Разработка котлована под фундамент

Разновидности опалубок

Заливка бетона может производиться непосредственно в землю, без опалубки – просто выкапывают траншею в грунте, в нее заливают цемент. Такой вариант подходит под устройство фундамента ленточного типа со способностью выдерживать не очень большие нагрузки.

Но самый популярный вариант опалубки для заливки бетона – изготовление разборной конструкции из деревянных щитов, которые собираются крепежами, потом выполняется монтаж бруса. Струганой стороной доски опалубки поворачивают вовнутрь, чтобы монолит был гладким. После демонтажа опалубки доски можно использовать опять в заливке бетона или для иных нужд.

Также используется строительная фанера с ламинированными боковыми поверхностями. Ее тоже собирают щитами, по внешней стороне крепя гнутыми металлическими прутьями. Оснастку делают из металла, монтируют и демонтируют с привлечением автокрана.

Металлические опалубки производятся путем укрупнения щитов в монтажные панели с использованием грузоподъемного механизма. Детали собирают и фиксируют болтами и сварочными швами. Чтобы бетон не налипал при заливке, внутри конструкции смазывают специальной эмульсией.

Нередко для заливки бетона используют передвижные опалубки, актуальные для возведения многоуровневых стен сооружения. В процессе застывания бетона панели из металла демонтируют и сдвигают далее выше по уровню. Обычно такие варианты выбирают для жилищного и промышленного строительства.

Изготовленные в промышленных условиях опалубки предполагают усиление рабочих плоскостей, снабжают улучшенными системами крепления, чтобы ускорить монтаж и демонтаж. Таким образом удается увеличить скорость строительства в несколько раз, актуально для сооружений на каркасной основе.

Иногда требуется применение несъемной опалубки из пенополистирола. Конструкция представляет собой коробку без дна и крышки, в которой установлены внутренние перегородки, призванные обеспечить нужный уровень жесткости при заливке.

Котлован для плитной конструкции

Осуществляя земляные работы над котлованом, где будет устраиваться плитное основание, необходимо подготовить прямоугольную яму, однако действовать при этом следует по другим правилам. Размеры котлована будут равны длине и ширине фасадной части здания. Но это верно лишь при мелкозаглубленном строительстве. В противном случае к длине фасада следует добавить высоту фундамента.

Разработку следует осуществлять ступеньками, поэтапно снимая 0,5 м слоя почвы. Размеры каждой ступеньки должны быть меньше габаритов предыдущей на 0,5 м. В процессе рытья на стенках будут образовываться ступеньки, высота которых составляет 0,5 м. Что касается их ширины, то она равна 25 см. Земляные работы не предусматривают использования ручного труда, так как это невозможно. Заранее придётся заказать тяжелую технику:

• самосвалы;
• бульдозеры;
• экскаваторы.

Когда на разработку котлована требуется проект

Часть проекта, согласно которой на объекте производятся земляные работы, называется ПРК (проект разработки котлована). Такой проект составляют, когда глубина разработки превышает 2 м (это может быть дом с подвалом), а также когда для безопасности работ надо укрепить стенки или сделать глубинное водопонижение.

ПРК (или ППР котлована) включает в себя чертежи в плане и разрезе, технологические и другие схемы, в которых содержится информация, вплоть до мест расстановки землеройной техники и самосвалов.

Если котлован разрабатывают рядом с существующим сооружением, либо его глубина превышает уровень заложения последнего, в проекте определяют меры против осадки грунта и деформации конструкций.

Это может быть возведение шпунтовых стен, усиление грунтов цементацией либо силикатизацией, устройство нового, более глубокого фундамента под старым.

Защита фундаментов существующих зданий

Как форма стенок котлована зависит от его глубины

Свойства грунтов и наличие в них подземных вод определяют структуру котлована, который может иметь вертикальные стенки или пологие.

Вертикальные без креплений можно делать в плотных сухих грунтах, и только, когда котлован не остаётся открытым на продолжительное время.

Стенки котлована ступенчатой формы

Если есть вертикальные откосы (если рядом нет сооружений), глубина не может превышать:

• в твёрдых глинах и суглинках – 3м;
• в полутвёрдых глинах и суглинках – 2м;
• в тугопластичных глинах – 1,5 м;
• в текучих глинах и твёрдых супесях – 1,25 м;
• в песчаных, гравийных и лёссовых грунтах – 1,0 м.

Когда надо рыть на большую глубину, в котловане предусматривают пологие (иногда ступенчатые) стенки, либо выбирают один из вариантов крепления стенок.

Отвесные стенки котлована с анкерным креплением

Когда глубина более 5 метров, крутизна откосов принимается по таблице в СНиП и зависит от типа грунта. Этот параметр – отношение глубины к проекции откоса на горизонталь (на схеме снизу).

Чертеж: крутизна откоса котлована 1:1

Определение размеров котлована

Глубина котлована – важный параметр, который определяется сложением толщин фундамента и подстилающих слоёв. Это: песчано-щебневые подушки, бетонные подготовки и пластовый дренаж.

Разницы нет, под ленточный фундамент роют котлован или под монолитную плиту. Она тоже может значительно заглубляться, когда в здании предусмотрен цокольный этаж или подвал.

Глубина – сумма всех слоёв, начиная от уровня земли

Основные параметры при расчете размеров котлована

Размеры дна в плане назначают при проектировании, учитывая параметры фундамента и способ возведения, необходимое пространство для опалубки, удобство бетонирования или монтажа сборных элементов.

Часто размеры котлована по дну и поверху различаются незначительно, потому что пологие стенки увеличивают объём земляных работ. На практике чаще делают вертикальные откосы, не смотря на необходимость укрепления.

Когда и какой котлован нужен

Для создания котлована под ленточный фундамент, фундамент из монолитной бетонной плиты или столбчатый фундаментне требуется значительного углубления. Большое заглубление необходимо при строительстве свайного фундамента или дома с подвальным помещением. Увеличение глубины котлована необходимо, если в его зоне находятся объекты, которые невозможно удалить: деревья, строения.

В любом случае копаем котлован под фундамент, так как верхний плодородный слой почвы по своей структуре менее плотен, чем нижележащие слои, а зимой поверхностные слои подвержены пучению в результате образования кристаллов. По этим причинам снятие верхнего почвенного слоя необходимо. Для уверенности в прочности и надежности фундамента следует погрузить его основание ниже уровня промерзания почвы.

Создание котлована под плитный фундамент

Создание плитного фундамента – дорогостоящее дело, оправданное при наличии на участке сыпучих или глинистых грунтов с тенденцией к вертикальному и горизонтальному смещению. Он отлично выдерживает вес крупногабаритных конструкций. Плитные фундаменты различаются по степени заглубления. Глубина котлована под плитный фундамент зависит оттолщины верхнего плодородного слоя. Площадь котлована должен быть больше площади будущего строения на 50-70 см с каждой стороны, дно – ровным.

Этапы создания и особенности котлована под ленточный фундамент

Процесс создания котлована под ленточный фундамент состоит из рытья траншей. Работы начинаются с определения местоположения одного из углов дома и маркировки его колышком. От него выставляется прямой угол, и определяются остальные углы здания, которые тоже отмечаются колышками. Между ними натягивается шпагат, по которому будет определяться внешний край фундамента. Для такого фундамента грунт должен быть стабильным. Сохранению стабильности грунта способствует качественный дренаж и обустройство системы водоотведения.

Глубина траншей зависит от типа фундамента. Мелкозаглубленный фундамент используется для хозяйственных построек, небольших домов без подвала, деревянных и каркасных домов. Для него создаются траншеи глубиной от 50 до 100 см. На заглубленном фундаменте возводятся крупногабаритные или двухэтажные дома, дома с подвалом. В первом случае траншеи выкапываются на глубину промерзания грунта (примерно 150 см). Для дома с подвалом роем котлован под фундамент на глубину подвального помещения с учетом толщины песчаной подушки. Затем создаются траншеи на глубину подошвы фундамента.

Ширина траншей зависит от состояния грунта. Чем слабее грунт, тем больше должен быть запас ширины. Минимальная ширина траншеи по нормам СНиП составляет толщину стен с опалубкой плюс толщина изоляции плюс по 20 см с каждой стороны будущей конструкции.

Нулевой цикл, траншея и котлован – определение и особенности

Под нулевым циклом в строительстве понимаются работы, которые выполняются ниже нулевой отметки. Она обозначается на чертежах как 0.000 и представляет собой уровень чистового пола первого этажа возводимого здания

Важно понимать, что речь идет именно о первом, а не о подвальном этаже

В практическом строительстве к нулевому циклу, как правило, относятся земляные и фундаментные работы, включая:

1. рытье траншеи или котлована;
2. устройство основания из песка и, при необходимости, подбетонки;
3. монтаж (при сборном варианте конструкции) или заливка (при монолитном) фундаментов стен подвала или технического подполья;
4. монтаж или заливка перекрытия подвала;
5. выполнение сопутствующих работ по гидроизоляции фундаментных конструкций;
6. работы по организации водоотвода;
7. прокладка инженерных сетей, располагающихся под поверхность земли;
8. обратная засыпка грунта.

Работы по устройству ленточного фундамента начинаются с рытья котлована или траншеи. Под котлованом понимается сплошная выемка грунта по всей площади здания на глубину, определенную данными проектной документации. В большинстве случаев ширина и длина котлована намного превосходят его глубину.

Рытье траншеи под ленточный фундамент экскаватором

Для того, чтобы понять, в каких случаях для устройства ленточного фундамента необходимо выкопать котлован, а в каких – ров, требуется выяснить его конструктивные особенности и область применения.

Ленточный фундамент – особенности устройства и область применения

Ленточный фундамент представляет собой монолитную или сборную конструкцию в виде балок, которые сооружаются под несущими стенами возводимой постройки. Его главное назначение – воспринимать нагрузку от здания и передавать ее грунту.

Область применения ленточных фундаментов чрезвычайно широка: они активно используются в малоэтажном (до 3-х этажей) жилом строительстве, а также при возведении общественных и некоторых промышленных зданий. Главным преимуществом ленточного фундамента выступает доступная стоимость выполнения работ при достаточно высоких эксплуатационных и несущих характеристиках получаемой конструкции. При этом низкая цена подразумевает как небольшой расход материалов, так и малые трудозатраты, необходимые для выполнения работ.

Несмотря на то, что существует два вида ленточных фундаментов, а именно, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный, подобное деление весьма условно. На практике необходимая глубина расположения фундамента определяется, исходя из параметров возводимой постройки и характеристики грунтов. Очевидно, что от этого параметра зависит и объем земляных работ по рытью котлована или траншеи.

Для правильного определения глубины расположения фундамента требуется выполнение достаточно сложных расчетов с учетом большого количества факторов, поэтому наиболее целесообразно доверить вычисления специалистам-проектировщикам. При выполнении строительстве рекомендуется ни коем случае не отклоняться от проектных данных, так как это может привести к крайне неблагоприятным последствиям.

Комбинированные котлованы, шурфы и скважины

Реализация отдельных проектов частных домов требует земляных работ комбинированного типа. Например, если верхний грунт зыбкий, то его необходимо снять, чтобы добраться до твердых пород. Возможно, для этого будет удобней выкопать котлован, а затем уже выбирать траншеи, шурфы либо бурить скважины для опорных свай.

Планируя буровые, также как и все прочие виды работ, ориентируются на их объемы. Глубокие скважины бурятся станками, установленными на автомобильные платформы. Большое количество мелких скважин удобно изготавливать при помощи мотобура. Если же требуется сделать с десяток цилиндрических выборок в грунте, то может подойти и обычный ручной садовый бур.

Земляные работ с уплотнением подстилающей породы под устройство фундаментов всех типов оптимально завершать бетонной подготовкой – по её выровненной поверхности удобней укладывать гидроизоляционное покрытие. Однако, это уже следующий строительный этап, как и монтаж опалубки, армирование и монолитные работы.

Предварительные работы по устройству котлована

Перед началом разработки необходимо выполнить следующие работы:

• определение состава грунтовых пород и их свойств, мощности слоёв и глубины залегания подземных вод. Для этого на участке строительства бурятся контрольные скважины. При небольших габаритных размерах сооружения выкапываются шурфы глубиной до 2-х м;
• изучение характеристик планируемой постройки (габаритов, веса конструктива и величины предполагаемых постоянных и временных нагрузок);
• анализ климатических особенностей района строительства (глубина промерзания грунтов и их сезонные подвижки);
• проведение расчётов по необходимой глубине и габаритным размерам выемки.

На основе полученных данных выполняются необходимые расчёты и подбор оптимальной фундаментной конструкции с составлением технологической карты по разработке котлована. Всё это выполняется специализироваными проектными организациями. Для экономии средств расчёты, после тщательного изучения требований строительных норм и правил, для небольших построек можно выполнить самостоятельно.

Глубина разработки зависит от следующих параметров:

• величины промерзания грунтовых пород, приводятся в табличной форме для всех российских регионов. Рекомендуется найденное значение увеличить на 30-ть см для устройство песчаной или щебёночной подушки;
• горизонта расположения грунтовых вод
• достаточной толщины несущего грунтового пласта.

Если в непосредственной близи находятся другие здания, то разработка выполняется ниже их фундаментов.

Для определения необходимой площади фундаментной подошвы, необходимо сумму постоянной нагрузки от собственного веса здания и временных нагрузок (ветровая, снеговая) разделить на допустимый уровень давления на грунты основания (приведён в различных справочных изданиях).

Габаритные размеры по длине и ширине дна выемки, для удобства ведения работ по устройству фундаментов, должны превышать минимум на 20-ть см размеры фундаментного конструктива с каждой из сторон. От вертикальных стенок ≥ 70-ти см. Размеры по верху выемок принимаются в зависимости от необходимости устройства откосов и их крутизны.

Зависимость габаритов от глубины залегания проявляется в следующем: поперечный профиль котлована имеет форму трапеции, поскольку, по правилам безопасности стенки выемки в грунте должны строиться с откосами. Требования по допустимой крутизне откосов для различных грунтов нормируются строительными нормами и правилами с приведением требуемых значений в табличной форме. В мало заглублённых выемках (≤ 50-ти см) откосы могут не устраиваться. Стены таких полостей выполняются вертикальными.

При разработке механизированными способами нужно учитывать 10-ти см недобор до проектной отметки для исключения нарушения природной грунтовой структуры. Этот слой разрабатывается только вручную.

Необходимое количество грунта для обратной засыпки определяется вычитанием объёма фундаментного конструктива из получившегося общего объёма разработки.

Построения на местности

Базовую линию удобно совместить с проекцией одной из стен дома или вынести на небольшое расстояние от нее. Обычно базу проводят параллельно границе участка. Концы отрезка базовой линии отмечают колышками, а между ним натягивают бечевку.

Далее следует самый ответственный этап – построение прямых углов фундамента. Транспортир любого размера не сможет обеспечить необходимую точность. На выручку приходит метод «египетского треугольника». Суть его заключается в том, что прямоугольный треугольник с размерами катетов 3 и 4 единицы измерения имеет длину гипотенузы в 5 единиц. Применительно к разметке фундамента этот метод используют так:

• на базовой линии отмеряют 4 м от стартового угла фундамента и забивают временный колышек. К нему привязывают бечевку длиной 5 м, и с ее помощью на земле прочерчивают дугу;
• вторая дуга откладывается с радиусом 3 метра от первого углового колышка фундамента;
• через точку пересечения дуг и первый колышек проводят прямую линию. Она обозначает направление поперечной стены под прямым углом к базе;
• на полученном перпендикуляре откладывают отрезок равный длине соответствующей стороны фундамента на плане, фиксируют его окончание колышком;
• со второго конца базового отрезка по аналогичной системе строят второй прямой угол и проводят еще один перпендикуляр к базе. На нем также откладывают размерный отрезок соответствующей стены. Устанавливают угловой колышек. В итоге имеем разметку трех стен с двумя прямыми углами;
• так как уже установлены все четыре угловых колышка, то их соединяют натянутыми веревками, заодно проверяя методом «египетского треугольника» последние два угла. Таким образом, получается прямоугольный периметр здания. При большой площади дома в проекте могут быть предусмотрены внутренние несущие стены. Их основания размечают согласно чертежу.

Параллельно периметру намечают дополнительные линии на расстоянии равном толщине фундамента. От них можно отступить еще на ширину технологического запаса, натянув пару вспомогательных веревок для обозначения границы копки с технологическим запасом.

Хотя это и недостаточно точный способ разметки фундамента, он является наиболее простым, поэтому вполне подходит для домов с небольшими площадями в плане.

Виды котлованов

Схемы разбивки траншей, котлованов и насыпей: а – котлована; б – траншеи; в – насыпи на местности без поперечного уклона; г – то же на косогоре; д – определение отметки дна глубокого котлована.

Рытье котлована под фундамент – дело ответственное и не терпит погрешностей. Сегодня все котлованы разделяют по таким признакам:

• наличие или отсутствие откосов;
• наличие или отсутствие креплений против осыпания грунта;
• наклонные или вертикальные, ступенчатые стенки;
• котлованы или траншеи (в зависимости от типа фундамента, наличия подвала и прочего).

Чтобы все работы были выполнены правильно, проводится предварительно разработка грунта под фундамент. Эта часть работы включает в себя следующее:

• проведение анализа характеристик грунта, который разделяется на скальный, глинистый, песчаный и т.д.;
• анализ будущего строения (нагрузки, вес строения, габариты);
• расчет глубины котлована;
• анализ климатических и сезонных условий.

Способы гидроизоляции котлована для пруда или бассейна

Помимо пленки и мембраны используются и другие материалы для гидроизоляции котлованов:

1.

Гидроизоляция жидкой резиной.

Подобный вариант используется относительно недавно для изолирования водоемных поверхностей, но он уже весьма популярен. Жидкая резина обладает уникальными свойствами для гидроизоляции домашних водоемов. Водохранилища, прошедшие такую обработку, можно использовать в качестве бассейнов или для разведения рыбы. Важный нюанс: при незначительных повреждениях можно самостоятельно осуществить мелкий ремонт. Сделать закупорки очень просто, ведь обработать надо будет только поврежденную область.

Гидроизоляция пруда жидкой резиной может устанавливаться на бетонное и на небетонированное основание. При установке на бетонную основу шовные соединения обрабатывают, затем на них наклеивают полосы геотекстиля и повторно замазывают швы. В течение какого-то времени все просушивают, и потом всю поверхность будущего водоема покрывают из пульверизатора составом жидкой резины.

Такой материал, высыхая, образует сплошную, без соединительных швов мембрану, поэтому дополнительно проводить какие-либо работы не требуется. Но для подстраховки и гарантии надежной обработки всех участков лучше произвести второй шаровой набрызг в перпендикулярном направлении — так мембранный слой резины закрепится окончательно.

Грунтовое основание без бетонной подстилки обрабатывают иным способом. На выровненную или неровную поверхность стелют геотекстильное полотно, которое затем покрывают составом жидкой резины. Рекомендуется сделать до трех подходов набрызгивания.

Важной особенностью такой технологии является то, что можно создать водное озеро любой формы, поскольку слой из резины не имеет углов и не компонуется отдельными частями, как готовые мембраны из резины. Его наносят напрямую на созданное рельефное изображение, повторяя все его волны и изгибы

Стоимость обустройства котлована

Подготовка котлована под фундамент – это очень ответственный этап. От правильного и точного выполнения работ по обустройству котлована зависит то, какие затраты будут необходимы для проведения дальнейшего строительства.

Любое жилое или производственное здание строится на фундаменте. Разновидностей этого сооружения существует несколько.

Для большинства оснований требуется вырыть котлован или выкопать траншею под фундамент.

СООРУЖЕНИЕ ТРАНШЕИ

При рытье траншеи может произойти прорезание водоносных слоев грунта. Это приведет к изменению движения грунтовых вод. Из-за этого может произойти подъем или усадка грунта. Все эти подвижки скажутся на состоянии фундамента.

Копать траншею под фундамент нужно с периодическим контролем его глубины. Дно должно быть ровным, чтобы не подсыпать потом песок для выравнивания. Он может дать усадку, в результате фундамент может наклониться или просесть.

НЕКОТОРЫЕ ПРАВИЛА РЫТЬЯ ТРАНШЕИ

Работы должны происходить с выполнением некоторых правил:

Земляные работы по рытью котлована состоят из следующих этапов: разработка грунта, его перемещение, уплотнение и последующая укладка.

Разработка грунта – это все работы, которые проводятся на поверхности земли. От качества их выполнения зависит устойчивость дома. По трудоемкости работы по подготовке траншеи составляют 15-20% от всех трудозатрат на постройку дома.

• в песчаном и гравийном грунте – до 1 м;
• в супесчаных грунтах – до 1,25 м;
• в суглинках и глинистых грунтах – до 1,5 м;
• в особо плотных грунтах – до 2 м.

Нужно обязательно соблюдать меры безопасности: при незакрепленных стенках траншеи основание должно возводиться сразу после выемки грунта. Иначе есть риск обвала стенок траншеи.

Поэтому к планировке будущего котлована нужно отнестись с полным пониманием процесса выполнения работ.

Кроме этого необходимо сделать ряд земляных работ:

Как рассчитать стоимость устройства котлована?

При обустройстве котлованов строительные материалы практически не используются. Соответственно, затраты будут полностью определяться размером оплаты работ и аренды спецтехники, если она будет использоваться. Здесь все зависит от местности, поскольку на рынке строительных работ в каждом регионе сложились свои расценки. Кроме того, возможны различные факторы специфические для определенного, которые могут повлиять на стоимость работ в сторону удорожания. Это:

• Сложный ландшафт. Если участок находится в лесу, потребуются затраты на его расчистку от деревьев и корневых систем. Если местность заболочена, придется произвести мелиорацию, а это также требует серьезных расходов.
• Характеристики грунта часто делают обустройство котлована более трудоемким, а значит, и затратным. Так, при работе на песчаных грунтах, обязательно специально крепить стенки при рытье котлована. Усложняют и удорожают работы также грунтовые воды, горизонт которых проходит слишком близко к поверхности.
• Главным фактором, определяющим стоимость работ, являются размеры котлована и его тип
• На общую сумму расходов влияют затраты по доставке к месту их проведения бригады нанятых рабочих, а также арендованного оборудования и спецтехники.

Обустройство котлована под фундамент, несмотря на кажущуюся простоту, является весьма ответственным этапом всего строительства. От его качества и точности его выполнения во многом зависят размеры последующих расходов.