Строительство дома всегда начинается с устройства фундаментной основы. От того, насколько качественной она выйдет, будет зависеть надежность всей постройки. Для невысоких домов используют несколько типов фундамента. Наиболее «популярными» среди них считаются плитный и ленточный щелевой.

Что собой представляет щелевое основание дома? Так называется цельный ленточный фундамент из железобетона, имеющий в сечении прямоугольник. Его особой характерностью является заливка бетонной смеси прямо в приготовленную траншею.

Возводят такие фундаментные основания, как правило, там, где стройка идет на глинистых грунтах. В рыхлых и песчаных грунтах их не используют, так как песчаные траншеи не будут строго выдерживать стены, грунт будет осыпаться.

Есть еще многощелевые фундаменты. Такие фундаменты бывают в виде тонких стен, толщина которых 10-20 см. Эти стенки устраиваются прорезкой грунта и заполнением щелей бетоном с армированным укреплением. Таких стенок может быть несколько.

Преимущества

Щелевые фундаменты в разрезе.

Такие типы оснований экономичнее в сравнении с обычными фундаментами, возводимыми с опалубкой. Этим фактором обусловлена их популярность у частных застройщиков при строительстве невысоких зданий своими руками. Необязательность возведения опалубки по всей высоте заливки позволяет сэкономить на материалах и времени, необходимого на ее установку.

Кроме того, опорой здесь служит не только фундаент, но и его стенки. Ведь при закладке бетона он заливается во все щели траншеи и искривления в грунте, тем самым уплотняя его.

В щелевых фундаментах, благодаря шершавости поверхности стен траншей и сплошной заливке бетоном, происходит отличное сцепление. Поэтому, чтобы получить экономичный вариант, в расчетах не устанавливают показатель сопротивляемости грунта.

Ранее при возведении невысоких домов строили лишь такие щелевые фундаменты, которые имели линию закладки ниже границы промерзания почвы, т.к. в такому случае нагрузка передается через низ основы. Коэффициент сопротивляемости почвы здесь в расчет не берется. И это тоже дает значительную экономию.

Но следует помнить, что при заливке бетона в сухую траншею часть влаги уходит в грунт, что может снизить его качество. По этой причине для такого основания марку бетона выбирают выше проектной и возводят фундамент в дождливые дни, когда земля влажная.

Взаимодействие с нестандартными грунтами

К укрепляющей составляющей грунта относится лед. Его соединение с бетоном зависит от максимальной температуры промерзания. К примеру, в средней полосе России температуры замерзшей почвы опускаются до предельных показателей в январские дни. В январе же достигают максимума удельные касательные силы морозного пучения.

Если рассчитанная суммарная нагрузка от здания равна или выше суммы касательных сил пучения, постройка будет стоять устойчиво, а деформирования от пучения будут нулевыми. В противном случае основание будет «плыть» вместе с почвой.

При этом подошва строения оторвется от фундамента и под ней появится полое пространство. Эта полость станет причиной деформирования и проседания здания весной, когда замерзшая земля начнет таять.

Весной фундаментное основание может не вернуться в то положение, в котором оно было до замораживания грунта, даже тогда, когда нагрузка от здания станет меньше расчетных сил трения между основанием и грунтом.

Так нередко происходит, когда применяют заглубленные щелевые фундаменты для невысоких домов, строящихся на пучинистой почве. Происходит подвижка строения, что сигнализирует о ненадежном фундаменте.

Если щелевой фундамент для дома возведен в форме жесткой рамы, а сопротивление поперечного сечения на изгиб достаточно для сохранения конструкций, построенных сверху, то при пучении повреждений стен не происходит. Но может образоваться крен всего строения, нарастающий со временем.

Нюансы укладки фундамента

До конца процесса укладки бетона вертикальные стены фундамента должны быть целостными. Дно траншеи должно быть сухим. После сильного дождя оставшуюся на дне траншей воду перед началом работ нужно откачать.

Основным условием, которое требует гидроизоляции щелевого типа фундамента, является то, что уровень траншеи должен располагаться выше границы грунтовых вод. А вот относительно уровня промерзания грунта, условие должно быть обратным — фундамент должен быть уложен ниже его.

При расположении линии грунтовых вод ниже фундамента на 0,5-1,5 м, гидроизоляция цоколя считается достаточной.

Технология монтажа

Проведем расчет на примере реального фундамента периметром 43 метра. Дом строится на грунте, имеющем небольшой наклон, а потому высота фундамента над землей будет разниться. Снимается плодородный слой. Далее он будет использоваться для того, чтобы выровнять участок.

Роется траншея 40 см в ширину и 90 см в глубину.

Нижняя часть вырытой траншеи расширяется до 70 см. Это расширение будет опорной частью.

Насыпаем слой щебня и тщательно трамбуем. После этого подготавливаем пояс из 10 прутьев арматуры и заливаем основание бетоном М100 на высоту 20 см.

Затем готовим пояс арматуры под ленточный фундамент своими руками. Для этого арматура вяжется в трёх плоскостях, то есть 6 рядов по 2 прута в каждом. Готовим опалубку из обрезных досок толщиной 2,5 см, укрепляется распорками и отсыпается землей.

Траншея.

Опалубка.

Армирование.

Заливка бетона.

Распалубка.

Стоимость материалов в таком случае рассчитывается по следующему списку:

• арматура 10 прутов: всего 600 м;
• бетон М 100 – 6 м 3 ;
• бетон М 200 – 16 м 3 ;
• диски, проволока, плёнка, гвозди;
• щебенка;
• доски;
• доставка материалов.

Гидроизоляция стен в щелевом фундаменте проведена быть не может, а потому в бетон необходимо ввести специальные добавки. Они содержат вещества, которые образуют в бетоне кристаллы.

Такой бетон не пропустит воду даже при сильном наводнении. Действуют эти добавки все время существования фундамента. Любая другая гидроизоляция столько лет не прослужит. Например, оклеечная или обмазочная гидроизоляция может прослужить максимум десяток лет.

Описанная технология возведения фундамента не сложна и для нее не требуется особых знаний.

Видео по теме

Щелевым называют монолитный ленточный железобетонный фундамент прямоугольного сечения, особенностью которого является укладка бетона непосредственно в выкопанную траншею - "в распор" грунта . Изготавливают их обычно в связанных глинистых грунтах, в песчаных грунтах их не применяют, так как стенки траншеи в них будут осыпаться. Цоколь можно делать как единую конструкцию с фундаментом или раздельно - из кирпичной или блочной кладки (рис. 1 а, б ). В первом случае опалубку выставляют от поверхности грунта на высоту цоколя.

Щелевые фундаменты более экономичны по сравнению с традиционными, устроенными в траншеях с применением опалубки (рис. 1в ). Поэтому они более привлекательны при строительстве малоэтажных зданий. До последнего времени применяли только конструкции, заложенные ниже расчетной глубины промерзания.
В традиционных ленточных фундаментах нагрузка от дома на основание передается через подошву. Сопротивление грунта обратной засыпки в расчетах не учитывают. При устройстве щелевых фундаментов за счет неровности бортов траншей и плотной (с виброуплотнением или штыкованием) укладки бетона получается хорошее сцепление боковой поверхности конструкции с грунтом, который может воспринимать значительную часть нагрузки от дома. Поэтому для получения экономичных конструкций в расчетах учитывают сопротивление грунта как по их подошве, так и по боковой поверхности. Как будет показано ниже, это достижимо не во всех грунтовых условиях.
Щелевые фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания, рассчитывают по деформациям осадок и на устойчивость против воздействия касательных сил пучения.
При применении мелкозаглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах помимо указанных расчетов следует выполнять расчет по допустимым деформациям пучения. Если размеры подошвы щелевых конструкций определяют по допустимому сопротивлению грунта, рассчитанному на основе физико-механических характеристик, то осадки будут в допустимых пределах и отдельного расчета не требуют.
Так как подавляющее большинство строительных площадок представлено пучинистыми грунтами, для заглубленных щелевых фундаментов под малоэтажными домами основным является расчет на устойчивость, а для мелкозаглубленных - расчет на устойчивость и по деформациям пучения.
Для заглубленных конструкций устойчивость обеспечивается превышением расчетной нагрузки от дома над максимальными суммарными касательными силами пучения (рис. 2, кривая 2 ). В этом случае деформации пучения равны нулю.

Для мелкозаглубленных фундаментов деформации пучения должны быть равны нулю при промерзании грунта на глубину заложения их подошвы. Устойчивость в этом случае обеспечивается при гораздо меньших, чем у заглубленных фундаментов, суммарных силах пучения.

Закономерности взаимодействия щелевых фундаментов с пучинистыми грунтами

Промерзание грунта начинается с поверхности. По мере продвижения фронта промерзания в толщу грунта в пучинистых грунтах по боковой поверхности фундаментов возникают касательные силы пучения, удельные значения которых возрастают с понижением температуры воздуха и грунта (рис. 2, кривая 1 ).
Цементирующим составляющим в грунте является лед, величина смерзания которого с бетонной поверхностью зависит от температуры грунта. Например, в Московской области отрицательные среднемесячные температуры достигают максимума в январе (рис. 2, кривая 3 ). В этот же период достигают своего максимального значения удельные касательные силы. В дальнейшем, при снижении среднемесячной температуры в феврале, удельные касательные силы уменьшаются, но суммарные силы еще некоторое время продолжают увеличиваться за счет увеличения глубины промерзания, а затем тоже снижаются (рис.2, кривая 2 ).
Если расчетные нагрузки от дома равны или превышают расчетные суммарные касательные силы пучения, то фундамент будет устойчив, а деформации пучения равны нулю. Если нагрузки от дома меньше суммарных касательных сил пучения, то фундамент будет перемещаться вместе с грунтом. При этом подошва отрывается от основания, и под ней образуется полость, которая становится причиной накопления остаточных деформаций пучения, так как в нее может попасть грунт со стен траншеи при весеннем оседании дома. Фундамент весной может не прийти в исходное положение и в том случае, если нагрузка от дома окажется меньше сил трения грунта. Это явление часто наблюдается при применении заглубленных щелевых фундаментов для малоэтажных домов, строящихся на пучинистых грунтах . Во всех случаях подвижка здания вверх свидетельствует о неустойчивости и, следовательно, о ненадежности фундамента.
Если щелевой фундамент выполнен в виде пространственной жесткой рамы и сопротивление на изгиб поперечного сечения достаточно для сохранения надфундаментных конструкций, то при деформациях пучения повреждения кладки стен в кирпичных домах или в домах, построенных из других кладочных материалов, не происходит. Однако образуется крен всего дома, который с годами может нарастать.
При применении мелкозаглубленных щелевых фундаментов устойчивость здания обеспечивают, выбрав соответствующую глубину заложения (рис. 3 б ), а допустимые деформации пучения - устроив в траншее под фундаментом противопучинную подушку. В результате получают значительную экономию бетона.
Однако следует иметь в виду, что по мере выглубления фундаментов может потребоваться увеличение ширины их опорной части. При этом цоколь можно оставить прежней ширины (см. рис. 3 б ).
Если грунтовые воды во время производства работ расположены выше глубины промерзания, то устроить надежное основание трамбованием противопучинной подушки не получится. Поэтому траншею следует разрабатывать глубиной на 10...20 см выше уровня воды, а допустимые деформации пучения обеспечить за счет уширения траншеи. То есть в этом случае переходят к устройству обычных мелкозаглубленных фундаментов.

Особенности проектирования щелевых фундаментов

Нагрузка от дома воспринимается грунтом по боковой поверхности фундамента и под его подошвой. Если грунты основания - непучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты можно рассчитывать как сумму расчетных сопротивлений грунтов. Если грунты - слабопучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты следует принимать только по расчетному сопротивлению грунта под подошвой. Если же грунты - средне- или сильнопучинистые, то допустимую нагрузку следует принимать по расчетному сопротивлению грунта под подошвой с учетом увеличения нагрузки на фундаменты за счет негативного трения грунта, возникающего весной на их боковой поверхности.
Это - первая особенность проектирования щелевых фундаментов, которая требует пояснений. Весной при оттаивании распученного грунта начинается процесс его консолидации (уплотнения) и оседания. За счет увеличенной шероховатости боковой поверхности происходит зависание части грунта на фундаментах. Появляется так называемое отрицательное (негативное) трение, общая методика определения которого изложена в СНиП 2.02003-85 "Свайные фундаменты", п.п. 4.11-4.13. Общая нагрузка на фундаменты возрастает.
Такое взаимодействие фундаментов с грунтом продолжается лишь короткое время в весенний период, но происходит оно из года в год и может стать причиной повышенных осадок фундаментов.
Вторая особенность , которую следует учитывать при проектировании щелевых фундаментов, состоит в том, что за счет той же шероховатости боковой поверхности возрастают касательные силы пучения, которые следует учитывать при расчете фундаментов на устойчивость.
Методика расчета ленточных фундаментов подробно изложена в статье "Устойчивость фундаментов малоэтажных домов в пучинистых грунтах" в журнале "Советы профессионалов", №6, 2005 г., с. 21. Поэтому отметим только отличие расчетов для щелевых фундаментов.

В общем случае условие устойчивости определяется из выражения:

γ 1 Q f = γ 2 Q д, (1)

где γ 1 , γ 2 - коэффициенты надежности, равные 1.1 и 0.9 соответственно;
Q д - нормативная нагрузка от дома;
Q f - суммарные касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, определяются по формуле:

Q f = τ н · k · m · ω · S ф, (2)

где τ н - удельные касательные силы пучения, определяются по таблице 6.10 СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений", 2005 г.;
к - коэффициент, учитывающий отношение среднемесячной температуры воздуха при промерзании грунта на глубину заложения мелкозаглубленных фундаментов или на расчетную глубину промерзания для заглубленных фундаментов к отрицательной среднемесячной максимальной температуре за зимний период, для заглубленных фундаментов к = 1;
m - коэффициент, учитывающий ширину пазухи и вид грунта, используемого при обратной засыпке; для щелевых фундаментов m = 1;
ω - коэффициент, учитывающий тепловой режим дома; для неотапливаемых домов ω = 2, для наружных фундаментов отапливаемых домов ω = 1, для внутренних фундаментов отапливаемых домов ω = 0;
S ф - площадь одной стороны боковой поверхности фундамента, находящейся в грунте.

При неровной боковой поверхности железобетонных фундаментов с выступами до 20 мм значение удельной касательной силы пучения (τ н) для щелевых фундаментов следует увеличивать до 1,5 раз (СП, табл. 6.10).
Решая выражение (1) относительно величины Q д, можно получить значения нагрузок от дома, при которых обеспечивается устойчивость заглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах и, следовательно, возможность их применения. В табл. приведены значения таких нагрузок при нормативной глубине промерзания 1,4 м.

Таблица: Значения нагрузок от дома, при которых обеспечивается устойчивость заглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах

* При условии, что во время строительства пучинистый грунт вокруг фундаментов будет предохранен от промерзания.

Опыт многолетних расчетов малоэтажных домов показывает, что диапазон характерных нагрузок для всех домов составляет 2,0...14,0 тс/м. В кирпичных двухэтажных домах нагрузки на отдельные фундаменты могут достигать значений 18,0 тс/м. Как видим, область надежного применения заглубленных щелевых фундаментов в пучинистых грунтах под малоэтажными домами существенно ограничена.

Условия надежного применения щелевых фундаментов

1. Вертикальные стенки траншей не должны обрушиваться вплоть до окончания укладки бетона.
2. Уровень грунтовых вод во время производства работ должен быть ниже дна траншей. Если в результате прошедших дождей на дне траншей образовались лужи, их необходимо вычерпать. Если грунт в этих местах пришел в текучее или текучепластичное состояние, его необходимо срезать до уровня первоначального состояния.
3. Заглубленные щелевые фундаменты применимы по устойчивости под всеми домами независимо от теплового режима дома в непучинистых грунтах, а также под кирпичными отапливаемыми домами в 2 (и выше) этажа в слабопучинистых грунтах. Во всех остальных случаях по условию надежности под малоэтажными домами в пучинистых грунтах заглубленные щелевые фундаменты не применимы. Контактный телефон 353-55-75

Л. Гинзбург, кандидат технических наук, журнал "Дом" №10/2006 г.

Щелевой фундамент по своей сути является одним из вариантов ленточного основания. Применяется такой вариант для малоэтажной застройки, являясь своеобразной адаптацией традиционного к ограниченным возможностям частного застройщика.

Общее описание технологии

Прежде всего, щелевые фундаменты отличаются от других разновидностей тем, что в их конструкции практически полностью отсутствует опалубка. По периметру будущего дома выкапывается траншея, стены которой и исполняют её роль. Отсюда происходит название данной технологии – так как заливка бетона производится не в заранее приготовленную опалубку, а в траншею («щель») в земле.

Глинистые почвы наиболее подходят для заливки данного типа основания

Оптимальным такой вариант можно признать лишь при соблюдении ряда условий:

• Если строительство дома производится на глинистой почве.
• Если грунтовые воды залегают достаточно глубоко (глубже нижнего уровня основания).
• Если сезонное пучение грунта невелико.

В связи с наличием ограничений в использовании, прибегать к такой методике следует очень осмотрительно. Предварительно нужно тщательно исследовать все характеристики грунта на участке.

Глинистая почва наилучшим образом сохраняет форму, не осыпаясь на дно траншеи. Следовательно, именно на таких почвах лучше всего возводить щелевой фундамент для частного дома. На песчаных грунтах или же на почвах, богатых гумусом (чернозёмом), прибегать к подобной технологии не стоит.

Дело в том, что слабые края траншей, вырытых на таких почвах, при заливке бетона будут неизменно осыпаться внутрь. Этим самым, во-первых, будет ухудшаться качество бетона. Во-вторых, будет образовываться ненужная прослойка из органики между бетоном и гравийной подушкой.

Плюсы и минусы

Подобно любым другим строительным технологиям, щелевые фундаменты имеют как свои плюсы, так и минусы. Поэтому применение данной методики может быть как оправдано в одном случае, так и неприемлемо – в другом.

Недостатки

Данная технология не применяется в промышленном строительстве, т.к. она не принята СНиП

Рассмотрение недостатков и преимуществ такой технологии начнём с минусов. Сразу же следует отметить, что подобная методика противоречит строительным нормативам – в частности, пункту 22.13330 СНиП.

Вследствие чего, описание подобной методики нельзя встретить в официальной строительной литературе. Щелевой фундамент был изобретён в давние времена, но официального признания строительных технологов не получил.

Дело в том, что такая методика не может гарантированно обеспечить требуемую строительными стандартами прочность основания для дома. Как следствие, такой метод устройства фундаментов является уделом частных застройщиков – официально он не разрешается даже при возведении лёгких одноэтажных конструкций.

Среди других минусов – уже перечисленные выше ограничения в применении на глинистых и непучинистых почвах. Эти особые условия использования щелевой технологии и являются главными ограничениями в её широком использовании. Дело в том, что глинистые грунты сами по себе являются весьма влагонасыщенными. Поэтому в холодное время года они крайне подвержены пучению, что приводит к деформациям и даже разрушению фундамента.

Данный фактор особенно актуален для щелевых фундаментов: вследствие прочного бокового сцепления бетона с окружающим грунтом, основание подвержено сезонному «хождению» при промерзании почвы. А это уже является серьёзным недостатком для фундамента, и способно привести к перекосу и разрушению дома.

Преимущества

В некоторых случаях стоит отказаться от щелевого основания в пользу более надежного ленточного

Но у оснований, возведённых без использования опалубки, есть и свои неоспоримые преимущества. Прежде всего – это уменьшение стоимости строительства путём отказа от возведения опалубки, что приводит к меньшим трудозатратам и сокращает общее время строительства.

В случае, если применение щелевой технологии возможно на данном участке строительства, то это может стать отличным способом оптимизации финансовых расходов. Как показывает практика, отказ от внутренней опалубки также позволяет сократить затраты труда и времени на заливку фундамента практически вдвое.

При выборе подобной технологии не стоит забывать, что скупой платит дважды. Если имеются какие-либо сомнения относительно целесообразности устройства щелевого основания для строящегося дома, то лучше всего будет отказаться от него в пользу более надёжных технологий.

Вместе с тем имеется несколько вариантов избежать ограничений, налагаемых на использование данного метода при строительстве фундаментных оснований для дома. Чтобы минимизировать его «хождение» при замерзании окружающего грунта, достаточно заглубить основание фундамента ниже точки промерзания.

Для разных регионов глубина зимнего промерзания грунта своя – так, для средней полосы России она составляет порядка 0,8-1,2 м. С этой же целью вокруг фундамента будущего дома обустраивается эффективная дренажная система, что позволяет отвести излишки подпочвенной влаги.

Этапы возведения щелевого фундамента

Технология устройства щелевых фундаментов мало чем отличается от строительства классических ленточных оснований. Однако имеет она и свои индивидуальные особенности.

Земляные работы

Рытье котлована можно осуществить с помощью техники или вручную

Первый этап – проведение необходимых земляных работ. Прежде всего снимается верхний слой, насыщенный органикой.

При необходимости его можно применить для выравнивания горизонта строительной площадки. После этого производится разметка. В соответствии с проектом дома, на местности забиваются колышки и на них натягиваются осевые линии, выполняющие роль ориентиров.

Затем, в соответствии с осевыми линиями, выкапывается траншея под будущее фундаментное основание дома. Поскольку при заливке бетона её стены будут заменять опалубку, следует уделить ей особое внимание. Ширина траншеи должна соответствовать ширине фундамента – то есть, составлять 30-60 см. Края её должны быть плотными и не осыпающимися, если накануне заливки бетона прошёл дождь и размягчил глинистые стенки траншеи, то их необходимо срезать до плотного грунта.

На дне траншеи сооружается подушка из щебня, гравия или крупного песка, толщиной порядка 7–10 см. Песчаную подушку желательно уплотнить ручной трамбовкой или виброплитой. При обустройстве заглублённого щелевого фундамента вполне можно обойтись без песчано-гравийной подушки.

Армирование

Армирование фундамента производится по той же технологии, что и . То есть, в данном случае можно прибегнуть к сводным таблицам, которые даны в сборниках строительных нормативов. Особое внимание при сооружении каркаса следует обратить на углы. Соединение вертикальных и горизонтальных нитей арматуры лучше всего выполнять с помощью вязальной проволоки – такая технология делает каркас подвижнее в бетонном массиве, исключая напряжения и разрывы.

Посмотрите видео, как произвести заливку щелевого основания самостоятельно.

Устройство гидроизоляции и утепление

Щелевой фундамент, как и любой другой лучше всего изолировать от контакта с грунтовыми водами. Это значительно увеличит время его службы. Вследствие особой конструкции, гидроизоляция щелевого фундамента – дело довольно сложное.

Для проведения полноценной работы пришлось бы после заливки вновь раскапывать стенки основания. Однако это свело бы на нет все преимущества данной технологии, связанные с её скоростью и дешевизной. Поэтому рекомендуется применять особые добавки для бетона, повышающие его гидрофобность и устойчивость к сырости.

Чаще всего гидроизоляция данного основания осуществляется с помощью пленки

Возможно устройство импровизированной гидроизоляции из полиэтиленовой плёнки. Плёнкой застилается дно траншеи, с отворотом и закреплением краёв на её стенках. При желании можно полностью выстелить траншею полиэтиленом, выведя его края на поверхность.

Если же в проекте дома не предусмотрено сооружение цокольного этажа или подвала, то устройством гидроизоляции можно вовсе пренебречь – это не скажется кардинальным образом на технических характеристиках и сроках службы постройки.

Возможно произвести утепление основания, установив в яму по внешнему краю будущего основания вертикальные листы пенополистирола или минеральные плиты.

Заливка бетона

Заливку щелевого фундамента желательно производить сразу после копки траншеи. Это необходимо сделать в ближайшие 1-3 дня во избежание осыпания краёв траншей. При заливке щелевых фундаментов необходимо в обязательном порядке произвести уплотнение смеси с помощью вибратора. Это необходимо как для придания всей конструкции прочности, так и для заполнения бетоном всех неровностей грунта.

В результате заливки получается бетонное основание, верхний край которого находится на одном уровне с поверхностью почвы. Однако, согласно строительным нормативам, основание должно возвышаться над поверхностью минимум на 30 см. Поэтому прежде чем приступить к непосредственному возведению стен дома, нужно будет поднять основание до необходимого уровня. Сделать это можно при помощи кирпичной кладки.

Другой вариант – установка опалубки на нужную высоту и доливка бетона. Производить эту работу можно и одновременно с заливкой щелевого основания, смонтировав опалубку поверх траншеи.

Посмотрите видео, как производится заливка бетонного раствора в подготовленную щель.

Заключение

Несмотря на запрет использования щелевых фундаментов в промышленном строительстве, в частной застройке он продолжает пользоваться достаточной популярностью. Экономичность и быстрота возведения доказали возможность применения такой технологии в частном малоэтажном строительстве. Но хочется ещё раз добавить, что применение такой технологии требует основательного подхода, иначе ошибки проектирования могут дорого обойтись в ходе эксплуатации здания.

Если бригада, приглашённая вами для изготовления фундамента, предлагает отлить монолитную железобетонную ленту прямо в грунте, будьте внимательны. Для них она проще в изготовлении, а для вас может быть просто неприемлемой. Специалист рассказывает об особенностях применения такой конструкции.

Щелевым называют монолитный ленточный железобетонный фундамент прямоугольного сечения, при изготовлении которого бетон укладывают непосредственно в выкопанную траншею - «в распор» грунта. Делают их обычно в связанных глинистых грунтах, в песчаных грунтах их не применяют, так как стенки траншеи в них будут осыпаться.

Цоколь можно делать как единую конструкцию с фундаментом или раздельно - в виде кирпичной или блочной кладки (рис. 1а, б). В первом случае опалубку выставляют от поверхности грунта на высоту цоколя.

Щелевые фундаменты более экономичны по сравнению с традиционными, устроенными в траншеях с применением опалубки (рис. 1в). Поэтому они более привлекательны при строительстве малоэтажных зданий.

Особенности щелевых фундаментов

В традиционных ленточных фундаментах нагрузка от дома на основание передаётся через подошву. Сопротивление грунта обратной засыпки в расчётах не учитывают.

При устройстве щелевых фундаментов за счёт неровности бортов траншей и плотной (с виброуплотнением или штыкованием) укладки бетона получается хорошее сцепление боковой поверхности конструкции с грунтом, который может воспринимать значительную часть нагрузки от дома. Поэтому для получения экономичных конструкций в расчётах учитывают сопротивление грунта как по их подошве, так и по боковой поверхности. Как будет показано ниже, это достижимо не во всех грунтовых условиях.

Щелевые фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания, рассчитывают по деформациям осадок и на устойчивость против воздействия касательных сил пучения. Для мелко-заглублённых щелевых фундаментов в пучинистых грунтах помимо указанных расчётов следует выполнять расчёт по допустимым деформациям пучения. Если площадь подошвы щелевых конструкций определяют по допустимому сопротивлению грунта, рассчитанному на основе его физико-механических характеристик, то осадки будут в допустимых пределах и отдельного расчёта не требуют.

Так как подавляющее большинство строительных площадок представлено пучинистыми грунтами, для заглублённых щелевых фундаментов под малоэтажными домами основным является расчёт на устойчивость, а для мелкозаглублённых - расчёт и на устойчивость, и по деформациям пучения.

Для заглублённых конструкций устойчивость обеспечивают превышением расчётной нагрузки от дома над максимальными суммарными касательными силами пучения (рис. 2, кривая 2). В этом случае деформации пучения равны нулю.

Для мелкозаглублённых фундаментов деформации пучения должны быть равны нулю при промерзании грунта на глубину заложения их подошвы. Устойчивость в этом случае обеспечивается при гораздо меньших, чем у заглублённых фундаментов, суммарных силах пучения.

Щелевые фундаменты в пучинистых грунтах

Промерзание грунта начинается с поверхности. По мере продвижения фронта промерзания в толщу пучинистого грунта по боковой поверхности фундаментов возникают касательные силы пучения, возрастающие с понижением температуры воздуха и грунта (рис. 2, кривая 1).

Цементирующей составляющей в грунте является лёд. Смерзание его с бетонной поверхностью зависит от температуры грунта. Например, в Московской области отрицательные среднемесячные температуры достигают максимума в январе (рис. 2, кривая 3). В этот же период достигают своего максимального значения удельные касательные силы. В дальнейшем, при снижении среднемесячной температуры в феврале удельные касательные силы уменьшаются, но суммарные силы ещё некоторое время продолжают увеличиваться за счёт увеличения глубины промерзания, а затем тоже снижаются (рис. 2, кривая 2).

ЕСЛИ НАГРУЗКИ ОТ ДОМА РАВНЫ ИЛИ ПРЕВЫШАЮТ РАСЧЁТНЫЕ СУММАРНЫЕ КАСАТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ ПУЧЕНИЯ, ТО ФУНДАМЕНТ БУДЕТ УСТОЙЧИВ, А ДЕФОРМАЦИИ ПУЧЕНИЯ РАВНЫ НУЛЮ.

Если нагрузки от дома меньше суммарных касательных сил пучения, то фундамент будет перемещаться вместе с грунтом. При этом подошва отрывается от основания, и под ней образуется полость, куда может попасть грунт со стен траншеи при весеннем оседании дома. Это становится причиной накопления остаточных деформаций пучения.

Весной фундамент может не прийти в исходное положение и в том случае, если нагрузка от дома окажется меньше сил трения грунта. Это явление часто наблюдается при применении заглублённых щелевых фундаментов для малоэтажных домов, строящихся на пучинистых грунтах.

Подвижка здания вверх свидетельствует о неустойчивости и, следовательно, о ненадёжности фундамента.

Если щелевой фундамент выполнен в виде пространственной жёсткой рамы и сопротивление на изгиб поперечного сечения достаточно для сохранения надфундаментных конструкций, то при деформациях пучения не повреждается кладка стен в домах из кирпича или других кладочных материалов. Однако образуется крен всего дома, который с годами может нарастать.

При применении мелкозаглублённых щелевых фундаментов устойчивость здания обеспечивают, выбрав соответствующую глубину заложения (рис. 36), а допустимые деформации пучения - устроив в траншее под фундаментом противопучинную подушку.

В результате получают ещё и значительную экономию бетона.

Однако следует иметь в виду, что по мере выглубления фундаментов может потребоваться увеличение ширины их опорной части. При этом цоколь можно оставить прежней ширины.

Если грунтовые воды во время работ расположены выше глубины промерзания, то устроить надёжное основание трамбованием противопучинной подушки не получится. Поэтому траншею следует разрабатывать глубиной на 10-20 см выше уровня воды, а допустимые деформации пучения обеспечить за счёт уширения траншеи. То есть в этом случае переходят к устройству обычных мелкозаглублённых фундаментов.

Особенности проектирования щелевых фундаментов

Нагрузка от дома воспринимается грунтом как по боковой поверхности фундамента, так и под его подошвой. Если грунты основания непучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты можно рассчитывать как сумму расчётных сопротивлений грунтов. Если грунты слабопучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты следует принимать только по расчётному сопротивлению грунта под подошвой. Если же грунты средне- или сильно-пучинистые, то допустимую нагрузку следует принимать по расчётному сопротивлению грунта под подошвой с учётом увеличения нагрузки на фундаменты за счёт негативного трения грунта, возникающего весной на их боковой поверхности.

Это - первая особенность проектирования щелевых фундаментов, требующая пояснений. Весной при опаивании распученного грунта начинается процесс его консолидации (уплотнения) и оседания. За счёт увеличенной шероховатости боковой поверхности происходит зависание части грунта на фундаментах. Появляется так называемое отрицательное (негативное) трение. Общая нагрузка на фундаменты возрастает.

Такое взаимодействие фундаментов с грунтом продолжается лишь короткое время весной, но происходит оно из года в год и может стать причиной повышенных осадок фундаментов.

Вторая особенность, которую следует учитывать при проектировании щелевых фундаментов, состоит в том, что за счёт той же шероховатости боковой поверхности возрастают касательные силы пучения, которые следует учитывать при расчёте фундаментов на устойчивость.

Не будем касаться особенности расчётов. Важно, что мы можем получить значения нагрузок от дома, при которых обеспечивается устойчивость заглублённых щелевых фундаментов в пучинистых грунтах и, следовательно, возможность их применения. Ниже в таблице приведены значения таких нагрузок при нормативной глубине промерзания 1,4 м. Опыт многолетних расчётов малоэтажных домов показывает, что диапазон характерных нагрузок для всех домов составляет 2,0-14,0 тс/м. В кирпичных двухэтажных домах нагрузки на отдельные фундаменты могут достигать значений 18,0 тс/м. Как видим, область надёжного применения заглублённых щелевых фундаментов в пучинистых грунтах под малоэтажными домами существенно ограничена.

Условия надёжного применения щелевых фундаментов
1. Вертикальные стенки траншей не должны обрушиваться вплоть до окончания укладки бетона.
2. Уровень грунтовых вод во время работ должен быть ниже дна траншей.

Если в результате прошедших дождей на дне траншей образовались лужи, их необходимо вычерпать. Если грунт в этих местах пришёл в текучее или текучепластичное состояние, его необходимо срезать до уровня первоначального состояния.

3. Заглублённые щелевые фундаменты в непучинистых грунтах применимы по устойчивости под всеми домами независимо от теплового режима дома, а также под кирпичными отапливаемыми домами в два (и выше) этажа в слабопучинистых грунтах. Во всех остальных случаях заглублённые щелевые фундаменты не применимы под малоэтажными домами в пучинистых грунтах по условию надёжности.

Л. Гинзбург, кандидат технических наук

Строительство любого дома, как известно, начинается с возведения его основы. Это довольно важный элемент будущей конструкции, но не требует особой строительной квалификации и легко выполняется своими руками. Качество его исполнения, выбор конструкции, подбор материалов существенно влияют в итоге на устойчивость и прочность вашего строения. Поэтому относиться к процессу возведения фундаментной основы нужно серьезно, с особой тщательностью учитывая все параметры.

Различают три типа фундаментов: ленточный (щелевой фундамент, бутовый, кирпичный, бутобетонный, песчаный), столбчатый и плитный.

Если будущая постройка будет кирпичная или бетонная, то выбор нужно остановить на ленточном фундаменте.

Если ваша постройка обещает быть легкой, а почва относится к глинистым, то идеальным вариантом является щелевой фундамент.

Основные особенности

Щелевой — это ленточный фундамент, но при строительстве происходит укладка бетона прямо в распор выкопанной траншеи, таким образом он становится монолитным. Он чаще всего используется при строительстве в глинистых грунтах, в то время как в такая основа не будет устойчива из-за осыпания песка.

Сами стенки траншеи должны быть максимально ровными и не осыпаться, поэтому обычно сам бетон заливают сразу после подготовки траншеи, чтобы избежать осыпания. Такой фундамент подходит в основном для легких построек — коттеджей, малогабаритных построек. Этот фундамент экономичнее классического ленточного, так как не требует установки опалубки, а также требует меньших затрат времени и сил при проведении земляных работ.

Устойчивость и прочность щелевого фундамента достигается за счет неровности самих бортов траншеи и плотности укладки бетона, вес будущего строения будет равномерно распределяться по всей площади бетона, создавая так называемую подошву.

При строительстве мелко заглубленного щелевого фундамента своими руками в пучинистом грунте, то есть грунте, который при замерзании многократно увеличивает свой объем, необходимо производить дополнительные расчеты на деформацию пучения. Расчет устойчивости необходим в обязательном порядке, так как есть вероятность того, что фундамент может дать трещину или подняться. Если же конструкция вашего строения предполагает заглубление значительно ниже границы промерзания, деформацию пучения можно не брать в расчет, так как она в таких случаях незначительна.

Не у всех и не всегда есть возможность проводить строительство с большими финансовыми затратами, поэтому для многих важно сэкономить хотя бы на тех работах, которые возможно сделать своими руками.

Вернуться к оглавлению

Возведение основы своими руками

Для устройства ленточного щелевого фундамента своими руками вам понадобятся:

• песок;
• бетон;
• инструменты для сооружения верней опалубки.

Вернуться к оглавлению

Основные этапы возведения

1. Земляные работы.
2. Закладка подземной части.
3. Возведение надземной части.
4. Устройство гидроизоляции, утепление земельного слоя вокруг фундамента.

На начальном этапе работы нужно подготовить траншею, лучше всего ниже уровня промерзания грунта, затем дно траншеи застилается песчаной подушкой, затем сооружается опалубка для цокольной части фундамента, это можно сделать как своими руками, так и купить уже готовую конструкцию. Затем в созданную траншею заливают готовую бетонную смесь, эту операцию лучше всего производить сразу после подготовки траншеи, чтобы после высыхания предотвратить осыпание грунта.

Для укрепления основы проводят процесс уплотнения. Нужно это для того, чтобы щебень лег максимально плотно, а воздух и излишняя вода ушли. Одним из вариантов уплотнения является штыкование, метод несложный и выполнимый своими руками. Еще одним вариантом укрепления основы является укладка бетона с виброуплотнителем.

Если вы выбрали для строительства дома щелевой ленточный фундамент, у вас есть возможность сэкономить приличную сумму денег, при этом устойчивость вашего строения нисколько не будет уступать более дорогим фундаментам. Он легко создается своими руками и имеет достаточно длительный срок службы при условии верного расчета всех параметров по деформации пучения.

Если строительство идет на хорошем участке, грунт которого после промерзания не изменяет своих объемов, то и расчет производить нет необходимости, своими руками станет простой и экономичной задачей.

Похожие статьи