется продольным штырем (рис. 187).

При возведении стен возникает ситуация, когда стеновой блок формуется между другими ранее отформованными блоками. В этом случае продольный штырь не устанавливается, а пустотообразователи фиксируются в среднем положении самим раствором при трамбовке.

Смесь в форму закладывается в два приема (рис. 191).

Рис. 191. Заполнение формы раствором

Если закладывать все сразу, то часть смеси теряется, вываливается через край. Кроме того, при полном заполнении формы бетонной смесью нижние слои формуемого стенового блока не получают качественного уплотнения, что становится видно сразу после распалубки.

Смесь распределяется по объему формы и равномерно уплотняется короткой стороной выжимной панели–трамбовки (рис. 192). Процесс уплотнения стенового блока длится не более 3 — 4 минут при неторопливой спокойной работе. Удары трамбовки не должны быть излишне сильными.

Рис. 192. Трамбование раствора

Излишки смеси снять скребком, одновременно опираясь им на верхнюю плоскость пустотообразователей (рис. 193).

Рис. 193. Снятие излишков смеси — выравнивание верхней поверхности блока

Затем извлечь из формы все штыри и установить на поверхность отформованного блока выжимную панель–трамбовку; завести законцовку уголка в отверстие пустотообразователя и, опираясь о перемычку выжимной панели–трамбовки, приподнять его (рис. 194).

Рис. 194. Подъем пустотообразователей

Теперь на отформованный блок уложить выжимную панель–трамбовку. Приложить пальцы обеих рук к рукояткам и, одновременно нажимая большими пальцами на выжимную панель, приподнять форму, освободив от неё стеновой блок. Форму уложить рядом, на место формования следующего блока. Для удобства выдавливания на выжимную панель можно уложить полутерок (рис. 195).

Рис. 195. Подъем формы

Затереть боковые стенки полутерком можно после формования 5…10 стеновых блоков, после использования очередного мешка цемента (рис. 196).

Рис. 196. Затирка боковой поверхности

Для того чтобы затираемая поверхность в дальнейшем не потребовала нанесения штукатурного слоя, затирку лучше проводить пескоцементным раствором, изготовленным с применением мелкозернистого или просеянного песка, не царапающего свежеуложенные стеновые блоки.

Обращаем внимание застройщиков на вертикальные зазоры между блоками. Их раствором заполнять не следует, т. к. это не оказывает на прочность стен ни малейшего влияния. Прочность всех каменных кладок обеспечивается только за счет сил сцепления между рядами стеновых изделий. Тот объем раствора, который попадает в щель между соседними стеновыми блоками, оказывается вполне достаточным для герметизации самой щели.

При налаженной работе цикл формования одного блока с модулем ТИСЭ-2 длится 3,5…4 минуты, а с модулем ТИСЭ-3 — 4…6 минут.

Последовательность формования половинного блока

Для формования половинных блоков необходимо оставить один пустотообразователь и установить перегородку с опорой на два поперечных штыря, один из которых войдет в верхнюю пару отверстий формы (рис. 197).

Рис. 197. Подготовка модуля к формованию половинного блока

Перед подъемом формы один из поперечных штырей следует ввести в верхнюю пару отверстий, чтобы выжимная панель не заваливала верхний край отформованного блока (рис. 198).

Рис. 198. Съем формы с половинного блока

Формование блока с разрывом "мостков холода"

При возведении стен с повышенными теплоизолирующими характеристиками рассматривают три варианта:

— утепление снаружи;

— утепление изнутри, со стороны помещений;

— заполнение пустот стеновых блоков утеплителем.

Первые два варианта хорошо освещены в строительной литературе, и мы не будем на этом останавливаться.

Так как стены по ТИСЭ имеют большую пустотность, то для их утепления лучше применить последний вариант.

Технологией ТИСЭ предлагается несколько приемов формования "теплых" стеновых блоков. Все они связаны с уменьшением сечения "мостков холода" — поперечных стенок, по которым проходят основные тепловые потоки. Разрыв центральной перемычки стенового блока — наиболее массивного "мостка холода" — самый простой прием улучшения теплоизолирующих характеристик стены (рис. 199, а). Это можно выполнить с применением съемной деревянной вставки толщиной 5 см или же закладкой несъемного жесткого утеплителя под размер этого зазора.

Более эффективное средство "утепления" стены включает разрывы всех трех мостков холода, но в более узком исполнении (до 3 см). Это можно выполнить с применением съемных вкладышей или пробойником с заостренным наконечником, которые внедряются в объем перемычек в процессе уплотнения смеси (рис. 199, б).

Рис. 199. Стеновые блоки с разрывом "мостков холода": А — разрыв центральной перемычки; Б — разрыв всех перемычек

Формование блока без "мортков холода"

Технологией ТИСЭ предусмотрено формование стенового блока без "мостков холода". Если пустотообразователи в модуле ТИСЭ-3 повернуть на 90°, то в объеме формы создается одна общая пустота, разделяющая два сплошных стеновых блока толщиной 11 и 9 см (рис. 200). Часть стенового блока толщиной 11 см располагается со стороны перекрытий, с внутренней стороны стен дома.

Рис. 200. Стеновой блок без "мостка холода" (размеры в мм): А — подготовка формы; Б — стеновой блок

Для соединения формуемых блоков между собой в уплотненный бетонный раствор между пустотообразователями внедряют гибкую связь. Ориентируют ее под углом, меняя направление наклона от ряда к ряду (рис. 201). Возведенная таким образом стена представляет собой две бетонные стенки, соединенные между собой пространственной ферменной конструкцией из гибких связей. Воздушный зазор между блоками составляет около 18 см. Этого достаточно для обеспечения самых высоких показателей энергосбережения.

При возведении стены выше уровня земли гибкие связи не загружены большими силами: они лишь обеспечивают ее устойчивость. В качестве материала для связей можно использовать прутки арматуры диаметром 5…6 мм, но лучше применить базальтовые волокна с загнутыми законцовками (длина 35 см, диаметр 6 мм).

При наличии боковых нагрузок на стены (если это подвал, бассейн, хранилище сыпучих материалов или, скажем, при повышенной сейсмичности региона…) в гибких связях возникают конкретные усилия, поэтому диаметр их поперечного сечения должен быть не менее 8 мм.

Рис. 201. Стена без "мостков холода": 1 — стена внутренняя; 2 — утеплитель; 3 — гибкая связь; 4 — сейсмопояс; 5 — песок; 6 — гидроизоляция; 7 — бетонная стяжка; 8 — лента фундамента; 9 — дренажная труба; 10 — песок; 11 — грунт; 12 — отмостка; 13 — перекрытие; 14 — стена внешняя; 15 — стеновой блок; 16 — цокольная панель

10.2. ОСОБЕННОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДВАЛОВ ПО ТИСЭ

Силовая схема традиционных подвалов включает жесткое перекрытие, замыкающее на себе давление грунта, который окружает стены снаружи. При пучинистых явлениях замерзающий грунт увеличивается в объеме и, становясь камнеподобным, передает на стены подвала достаточно высокие нагрузки. Чтобы они лучше воспринимались, стены подвала возводят с опалубкой ТИСЭ-3. В каждый четвертый колодец пустотной стены закладывают арматуру диаметром 12 мм (четыре прутка) и заливают бетоном (можно без щебня). После затвердения бетона в стене возникают мощные железобетонные вертикальные балки, которые собирают давление грунта на себя и сдают его на пол и на перекрытие подвала. Горизонтальное армирование стен выполняется прутками диаметром 6…8 мм, их закладывают через 5…7 рядов кладки (рис. 202).

Рис. 202. Стены подвала, подкрепленные вертикальными колоннами: 1 — плита фундаментная; 2 — стяжка; 3 — стена; 4 — арматура горизонтальная; 5 — железобетонная колонна; 6 — арматура вертикальная; 7 — плита перекрытия

Если перекрытие деревянное, плавающее, не способное воспринимать давление стены, то в вертикальном армировании прока не будет. В этом случае следует выполнять эффективное горизонтальное армирование стен или предусмотреть дополнительные внутренние стены подвала.

Если застройщику не требуется подвал под всем домом, то можно обойтись и погребом или приямком небольшого размера. Чтобы обойтись без бетонных перекрытий, стоит помнить, что боковое давление грунта хорошо воспринимается стенами подвала круглой формы (рис. 203, а).

Технологией ТИСЭ предусмотрено формование скругленных стеновых блоков под любой радиус стен. Но более простой вариант — граненая форма подвала, когда стены возводятся с обычной опалубкой ТИСЭ-2. Треугольные зазоры между блоками заполняются пескобетонным раствором не раньше чем через 4 часа после формования (рис. 203, б). Диаметр подпола с гранеными стенами следует согласовать с габаритами стенового блока, чтобы получился полноценный многоугольник.

Рис. 203. Подпол без жесткого перекрытия и пола: А — круглой формы; Б — граненой формы

Обращаем внимание застройщиков: граненые стены возводятся без традиционной перевязки в полкирпича. Так как формование блоков и заполнение зазоров между ними выполняется почти в одно время, то слои блоков рассматриваются как монолит.

ГЛАВА 11.

ФУНДАМЕНТЫ ПОД ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СТРОЕНИЯ

Индивидуальное строительство связано не только с возведением домов. Существует и другая категория строений, эксплуатируемых в сельской (дачной) местности. Это заборы, ограждения, склады, цеха, коровники, овощехранилища, гаражи, т. е. те постройки, которые имеют только внешние длинные стены. Условно назовем их строениями с протяженными ограждающими конструкциями. Общее в них — это отсутствие бокового подкрепления и внутренних силовых стен.

Вкусы на ограждения у застройщиков весьма разнообразны, как и их возможности. Выбор может определяться достатком, вкусом хозяина участка, его отношением ко всему, что его окружает. Ограждение должно не только защищать участок от непрошеных гостей, но и быть в гармонии с окружающей природой и архитектурой возведенного дома. Если театр начинается с вешалки, то дом — с ограды.

Кому?то нравится ограждение "прозрачное", которое визуально расширяет участок. Другим хочется уединиться за глухим забором, полностью отключившись от городской суеты и назойливых взглядов. Первый вариант ограждения уместен между соседними участками, а второй — "глухой" — возводят вдоль излишне оживленных дорог.

Возможно и компромиссное решение — "полупрозрачный" забор, если штакетины деревянных досок шириной 10…15 см и толщиной около 2…2,5 см поставить с зазором в 2…3 см. Для дачников этот вариант ограждения можно считать оптимальным: участок сквозь него будет плохо просматриваться, а нежданные гости на вашем участке будут себя чувствовать неуютно.

Все это касается архитектуры ограждений. Если говорить о конструкции, то она может быть как "легкой" (металлическая сетка, деревянный штакетник…), так и "тяжелой" (каменная, бетонная).

Периметр ограждения участков измеряется многими десятками и даже сотнями метров, поэтому, определяя его архитектуру и конструкцию, застройщики стараются экономить на всём. Основной предмет экономии в этом случае — само полотно ограждения, имеющее большую площадь и значительную себестоимость. Немаловажным считается и долговечность, время до ремонта или восстановления утраченного внешнего вида.

Что касается создания опор ограждения и фундамента под него, то тут уж ни в коем случае не следует экономить. При установке заборов и оград на пучинистых грунтах, как правило, возникает много проблем. Покосившиеся столбы ограждений — часто встречающаяся картина.

Как избежать ошибок?

Подход к закладке столбов зависит от веса ограждения, от свойств грунта и степени его пучинистости.

11.1. ЛЕГКИЕ ОГРАЖДЕНИЯ

Заборы, включающие только столбы, соединенные элементами ограждения (сетки сварные, "рабица", деревянные штакетники, доски, гофрированные стальные листы, панели ЦСП, асбоцементные листы…), можно отнести к легкой категории ограждений.

Наиболее простой вариант ограждения включает металлические трубы диаметром 60…80 мм, забитые в грунт. Обычно их забивают тяжелыми "бабами" на глубину 0,7 — 1 м (рис. 67, а). Шаг опор около 3 м задается исходя из того, что длина продаваемых досок — 6 м. К опорам приварены две пластины под крепление деревянных лаг или прутки для крепления сетчатого ограждения.

Боковые силы сцепления расширяющегося мерзлого грунта поднимают опоры на 5 — 10 см. Если ограждение недостаточно тяжелое, то каждый год их надо забивать до прежнего уровня. Это на пучинистом грунте. Если на участке песок или невлажная глина, то этого не происходит.

Столбы, на которые навешиваются ворота или калитка, следует закреплять более основательно. Для этого лучше использовать фундаментный бур ТИСЭ–Ф (рис. 67, б).

Чтобы пучинистые явления не поднимали столбы, их лучше установить в пробуренную скважину. Закрепление опоры может быть выполнено с применением бетонного раствора или без него. В обоих случаях диаметр скважины должен быть больше диаметра трубы на 8 — 15 см, а её глубина 0,8 — 1,4 м.

Чтобы песчаная подсыпка позднее не заиливалась, не заполнялась глинистыми частицами, превращаясь в пучинистый грунт, внутренние стенки скважины следует проложить пергамином или толью (рис. 204, а). После установки трубы в скважину насыпают строительный песок (не мелкий и без крупных камней), послойно уплотняют узкой трамбовкой, проливают водой. Если у трубы внизу сделано расширение, то столб будет закреплен более надежно (рис. 204, б), увеличится и площадь опоры.

Закрепление опоры с использованием бетонного раствора может выполняться несколькими способами.

Рис. 204. Опоры "легкого" ограждения без бетонирования: А — труба без расширения в скважине; Б — труба с расширением в скважине; 1 — труба ограждения; 2 — толевая рубашка; 3 — песок


Распространенная ошибка

Некоторые расточительные застройщики, считающие, что на бетонировании не следует экономить, заполняют скважину бетоном на всю глубину (рис. 205, а). Получается, что при большой боковой поверхности опор увеличены и выталкивающие силы пучения грунта. При относительно небольшом весе ограждения за каждый сезон их будет поднимать на 5… 10 см. Заколотить их на прежнее место не удастся.

Правильно делают так. Бурят скважину на глубину промерзания или на 20 см меньше. Закладывают опору. Если она короткая, то к нижней части приваривают две скобы из арматуры диаметром 8… 10 мм. Бетонируют 20…30 см нижней части опоры. Перед этим в скважину заводят свернутый кусок пергамина или толи. Верхнюю часть скважины заполняют песком (не мелким), послойно утрамбовывая. Вверху опору не бетонируют (рис. 205, б).

Если глинистый грунт не сильно плотный, то опору забивают. Чтобы она не отклонялась от вертикали, трубу выбирают длинную, а сверху создают массивный бетонный воротник (рис. 205, в). Своим весом он будет возвращать трубу вниз после оттаивания грунта. Кроме того, подобный воротник увеличит боковую устойчивость опоры. Совмещение этого варианта с расширенной нижней частью опоры не допускается, т. к. расширенная пятка внизу у трубы не позволит столбу вернуться в исходное положение даже под весом бетонного воротника.

При заполнении бетоном скважины с расширением внизу (выполняется буром ТИСЭ–Ф) создается опора, воспринимающая большие вертикальные и боковые нагрузки (рис. 205, г). В целях экономии бетона для бурения скважины лучше применить фундаментный бур ТИСЭ-2Ф с диаметром скважины 20 см. Все металлические опоры следует покрыть надежной гидроизоляцией (битум, гудрон…).

Рис. 205. Варианты бетонирования опоры: А — ошибочный; Б — нижнее бетонирование; В — труба с бетонным "воротником"; Г — опора ТИСЭ; 1 — труба; 2 — бетон; 3 — ограждение; 4 — толь; 5 — песок; 6 — скоба;


Ошибка в бетонировании

При бетонировании нижней части опоры некоторые застройщики опускают трубу на дно скважины и после этого заливают бетон (рис. 206, а). При такой заливке опора слабо соединяется с трубой: при вертикальной нагрузке она соскальзывает с бетонного массива вверх или вниз (рис. 206, б). Было бы лучше трубу немного приподнять над дном (рис. 206, в), чтобы бетон был в едином массиве.

Рис. 206. Варианты бетонирования законцовки опоры: А — неправильное кольцевое бетонирование; Б — выдергивание опоры из бетонного кольца; В — правильное бетонирование законцовки; 1 — труба; 2 — песок; 3 — бетон

При бетонировании опор определенные сложности связаны с их фиксацией по прямолинейности ограждения и по вертикальности самих опор. Сложно также выставить их точно по высоте. Лучше эту операцию проделывать вдвоем или даже втроем.

Заполнять скважины бетоном и песком следует последовательно и без задержки. Уплотняя песок с одной или другой стороны, откорректировать положение столба в скважине.

11.2. НАВЕСНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ НА КАМЕННЫХ СТОЛБАХ

Столбы с относительно легким навесным ограждением дороже, сделать их значительно сложнее. Возможны два варианта.

Фундаментный столб без расширения внизу выполняется бурением скважины буром ТИСЭ–Ф на глубину промерзания или чуть ниже. Перед заполнением бетоном в неё вкладывается двойная толевая рубашка. Под кирпичную кладку столба в дощатой опалубке отливается квадратный бетонный оголовок, покрываемый сверху гидроизоляцией (рис. 207, а). В верхней части грунт на глубину 50 см заменяется крупнозернистым песком.

Рис. 207. Фундаменты каменных столбов: А — без расширения внизу; Б — с расширением внизу; 1 — толевая рубашка; 2 — труба; 3 — опора; 4 — песок; 5 — гидроизоляция; 6 — кирпичная кладка; 7 — ограждение

Если в этом варианте столб при пучении грунтов не поднимается, то в другом, в процессе промерзания грунта он поднимается, а при оттаивании опускается под собственным весом. Двойная толевая рубашка существенно снижает силы трения столба о грунт, обеспечивая тем самым гарантированный возврат опоры в прежнее положение.

Фундаментный столб с расширением внизу выполняется буром ТИСЭ–Ф с откидным плугом. Подземная часть столбов делается по технологии ТИСЭ, как для зданий. Для этого создается скважина с расширением внизу. Вместо арматуры может использоваться труба (нижняя часть, замоноличенная в бетон, гидроизоляцией не покрывается). Ее достаточно выпустить в полость кирпичной кладки на половину высоты столба (рис. 207, б).

Кирпичная кладка каменных столбов может быть заменена кладкой из блоков, отформованных с модулем ТИСЭ.

В настоящее время на строительном рынке появились новые элементы каменного ограждения, выполненные с применением малоразмерных бетонных блоков (рис. 208). Столбы возводятся из блоков особой формы, с двумя вертикальными пазами. Их кладут на клеевом или цементном растворе. Пазогребневое соединение блоков помогает застройщикам возвести столбы достаточно ровные. В образованные вертикальные пазы столбов закладываются пескобетонные панели, фактура которых выбирается самим застройщиком. Кстати, и фактуру боковой поверхности столбов производители разнообразили: ровная, кирпичная кладка, "рваный камень"…

Рис. 208. Ограждение с применением малоразмерных бетонных блоков


Внимание!

Если ограждение возводится на пучинистых грунтах и опоры под столбами выполнены с расширением внизу, то между грунтом и полотном ограждения должен быть зазор до 10 см для компенсации пучинистых явлений. К сожалению, такой зазор — это повод для домашних животных или птиц подкопать, подлезть и обрести свободу.

11.3. КАМЕННОЕ ОГРАЖДЕНИЕ

Категория каменных ограждений довольно условна. Ее примеры — сооружения с каменными столбами и железобетонным ростверком или сплошная каменная ограда. Отличительная особенность таких заборов — отсутствие снизу воздушного зазора. В этом случае опоры выполняются без расширения внизу.

Пример 1

Комбинированное ограждение на пучинистом грунте включает ростверк, столбы и дощатое полотно, закрепленное на столбах подобно черепице (рис. 209).

Рис. 209. Комбинированное ограждение: А общий вид; Б — вертикальное сечение но полотну; В — вид на столб с опорой; 1 — песок; 2 — ростверк; 3 — дощатое полотно; 6 — гвозди (шурупы); 4 — стеновой блок; 5 — вкладыш; 7 — брус; 8 — арматура опоры; 9 — толевая рубашка; 10 — опора

Процесс возведения такого ограждения выполняется в определенной последовательности:

— по разметке вырывают траншею глубиной 20…30 см;

— траншею заполняют немелким песком;

— через каждые 3,5 м бурят скважины диаметром 25 см на глубину промерзания;

— в скважины на всю высоту закладывают толевые рубашки;

— в скважины заводят по две высокие скобы арматуры диаметром 8…10 мм и высотой до 1 м над землей, заливают их бетоном, который тщательно штыкуют;

— создают дощатую опалубку ростверка высотой 30…40 см, нижняя её поверхность уходит в песчаную подсыпку на 5…8 см;

— устилают дно опалубки пергамином и прижимают его "лепешками" раствора (через 1,5 м), на которые укладывают прутки горизонтальной арматуры ростверка (три прутка диаметром 8…10 мм);

— заполняют опалубку бетоном, перед завершением операций укладывают на раствор верхние прутки арматуры ростверка;

— из заранее отформованных блоков ТИСЭ-2 возводят столбы ограждения с применением кладочного раствора, при этом арматура опор входит в их пустоты;

— в стеновых блоках, в которых устанавливаются закладные крепления ограждения, создают ответные пазы;

— после установки закладных и их фиксации вкладывают прутки арматуры в колодцы столбов и заливают их бетоном;

— поверхность столбов штукатурят, шпаклюют, красят;

— к закладным прикрепляют на болтах вертикальные бруски ограждения 5x10 см;

— на вертикальные бруски саморезами крепят заранее покрашенные горизонтальные доски ограждения, между собой их также соединяют саморезами через 0,6 м.

Данная схема ограждения достаточно распространена, отличия могут быть в конфигурации дощатого полотна или в самом его материале (гофрированный стальной лист, панели ЦСП, асбоцементные листы…).

Основные проблемы при работе такого фундамента могли бы возникнуть при воздействии пучинистых явлений. Но этого не происходит. При пучении грунта ростверк и опоры поднимаются, но армирование ростверка не дает развиваться трещинам, даже если пучение неравномерно по длине. Опоры поднимаются в скважине на 5…15 см. Изгиб относительно невысокого ростверка может сопровождаться только появлением в нем волосяных трещин. После того как грунт оттает, довольно большой вес ограждения, преодолевая силы сцепления грунта с опорой, вернет все к летнему положению.

Пример 2

Сплошная каменная ограда — достаточно распространенный вариант при благоустройстве участка в густонаселенных районах. В тех регионах, где дом считают своей крепостью, такое ограждение традиционно, оно отражает черты национального характера и местного архитектурного стиля. Это особенно заметно в странах Средней Азии, Кавказа и Крыма. Уместно оно и при строительстве в черте города, где приходится охранять свое жилье не только от чужих глаз, но и от чужих рук.

Процесс возведения такого ограждения до устройства ростверка выполняют в той же последовательности, что и в предыдущем примере. После этого действуют так.

— По шнуру обноски укладывают на песок стеновые блоки, заранее отформованные с опалубкой ТИСЭ-2, при этом верхний обрез опор находится на уровне стеновых блоков (рис. 210).

— Стеновые блоки укладывают в общую горизонтальную плоскость (примерно); если участок с уклоном, то — с уступами высотой в толщину блока (15 см).

— Создают невысокую опалубку для отливки сейсмопояса толщиной 5…8 см. Верхняя ее плоскость горизонтальна, на участках с уклоном она выполняется с уступами высотой 15 см.

— Пустоты формы заполняют песком, не досыпая до верха 1…1,5 см; укладывают полиэтиленовую пленку и набрасывают на неё "лепешки" раствора.

— Укладывают прутки арматуры диаметром 8….10 мм и заполняют опалубку бетонным раствором.

— С опалубкой ТИСЭ-2 приступают к возведению стены ограждения. В тех зонах, где выступают прутки арматуры опор, пустотообразователь не устанавливают. На тех участках, где планируется наштукатурить имитацию столбов, делают насечки (до подъема формы с отформованного блока).

— В середине высоты стены прокладывают арматурную сетку.

— По коньку ограждения устраивают верхний сейсмопояс с использованием невысокой опалубки (предварительно пустоты заглушают).

— Если ограждение выше 2,5 м, то свободный вертикальный канал около каждой опоры оснащают арматурой и заполняют бетоном.

Если возведение ограждения затянулось и продолжить придется на следующий год, то, во избежание появления трещин от пучинистых явлений, потребуется завершить этот этап строительства созданием армирующего пояса.

Рис. 210. "Тяжелое" ограждение: А — общий вид; Б — вертикальное сечение; В — горизонтальное сечение; Г — вид на опору; 1 — пергамин; 2 — песок; 3 — стеновые блоки; 4 — арматура нижняя; 5 — арматура верхняя; 6 — арматурная сетка; 7 — пергамин; 8 — песок; 9 — стеновой блок над опорой; 10 — вертикальная арматура; 11 — полиэтиленовая пленка; 12 — штукатурный слой имитации столбов; 13 — средний арматурный слой

Пример 3

Технологией ТИСЭ предусмотрено также выполнение ломаной ограды, интересной тем, что она достаточно устойчива даже при поверхностном заложении фундамента, без фундаментных столбов (рис. 211). Устойчивость такого ограждения обеспечивается широкой базой опирания ломаной поверхности. Отметим, что деформации пучинистого грунта, неравномерные по периметру ограды, не будут вызывать разрыва его полотна. Такая ограда может оказаться весьма кстати, если в грунте много камней и бурить скважины под опоры сложно. Зрительный образ такой ограды имеет определенную оригинальность по сравнению с ровным его исполнением.

Рис. 211. "Ломаное" ограждение

Пример 4

На участках с большим уклоном возведение каменного ограждения требует особого подхода (рис. 212).

Рис. 212. Каменное ограждение вдоль крутого склона (размеры в мм): 1 — песчаная подсыпка; 2 — фундаментный столб; 3 — обратная засыпка грунтом; 4 — коньковый слой бетона; 5 — гидроизоляция битумная; 6 — арматура горизонтальная; 7 — арматура вертикальная; 8 — поверхность склона; 9 — полотно ограждения

11.4. СОЗДАНИЕ ПОДПОРНЫХ СТЕНОК

При освоении участка на склоне возникает необходимость в создании террас, удобных для обустройства ландшафта, для организации сада и огорода. Без создания подпорных стенок, удерживающих грунт, здесь не обойтись.

Традиционно предлагаемые подпорные стенки, так называемые гравитационные или уголкового профиля, требуют много материала и сложны в изготовлении.

Предлагается возведение ломаной подпорной стенки, устойчивость которой, как и в "ломаном" ограждении, обеспечивается широкой базой опоры. Схему такой стенки можно считать гравитационной (рис. 213).

Рис. 213. "Ломаная" подпорная стенка

При высоте стенки в 1,5 м длина каждой её секции — 2,5 — 3 м, а глубина излома — 0,7 — 1 м. Возводится она с применением опалубки ТИСЭ-2 на традиционном мелкозаглубленном фундаменте.

По линии излома соединение стенок выполняется по аналогии с угловой перевязкой эркера. Наиболее нагруженная часть подпорной стенки — по верху её внешнего угла, где от давления грунта происходит растяжение. Именно это место необходимо армировать двумя прутками диаметром 10 мм, заложенными в конек стенки. Усилить стык можно и укладкой с внешней стороны арматурной сетки, закрываемой слоем штукатурки.

Для организации дренажа со стороны склона у стенки заложен слой щебня, сама стенка покрыта битумной обмазкой, а по внутренним и внешним её углам выполнены водосливные отверстия диаметром 5 — 10 см.

Малая материалоемкость и высокая морозостойкость стен, возведенных по технологии ТИСЭ, оказываются здесь весьма кстати. Учитывая то, что стены не требуют оштукатуривания (от действия климатических факторов штукатурка отлетает), ограждение предусматривает и меньших затрат на его ремонт.

Интересен вариант выполнения поддерживающей стенки, состоящей из связанных между собой секций скругленных стен (рис. 214).

Рис. 214. Подпорная стенка из скругленных секций

11.5. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ С ПРОТЯЖЕННЫМИ СТЕНАМИ

Возведение сооружений с длинными протяженными стенами без бокового подкрепления занимают в строительстве достаточно большое место. Это коровники и свинарники, боксы для проведения ремонтных работ и гаражи для сельхозтехники, это цеха, ангары под склады и овощехранилища. Технология возведения каменных ограждений (рис. 210 и 211) с небольшими доработками может быть применена в качестве основы для создания ограждающих конструкций этих построек.

Для строительства зданий с протяженными стенами фундамент может быть выполнен с иным подходом к обеспечению боковой устойчивости для самих стен.

Автору довелось проектировать небольшой цех–склад 9x70 м под г. Зеленоградом Московской области. Кроме существенного снижения затрат на возведение сооружения в качестве ограничения требовалось создать незаглубленный фундамент, что было связано с наличием в грунте разного строительного мусора (кирпичи, куски бетона и раствора…).

Сначала автор предложил ломаную конструкцию стен, но местные архитекторы не позволили внедрить подобную экзотику.

Пришлось подойти к решению этой задачи с другой стороны: с комплексной проработкой фундамента, стен и перекрытий. Если говорить о силовой схеме, то было решено передать вес перекрытия на стены, а боковые силы, приходящиеся на кровлю и стены, — непосредственно на фундамент. Для этого ферменная конструкция перекрытия имела П–образную форму (рис. 215). Обращаем внимание на соединение боковых свесов фермы с фундаментом: оно выполнялось через гибкие пластины толщиной 5 мм, которые давали возможность передавать на фундамент только боковые составляющие эксплуатационных сил, приходящих на стены и кровлю. Вес кровли передавался на верхнюю часть стены.

Рис. 215. Каркас и фундамент здания с протяженными стенами (размеры в мм):

1 — ферма перекрытия;

2 — стена;

3 — утепление перекрытия;

4 — профнастил кровли;

5 — продольная балка;

6 — сейсмопояс;

7 — боковой свес фермы 4;

8 — отмостка;

9 — лента фундамента;

10 — гибкая пластина;

11 — бетонная стяжка;

12 — гидроизоляция;

13 — песчаная подготовка;

14 — гидроизоляция;

15 — арматура

11.6. ГАРАЖНЫЕ ПОСТРОЙКИ И МАСТЕРСКИЕ

Гаражи и мастерские отличаются от других строений небольшими размерами в плане, наличием въездных ворот, выполнением пола по грунту и малой этажностью.

Подобные строения можно возводить как на мелкозаглубленном ленточном, так и на столбчато–ленточном фундаменте по ТИСЭ.

Если Вы стоите перед выбором между этими двумя фундаментами, то основной критерий здесь — степень пучинистости грунта. На непучинистом или слабопучинистом грунте можно делать мелкозаглубленный фундамент, а на пучинистом — по ТИСЭ.

Вот с чем это связано. Стена гаража в зоне проема под ворота обладает слабой изгибной жесткостью. Если мелкозаглубленный фундамент гаража будет возведен на пучинистом грунте, то при некоторой неравномерности подъема стен может возникнуть перекос проема. Закрытие двустворчатых или иных ворот будет выполнить сложно. При закрытых створках могут разрушиться петли навески или замки (рис. 216).

Рис. 216. Деформация гаража на мелкозаглубленном фундаменте:

1 — ворота;

2 — стена;

3 — пол;

4 — лента фундамента;

5 — граница промерзания;

6 — снеговой покров


Вопрос застройщика

Следует ли оставлять под створками ворот гаража ленту мелкозаглубленного фундамента или ростверк по ТИСЭ?

Не стоит этого делать. Лучше в зоне ворот ростверк или ленту фундамента разорвать. А пол гаража соединить с подъездной частью дороги, выполнив по линии ворот уступ высотой 3-4 см, исключающий попадание ливневых осадков в гараж (рис. 217).

Рис. 217. Уступ на стыке дорожного полотна и пола гаража: 1 — ворота; 2 — резиновое уплотнение; 3 — дорожное покрытие; 4 — пол гаража

Есть веские основания для таких рекомендаций.

В зоне ворот стены нет, поэтому под него и не требуется лента мелкозаглубленного фундамента. Но если ленту в зоне проема застройщик решит оставить, то её следует усилить для сопротивления давлению грунта снизу, которое вызвано общей осадкой фундамента под весом сооружения. Давление грунта можно уменьшить, взрыхлив его под лентой фундамента.

Если фундамент гаража столбчато–ленточный, то наличие ростверка под воротами просто неуместно. С одной стороны, он будет ступенчатой формы (часть под воротами должна быть ниже уровня земли); а с другой — повлечет возникновение провала дорожного покрытия в зоне ворот, когда пучинистый грунт зимой поднимется.

Обращаем внимание на развязку пола и ростверка фундамента (рис. 218). Если их жестко соединить, то при пучении грунта что?нибудь из них обязательно разрушится.

Рис. 218. Ростверк гаража: 1 — ростверк; 2 — опора фундаментная; 3 — стена; 4 — щиток; 5 — пол гаража

Оглавление



Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта

Бур для грунта