Фундамент чаша

Основой любого здания, жилого или нежилого, является фундамент. На выбор его типа влияют следующие факторы: вид грунта на месте строительства будущего здания; количество талой воды, а также глубина залегания грунтовых вод; особенности климата местности, например, глубина промерзания почвы, среднее количество осадков в зимний период; сейсмичность местности; этажность здания.

Есть и другие обстоятельства, которые учитываются при расчёте фундамента, но лучше всего такую работу доверить специалисту.

Краткая характеристика

По типу конструкции фундаменты бывают столбчатые, ленточные, свайные, свайно-ростверковые и плитные.

Ленточный фундамент — бетонная лента с арматурным каркасом внутри. Устанавливается под все несущие стены дома. Этот тип основания недорогой и простой в исполнении. Подходит для построек на участках с невысоким уровнем грунтовых вод, лёгких каркасных домов.

Более сложным и дорогим является монолитный плитный фундамент. Такое основание представляет собой сплошную плиту, залитую под всем зданием. Плитные основания бывают нескольких видов:

  1. В виде сплошного монолита.
  2. В виде монолита, дополненного рёбрами жёсткости или ростверками.

Плиты с рёбрами жёсткости делятся на:

  1. С направленными вверх рёбрами. Лента по периметру опоясывает сверху плиту. В народе называется чашей.
  2. С направленными вниз рёбрами. Плита лежит на каркасе в виде сплошной ленты (фундамент перевернутая чаша).
  3. Комбинированный тип.

Фундамент перевернутая чаша выгодно сочетает свойства ленточного и монолитного оснований.

Преимущества

  • Строительство зданий при высоком уровне залегания грунтовых вод. Тогда пол помещений первого этажа находится на достаточной высоте и надёжно защищён от влаги. Защитой от воды обычно служит специальная гидроизоляция, которая поставляется в рулонах. Размещают гидроизоляционную плёнку между бетонным слоем и щебнем.
  • Возможность возведения зданий на пучинистых грунтах. К таким грунтам относятся глина, суглинок и супесь. Эти почвы плохо фильтруют воду, задерживая и не пропуская её в более глубокие слои. Особенности конструкции фундамента, его теплоизоляция и правильно рассчитанные отмостки обеспечивают хороший дренаж и предотвращают разрушение здания от температурных колебаний.
  • Монолитная плита с рёбрами, направленными вниз, нередко используется вместо обычной плиты. Такая замена позволяет сэкономить на строительных материалах. При меньшей толщине плиты, конструкция не теряет в общей прочности, так как рёбра жёсткости компенсируют эту разницу.
  • Применение рёбер жёсткости позволяет равномерно распределять вес здания по всему периметру основы.
  • После финишной обработки плита монолита может быть полом первого или цокольного этажа, что значительно экономит деньги.
  • Благодаря рёбрам жесткости основание устойчиво к деформациям на изгиб.
  • Возможность сооружения зданий на грунтах со слабой несущей способностью. Фундамент типа перевернутая чаша является в этом случае альтернативой ленточной основе глубокого заложения, позволяя экономить на земляных работах.
  • Возможность постройки зданий на насыпных грунтах.
  • Так как верхняя часть плиты достаточно ровная, то это облегчает обустройство подвального помещения. Размеры такого помещения невелики, то есть можно сделать небольшой погреб под кухней, но на подземный гараж уже места не хватит.

Недостатки

  • Из-за того, что большая часть нагрузки от здания идёт на ростверк, такой тип основания не подходит для создания тяжелых конструкций. Поэтому на фундаменте перевернутая чаша нежелательно строить массивные кирпичные или каменные дома.
  • Как и любую монолитную конструкцию, фундамент перевернутая чаша желательно заливать за один раз. Если же заливку делать поэтапно, сначала ленту, а через некоторое время основную плиту, то на стыке со временем появится трещина и здание начнёт рушиться.
  • Сложность опалубки и схемы армирования, а также обязательное наличие хорошего гидроизоляционного слоя.
  • Цена постройки здания с сильно заглублённым рёберным фундаментом значительно выше в северных широтах из-за большой глубины промерзания почвы. Поэтому в большинстве случаев там применяют сваи.
  • Минусом любого монолитного основания является то, что они неприменимы на сложных, например горных ландшафтах. При перепаде высот более двух метров по любой из стен сооружения нужно использовать сваи.
  • С экономической точки зрения строительство зданий с монолитными фундаментами на участках с плотным или скалистым грунтом, а также на почвах с глубоким залеганием грунтовых вод, является невыгодным.
  • Трудность и повышенная стоимость работ в зимний период является недостатком любого бетонного или железобетонного элемента сооружения. Для того, чтобы сделать заливку бетона при низкой температуре, нужно провести ряд дополнительных мероприятий, например, прогрев смеси, поддержание оптимальной температуры. Также, для работы с бетоном требуются специальные противоморозные добавки, понижающие температуру замерзания воды. Всё это увеличивает стоимость минимум на четверть.
  • Если план здания предполагает размещение инженерных коммуникаций под плитой монолита, то на этапе постройки фундамента нужно делать специальные каналы, укладывать капсулы и кожухи. В противном случае при ремонтных работах придётся нарушать целостность плиты.

Важно! Если в здании запланировано подвальное помещение, то укладывать коммуникации лучше на полу.

Вывод

Рассмотрев все преимущества и недостатки, можно прийти к выводу, что фундамент перевёрнутая чаша — один из лучших вариантов для строительства небольших сооружений, например, загородных домов и коттеджей, на местности с пучинистыми грунтами в средней полосе России. Основание данного типа не подойдет для северных широт, горной местности, а также многоэтажного строительства, массивных сооружений.

Из числа видов оснований под строящиеся объекты особенно выделяют «фундамент перевернутая чаша». Своим названием конструкция обязана собственным видом в разрезе. По всему периметру монолит имеет ребра жесткости, придающие плите вид чаши в перевернутом состоянии. С помощью такой конфигурации плитная основа получает добавочную жесткость, существенно улучшает несущие возможности.

Целесообразность применения

Если сравнивать с другими фундаментами, то перевернутая чаша представляет собой достаточно крупное и дорогостоящее сооружение. Заливать такой тип основания застройщики вынуждены в следующих условиях:

  • при неглубоком протекании грунтовых вод;
  • на участке присутствуют пучинистые грунты;
  • слабые почвенные составы залегают на большую глубину;
  • строящееся здание имеет большую массу;
  • местность, отведенная под застройку, отличается высокой сейсмичностью.

Расчет

Строительство фундамента в виде чаши обойдется в приличную денежную сумму.

Вполне естественно, что каждый заказчик стремится максимально сэкономить, для чего следует выполнить точные расчеты будущего основания. Но при этом необходимо помнить, что основная функция фундамента заключается в обеспечении надежности и устойчивости всего объекта.

Толщина монолита

Проектным решением определяются толщина плиты, размеры ребер жесткости. Для расчета толщины бетона пользуются определенными данными:

  • максимальным весом сооружения на квадратный метр основы;
  • расчетным сопротивлением почвенного состава;
  • несущей возможностью монолита с ребрами.

Расчетными действиями устанавливаются размеры плиты, класс и объем бетонного материала, количество металлической арматуры, параметры фундаментных ребер.

Практикой доказано, что имеющиеся в фундаментной основе ребра уменьшают толщину плитного монолита на десять – пятнадцать сантиметров.

На только что насыпанном грунте строить фундамент запрещается. Свежая насыпь не способна создавать необходимое расчетное сопротивление, и объект будет каждый год подвергаться усадке.

Внешняя грань несущей стены из кирпичного камня должна располагаться на расстоянии тридцати сантиметров от края монолитной плиты. Если планируется установка колонн, опорные оси должны располагаться на плане так, чтобы вектор под сорокапятиградусным углом от центра колонны не уходил за границу железобетонного массива.

Глубина заложения фундамента

Определяя этот параметр, необходимо принять во внимание, что боковая грань плитного основания должна быть приподнята над поверхностью почвы минимум на пятнадцать сантиметров. Это необходимо, чтобы максимально изолировать кирпичную кладку цокольной части объекта от почвы или от отмостки.

По многочисленным расчетам ФЧП в разных условиях выведен средний показатель глубины плиты, равный десяти – двадцати сантиметрам. Отсюда следует, что ребра жесткости погружаются на тридцать пять – сорок сантиметров.

Основное нагрузочное воздействие в бетонном массиве приходится на продольные металлические стержни, имеющие периодический профиль. Под легкие сооружения используют стальные прутья диаметром 1.2 см. Если планируется строительство более массивной конструкции, то размер арматурных прутьев достигает 1.6 см. В качестве поперечных связей каркасного основания используют отрезки такой же арматуры, иногда применяют гладкие прутья размеров 0.8 см.

Технология строительства

Строительство фундамента в виде перевернутой чаши ведется по определенным этапам, и вся технология выглядит следующим образом:

Алгоритм их выполнения такой:

  • специальной техникой удаляется верхний слой почвы, чтобы достичь требуемого уровня грунтовой основы;
  • специалист при помощи приборов размечает оси и угловые участки, обозначая границы будущего основания;
  • выставляются реперы из древесного материала. По вертикальным стойкам размечают верхний край плитной основы, высоту подушки из щебня. В горизонтальные доски вкручивают саморезы и натягивают шнуры, которые в пересечении определяют углы объекта;
  • по всему периметру строительной площадки отрывают ров, необходимый для устройства ребер;
  • вся площадка тщательно трамбуется.

Обустройство подушки

Утрамбованное дно засыпается щебенкой, толщина слоя которой должна доходить до реперной отметки. Выполняется уплотнение, после чего уровень высоты проверяется тахеометром, проводится проверка горизонтали, изъяны которой устраняются слоем песка.

Проблемные места трамбуются дополнительно. В местах установки ребер жесткости выполняются аналогичные мероприятия.

Гидроизоляция

С помощью этого защитного слоя формируется преграда для грунтовых вод, способных попадать в бетонное основание объекта.

Гидроизоляция имеет немаловажное значение в препятствии протечки цементного молочка из растворной массы в почву. В противном случае бетон становится рыхлым, утрачивает прочность.

Подготовленная площадка и рвы устилаются полиэтиленом или специальной мембраной. Последняя обходится дороже, но гарантирует надежность гидроизоляционного слоя.

Опалубка

Щиты опалубочной конструкции изготавливаются из древесины хвойных пород и крепежных элементов. Можно использовать щиты из многослойной влагоотталкивающей фанеры. Этот материал отличается прочностью и надежностью, может применяться многократно. Если застройщик желает сэкономить, то такую опалубку возможно арендовать.

Щиты собираются и складируются на специально подготовленной площадке. Как только все готово, их выставляют по периметру будущего фундамента с таким расчетом, чтобы верхняя грань превышала уровень монолита на пятнадцать – двадцать сантиметров.

При монтаже опалубочных щитов рекомендуется контролировать вертикаль и уровень верхнего края. Внутри щитов расстилается полиэтилен, чтобы бетонная масса не протекала через щели.

Важная особенность – создание надежных раскосов, упорных элементов и стяжек.

Если в качестве страховки установите лишние упоры, вреда от этого не будет. Слабый крепеж вызовет разрушение опалубочного ограждения, лишние финансовые расходы и увеличение строительных сроков.

Армирование

Арматурный каркас выполняется в две горизонтально расположенных сетки, отделенные друг от друга поперечными металлическими стержнями. Арматура плиты постепенно переходит в армирование ребер фундамента.

Горизонтальные и вертикальные каркасные элементы скрепляются специальной проволокой. Если предполагается заливка плиты под большую нагрузку, то металлический каркас монтируется с применением сварочного агрегата.

Ручная вязка отнимает массу времени, так что рекомендуется воспользоваться полуавтоматическим инструментом.

Бетонирование

Главная особенность этого рабочего этапа – непрерывность выполнения заливки бетонной смеси. Как определено нормативной документацией, технологические перерывы между очередными порциями раствора не должны превышать двух часов, если температурный режим воздуха составляет восемнадцать градусов тепла.

Ручной способ приготовления раствора и бетонирования основания выполняется в том случае, если предстоят небольшие объемы работ. Площади монолита от пятидесяти квадратных метров рекомендуется заливать бетонным раствором, поставляемым с завода в специальных автомобилях.

Залитый раствор уплотняется вибраторами, которые должны легко проходить сквозь ячейки армирующего каркаса. Вибраторная плита за раз способна захватить до полуметра площади поверхности, что дает возможность за короткие сроки отработать всю площадку.

Как только процесс бетонирования завершен, над формированием монолита организуется контроль. До окончательного застывания бетону требуется не менее четырех недель, однако ходить по его поверхности разрешается спустя пять – шесть дней после завершения бетонирования.

В жаркие дни влага из бетонного раствора испаряется интенсивно, застывание проходит неравномерно, снижается показатель несущей возможности. Во избежание этого поверхность плиты периодически увлажняют.

Особенности

Строительство объектов на фундаментных основах в виде перевернутой чаши имеет свои плюсы и минусы:

  • работы разрешается вести на площадке с неглубоким нахождением грунтовой влаги. Полы объекта располагаются высоко, негативному воздействию воды не подвергаются. Для устройства защитного слоя рекомендуется применять пенополистирол или рулонные материалы для гидроизоляции. Использование щебенки мелкой фракции гарантирует обустройство отличного дренажа;
  • надежная дренажная система защищает фундаментную основу от вспучиваний почвенного состава. Отмостка с теплоизолирующим слоем не позволяет стенам помещений промерзать;
  • строительство объекта на монолитной основе в виде чаши ведется различными материалами.

Немаловажное достоинство такой фундаментной основы – экономический эффект. Суть в том, что средняя высота плит составляет двадцать сантиметров. Это означает, что для ее изготовления необходимо оптимальное количество растворной смеси, арматуры и других стройматериалов.

Полностью исключена необходимость выполнения дополнительных отделочных работ для поверхности пола. Снизу основы находится слой гидроизоляции, предохраняющий органы дыхания от радиоактивных компонентов, содержащихся в почвенном составе.

Одним из наиболее популярных оснований построек является монолитный фундамент, в основании которого лежит бетонная плита. Отличительная особенность данного основания заключается в том, что опорой конструкции являются ребра жесткости, на которых расположена монолитная плита. Именно поэтому такое основание и называется «перевернутая чаша».

Особенности и отличительные черты фундамента «перевернутая чаша»

Монолитное основание, залитое на ленточный фундамент, имеет несколько особенностей и важных преимуществ перед остальными видами подобных сооружений. При возведении малоэтажных зданий необходимо учитывать не только нагрузку, которую придется выдержать конструкции, но и качества грунта, глубину залегания грунтовых вод, особенности климата.

Высокий уровень залегания грунтовых вод

Возведение построек, основанием которых является фундамент в виде «перевернутой чаши» оправдано:

  1. При высоком уровне залегания грунтовых вод. В таком случае пол расположен достаточно высоко и не подвержен воздействию влаги. В качестве защиты может быть использован пенополистирол, материалы рулонной гидроизоляции. В ходе сооружения применяют среднефракционный щебень. Это использование оправдано наличием такого качества, как прекрасные дренажные свойства.
  2. Строительство на пучинистом грунте возможно благодаря наличию качественного дренажа, позволяющего избежать вспучивания. Помещения в построенном здании не промерзают благодаря обустройству теплоизоляции отмостки.
  3. При сооружении построек, основанием которых является монолитная плита, возможно возведение не только из пено- и газобетона, используют и кирпич.

Кроме того фундамент, сооруженный по типу перевернутой чаши позволяет значительно снизить расходы на материал. Монолитная бетонная плита имеет толщину не более 20 сантиметров, что заметно сокращает количество требуемого бетона и арматуры. Нет необходимости тратить средства на дополнительную отделку, так как речь идет о готовых полах по грунту. Уложенный под плиту гидростеклоизолом выполнить функцию материала, ставшего надежной защитой от радона.

Порядок работ по сооружению

Фундамент, созданный по типу «перевернутая чаша» является основанием для малоэтажных строений. Это загородные дома или постройки на приусадебных участках. Все работы по сооружению данного основания начинаются с подготовки участка. Его расчищают, избавляясь от мусора и лишней растительности, и выполняют на освободившейся поверхности почвы разметку. Разметочные шнуры натягиваются на расстоянии не менее одного метра, от будущего котлована.

Котлован должен быть глубиной не менее чем 1,5 метра. При его подготовке необходимо удалить пласт глины и заменить его тщательно утрамбованным гравием. Поверхность необходимо выровнять по строительному уровню так, чтобы не было ни малейшего уклона.

Траншея под ребра жесткости

Для начала полностью снимают плодородный слой почвы, а затем приступают к выкапыванию траншей под ленту. Глубина траншей достигает от 30 до 70 сантиметров, а их ширина определяется в зависимости от того, каковы показатели сопротивления грунта. По всему наружному периметру будущего строения в траншеи под фундамент укладывают гофрированные трубы, монтируя смотровые колодцы. Обязательное условие – наличие уклона не менее 70 для обеспечения самотека в емкость, установленную на нижнем уровне и скрытую под слоем земли.

Дно траншеи выстилают геотекстилем, на котором возводят подушку из песчано-гравийной смеси толщиной не менее 40 сантиметров. Заменить этот состав можно слоями речного песка и щебня крупных фракций. Засыпают их послойно и каждый слой достигает 20 сантиметров.

Следующий этап – обустройство гидроизоляции. Для того чтобы добиться качественной гидроизоляции, используют гидроизол или обычную полиэтиленовую пленку, которую укладывают внахлест (ширина нахлеста 10 сантиметров).

После завершения подготовительных работ в траншеях приступают к сооружению опалубки для будущего основания. В качестве надежного и прочного материала для сооружения опалубки понадобится ОСБ, ламинированная фанера толщиной 20 мм или обрезная доска.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о выборе материала для опалубки.

Верхний край внешней опалубки должен возвышаться над краем внутренней строго на толщину монолитной плиты. Внутренняя опалубка несъемная, поэтому для ее монтажа принято использовать L-образные модули, изготовленные из полистирола.

Внутреннюю часть опалубки засыпают нерудным материалом, укладывая и утрамбовывая его слоем до 10 сантиметров толщиной. Трамбовка осуществляется с помощью виброплиты. На подошве ленты выполняется гидроизоляция с использованием полиэтиленовой пленки или гидроизола. Выполняя работы по утеплению, используют пенополистирол, который должен быть уложен вровень с внутренним бортом опалубки.

Армирование и заливка плиты

Армированная перевернутая чаша

Данный тип фундамента требует обустройства качественной основы. Для этого необходимо в соответствии с существующими требованиями и правилами соорудить монолитную плиту из прочного и долговечного бетона. Заливка и армирование проводятся в соответствии с разработанной технологией:

  1. Для того чтобы армирование выполняло свою основную функцию и делало конструкцию более прочной и долговечной, необходимо выполнить его, создав два пояса продольных прутов, являющихся ребрами жесткости ленты.
  2. Первая арматурная сетка укладывается на высоте 5 сантиметров от дна подушки, а вторая на глубине 5 сантиметров от поверхности плиты.
  3. Фундамент в виде перевернутой чаши – это, в первую очередь, монолитная плита. Для того чтобы выполнить ее армирование понадобится арматурная сетка. Ячейки должны иметь сечение 10×10 и 20х20 сантиметров. Прочность соединения обеспечивают хомуты, изготовленные из гладкой арматуры и выполненные в форме прямоугольников.

Заливают сразу всю плиту, используя бетон марки М300 и не забывая о трамбовании с помощью специального инструмента. После завершения работ плита должна быть защищена от ветра, солнца, дождя или мороза. Такой защитой станет полиэтиленовая пленка.

Посмотрите видео, как правильно провести весь процесс монтажа основания.

Фундамент накрывают первые три дня, для того чтобы впоследствии избежать растрескивания поверхности. В завершении необходимо позаботиться о качественной гидроизоляции.