Книга "Малозаглубленный ленточный фундамент" Страница 28

Площадка под застройку и траншея под фундамент

С площадки под застройку дома должны быть удалены плодородный слой почвы и растительность, включая корни, пни и древесные отходы и мусор. Если на участке грунт заражен муравьями, то после корчевки пней следует снять верхний слой грунта на глубину не менее 30 см [пункт 5.2 СП 31-105-2002].

Перед рытьем траншеи под фундамент отдайте себе отчет, что вы точно понимаете глубину залегания  грунтовых вод, и представляете, с каким грунтом вам предстоит иметь дело. Стабильность грунта – важнейшее условие для возможности построить дом, опирающийся на малозаглубленный ленточный фундамент. Помните, что грунты из мелких частичек с ровными краями (пылеватые и мелкие пески, глина, ил) при обводнении значительно теряют свои несущие свойства. Кроме того – поступление воды в траншею из подземных источников или по прорезанным водоупорным пластам может значительно затруднить проведение работ и превратить обычную “заливку” ленточного фундамента в подводное бетонирование. 

Прорезание траншеей слоев грунта может вызвать изменение движения грунтовых вод, что может привести к подъему грунта при обводнении или к его усадке при незапланированном дренировании. Значительно теряют в объеме при дренировании пористые органические грунты (торф). Глинистые  грунты способны осаживаться под нагрузкой на протяжении нескольких лет, постепенно отфильтровывая из своей структуры воду.

Перед началом работ по рытью траншей под фундамент оцените близость строительной площадки к окружающим постройкам (как своим, так и к соседским). Предупредите соседей о готовящихся земельных работах и попросите их наблюдать за стабильностью грунта и элементов конструкции их домов. Производимые вами работы могут оказать воздействие на стабильность и несущие способности грунта под соседними  домами.  Скорее всего, для вас будет дешевле остановить работы и задуматься о способах укрепления грунтов или о выборе другого типа фундамента, если производимые вами работы начнут вызывать деформации оснований соседских домов. В противном случае, кроме навсегда испорченных отношений с соседями, можно испортить и свое финансовое благополучие, выплачивая компенсации за причиненный вами ущерб.  

Дренаж и водоотведение

Хороший дренаж и водоотведение – это важные условия сохранения стабильности грунтов при рытье траншеи под фундамент.  На плохо дренированных грунтах при потенциальной угрозе подтопления траншеи поверхностными водами (осадки), вокруг траншеи должен быть насыпан и трамбован водоотводящий уклон (банкет) из грунта. Этот банкет с уклоном поверхности  0,02-0,04 (спуск 2-4 см на метр протяженности уклона) может послужить в дальнейшем для создания требуемого уклона грунта, отводящего поверхностные воды от фундамента здания (уклон до 0,05). Если уклона для защиты от поверхностных вод недостаточно, то вокруг траншеи можно создать вал сплошным контуром и прорыть водоотводящие канавы на расстоянии не менее 1,5 метра от края траншеи или заложить кольцевой дренаж.  Уложенные дренажные трубы сбоку и сверху на высоту не менее 15 cм должны засыпаться дренирующим материалом (щебнем или крупнозернистым песком) с содержанием частиц размером менее 4 мм не более 10 % по массе. Толщина этого слоя под подошвой фундамента должна быть не менее 12,5 cм, а в плане слой должен выступать на 30 cм за наружные грани фундамента. На увлажненных строительных площадках, где часть материала дренажного слоя втапливается в грунт, следует увеличивать толщину этого слоя с таким расчетом, чтобы толщина незагрязненного грунтом основания слоя составила не менее 12,5 cм [пункт 5.7.4 СП 31-105-2002]. Целесообразно выстилать выработку в грунте под дренаж и дренирующую засыпку геотекстилем, чтобы предупреждать заиливание дренажа.

При устройстве дренажей земляные работы следует начинать с более низких участков рельефа с продвижением в сторону более высоких отметок. Дренажные трубы и фильтрующие материалы укладывают наоборот – с высших точек (водораздельных участков) с продвижением в сторону низины (сброса) [пункт 2.6 СНиП 3.02.01-87]. Следует избегать устройства вводов трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания.

При постоянном поступлении вод в траншею можно организовывать водоотводящие вместилища –зумпфы для воды, наполненные щебнем. Объем зумпфов должен быть не менее пятиминутного объема поступающей воды.  Дно траншеи можно заполнить дренажным слоем из песка и щебня [пункт 2.4 СНиП 3.02.01-87].  Если траншея прорезает водоупорный слой, то траншею требуется расширить по уровню водоупорного слоя так, чтобы по периметру можно было отрыть канаву для отвода поступающей воды [пункт 2.16 СНиП 3.02.01-87].Для траншей число уступов в стенах в скальных грунтах не должно превышать 3, в прочих грунтах - 5. Отношение высоты уступа к его ширине устанавливается проектом, но должно быть не менее 1:2 - в глинистых грунтах и  1:3 - в песчаных грунтах [пункт 3.18 СНиП 3.02.01-87].

Схема №20. Схема профиля траншеи для ленточного фундамента

1. Глубина и ширина траншеи

   Траншея должна быть отрыта на глубину заложения фундамента с учетом толщины песчаной подушки. Дно траншеи должно быть горизонтальным. При рытье траншеи вручную рекомендуется очень аккуратно снимать последние слои грунта у отметки дна, чтобы не нарушить плотность слежавшихся пластов грунта. Упавший при рытье на дно грунт со стенок траншеи нужно удалить. Помните, что взрыхленный при рытье грунт имеет в 2 раза меньшую плотность, чем слежавшийся и требует трамбовки при обратной укладке, поэтому дно траншеи должно быть зачищено до грунта с ненарушенной структурой. При рытье траншеи экскаватором пласты грунта будут взрыхлены и требуют обязательной трамбовки.

   Если грунт достаточно плотный и не осыпается, то при небольших глубинах и отсутствии бетонной подготовки шире ленты фундамента условно допустимо (для сооружений III-й неответственной категории) отрыть траншею по ширине ленты фундамента + запас 4 см (по 2 см с каждой стороны), чтобы грунт послужил естественной опалубкой. Стенки траншеи при этом должны быть максимально выровнены.
   В этом случае траншею рекомендуется выслать полиэтиленовой пленкой, либо гидроизоляционным материалом. Пленка удержит воду внутри отливаемой ленты фундамента и даст бетону набрать проектную прочность. Также пленка будет служить препятствием для грунтовых вод и создаст «скользящий» слой, который снизит силу трения при воздействии на фундамент касательных сил морозного пучения. В случае обычной для самостройщиков «экономии» сил и материалов рекомендуется уложить хотя бы гидроизоляцию на дно траншеи – это будет лучше, чем ничего.
   С наружной (уличной) стороны фундамента также рекомендуется сразу установить  листы экструдированного пенополистирола толщиной 5-10 см для утепления подземной части ленточного фундамента. При этом ширина траншеи должна быть увеличена на ширину устанавливаемого утеплителя. Утеплитель также послужит несъемной опалубкой для создания ровных стен бетонной отливки.
   При устройстве бетонной подушки, траншея отрывается минимум на ширину подошвы бетонной подушки фундамента.  Если планируется закладка дренажных труб на уровне подошвы фундамента, то ширину траншеи рекомендуется увеличить как минимум на диаметр дренажной трубы + двойной отступ по 15 см (30 см).
   В рыхлых осыпающихся грунтах стенки траншеи придется устраивать под углом, чтобы предупредить осыпание грунта, либо укреплять стенки деревянными или фанерными щитами.  Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.  Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях подкопом стен с обрушением грунта не допускается.

   Крутизна откосов стенок траншеи определяется по таблице №38. При этом, при наличии срезе различного вида грунтов, крутизну откосов для всех пластов определяется по наиболее слабому виду грунта.

    

   Таблица №38 Выбор крутизны откосов траншеи.*

   Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к глубине) при глубине выемки, м, не более
   	1,5	3	5
   Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
   Песчаные и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
   Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
   Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
   Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
   Лессы и лессовидные (однородные известковистые суглинисто-супесчаные грунты)	1:0	1:0,5	1:0,5

   *Таблица адаптирована с упрощением по таблице №4 СНиП III-4-80.
   При необходимости дальнейшей замены пучинистого или плохо дренированного грунта траншею под фундамент придется отрывать со значительным расширением к уровню поверхности земли (планировки). При этом на уровне подошвы фундамента траншея отрывается на 50 см шире в уличную (наружную) строну, а на уровне планировки ширина траншеи может достигать величины, равной глубине промерзания грунта.
   Если по проекту под фундаментом располагается траншея с вводом в дом коммуникаций, то она должна быть заполнена утрамбованным грунтом или бетоном класса не менее В7,5 до отметки подошвы фундамента. Коммуникации (трубы, кабели) рекомендуется заключать в стальные гильзы и обкладывать сжимаемым материалом (пенополистирол, пенополиэтилен). Засыпку траншей с уложенными трубопроводами в непросадочных грунтах следует производить в две стадии:
   
   На первой стадии нижнюю часть траншеи засыпают грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/10 диаметра асбестоцементных, пластмассовых, керамических и железобетонных труб на высоту 50 см над верхом трубы. Для других видов труб  в грунте не должно быть включений размером свыше 1/4 диаметра труб на  высоту 20 см над верхом трубы с подбивкой пазух и равномерным послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон трубы. При засыпке грунтом не должна повреждаться изоляция труб. Стыки напорных трубопроводов засыпаются только после проведения предварительных испытаний на прочность и герметичность.
   На второй стадии выполняется засыпка верхней части траншеи грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше диаметра трубы [пункт 4.9 СНиП 3.02.01-87].

   Минимальная ширина траншеи под ленточный фундамент определяется следующими требованиями [пункт 3.3 СНиП 3.02.01-87]:

   Ширина траншеи под ленточные фундаменты должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением по 20 см ширины с каждой стороны к ширине основания фундамента.

   При рытье траншей одноковшовыми экскаваторами ширина траншеи задается не менее ширины режущей кромки ковша с добавлением 15 см в песках и супесях,  10 см в глинистых грунтах и 40 см в разрыхленных скальных и мерзлых грунтах для предупреждения осыпания стенок траншей.

   Если необходимо передвижение людей по дну траншеи рядом с возводимым фундаментом, то ширина дна траншеи выступающего в плане за пределы основания фундамента должна быть не менее 60 см [пункт 3.2 СНиП 3.02.01-87]. Перед допуском рабочих в котлованы или траншеи глубиной более 1,3 м должна быть проверена устойчивость откосов или крепления стен [пункт 9.17 СНиП III-4-80].

   Подошва ленточного фундамента должна лежать в горизонте. Окончательное выравнивание осуществляется с помощью песчаной подушки, которая насыпается слоями по 20 см с обязательной трамбовкой каждого слоя. Если вы сэкономите на трамбовке, то вы, возможно, сможете насладиться результатами возможной неравномерной осадки фундамента под своим собственным весом фундамента или под нагрузкой от здания. Проливать песчаную подушку в траншее не рекомендуется из-за возможности размыва подлежащего грунта. При необходимости песок увлажняют до укладки в траншею.
   
   Траншеи можно отрывать в два этапа: черновой этап - с отклонениями, приведенными в позициях  1-4 таблицы №36 и окончательный чистовой этап (непосредственно перед возведением конструкции) - с отклонениями, приведенными в позиции 5 той же таблицы. Допустимые отклонения утрамбованной поверхности песчаной подушки от горизонта составляет  - 15 мм [пункт 3.10 СНиП 3.03.01-87, ТР 94.03.1-99].
   

   Таблица №39 Допустимые отклонения при выработке траншей под заложение фундаментов.* 

   Технические требования	Предельные отклонения
   1. Отклонения отметок дна выемок от проектных (кроме выемок в валунных, скальных и вечномерзлых грунтах) при черновой разработке:
   а) одноковшовыми экскаваторами, оснащенными ковшами с зубьями	Для экскаваторов с механическим приводом по видам рабочего оборудования:
   	драглайн + 25 см прямого копания +10 см обратная лопата +15 см
   	Для экскаваторов с гидравлическим приводом +10 см
   б) одноковшовыми экскаваторами, оснащенными планировочными ковшами, зачистным оборудованием и другим специальным оборудованием для планировочных работ, экскаваторами-планировщиками	+ 5 см
   в) бульдозерами, траншейными экскаваторами, скреперами	+10 см
   2. Отклонения отметок дна выемок от проектных при черновой разработке в скальных и вечномерзлых грунтах, кроме планировочных выемок:
   а) недоборы	Не допускаются
   б) переборы	5-10 см
   3. То же планировочных выемок:
   а) недоборы	10 см
   б) переборы	20 см
   4. То же без рыхления валунных и глыбовых грунтов:
   а) недоборы	Не допускаются
   б) переборы	Не более величины максимального диаметра валунов (глыб), содержащихся в грунте в количестве свыше 15 % по объему, но не более 0,4 м
   5. Отклонения отметок дна выемок в местах устройства фундаментов и укладки конструкций при окончательной разработке или после доработки недоборов и восполнения переборов	± 5 см
   6. Вид и характеристики вскрытого грунта естественных оснований под фундаменты и земляные сооружения	Должны соответствовать проекту. Не допускается размыв, размягчение, разрыхление или промерзание верхнего слоя грунта основания толщиной более 3 см
   7. Отклонения уклона спланированной поверхности от проектного, кроме орошаемых земель	Не должны превышать ± 0,001 при отсутствии замкнутых понижений
   8. Отклонения отметок спланированной поверхности от проектных, кроме орошаемых земель:	Не должны превышать:
   а) в нескальных грунтах	± 5 см
   б) в скальных грунтах	От + 10 до -20 см

   * Таблица адаптирована с упрощениями из таблицы №4 СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.
   
   Восстановление переборов и недоборов глубины выработки траншей
   Как  говорилось выше, нарушение плотности слежавшегося грунта при неточной выработке траншей по глубине  приведет к возможной незапланированной локальной просадке грунта в сжимаемой толще под фундаментом. Исходя из этого, доработку недоборов до проектной отметки глубины траншеи следует производить с сохранением природного сложения грунтов оснований.  При восполнении переборов в выработки по глубине траншеи следует укладывать местный грунт и уплотнять его вибротрамбованием до плотности грунта естественного сложения основания. Также можно использовать малосжимаемый грунт (крупный и средний песок, щебень, гравийно-песчаную смесь). Однако на просадочных грунтах II-го типа (грунты слоем толще 5 см, способные просесть под собственным весом) не допускается применение для доработки избыточной выработки дренирующего грунта. Восполнение переборов в траншеях в скальных грунтах допускается выполнять местным скальным грунтом, не содержащим кусков размером свыше 5 см  [пункты 3.7-3.10  СНиП 3.02.01-87].Надежнее всего места переборов заполнять тощим бетоном [пункт 6.4 ВСН 37-96]. 

   При возникновении необходимости  восстановления оснований, нарушенных в результате промерзания, затопления, а также переборов глубиной более 50 см, способ восстановления основания подлежащих грунтов должен быть определен профессиональными проектировщиками.