Фундамент принимает несущую нагрузку здания и давление грунта. Основание дома должно быть прочным и надежным. Его устройство начинается с рытья котлована. Процесс не ограничивается земляными работами, необходимо выполнить расчет размеров, подготовительные мероприятия. Прежде чем приступать к копке котлована своими руками, необходимо трезво оценить возможности справиться с каждым этапом работы.
Устройство котлована под фундамент
Под большую монолитную постройку котлован роют с привлечением спецтехники
Устройство котлована состоит из нескольких этапов:
- выполнение расчетов, выбор формы и параметров,
- подготовительные работы,
- выемка грунта,
- укрепление откосов, если котлован под фундамент глубже 125 см.
Чтобы грамотно определить подходящий тип котлована, требуется провести геодезическое исследование участка и составить проект здания, рассчитать нагрузку на фундамент. На основании полученной информации выбирается форма и глубина грунтовой выемки. Оценив объем работы, строители делают вывод о том, как будет происходить копка:
- С привлечением большой или малой техники (экскаватора) – вариант позволяет выполнить работу быстро и без физических усилий на рытье и погрузку земли.
- Вручную – способ трудоемкий, но по цене дешевле заказа экскаватора. Он рекомендуется при подготовке мелкозаглубленных и свайных оснований. Важно правильно организовать работу людей, соблюдать меры безопасности.
Даже если рыть котлованы экскаватором, остается много работы, которую придется выполнять вручную. Это выравнивание и укрепление стенок, трамбовка дна, обратная засыпка.
Значимый фактор подготовки – выбор времени года для начала работы. Летом в первые месяцы наиболее удачный период. Земля сухая, выемка грунта происходит легко, техника подъезжает без проблем. Весной и осенью, когда почва сырая, увеличивается опасность подвижек грунта. Зимой выемка земли осложняется промерзанием. Увеличиваются расценки на работу и общая смета.
Форма и размеры котлована
Траншеи под ленточный фундамент
Конфигурация котлована зависит от типа выбранного фундамента. Распространенные формы:
- прямоугольный котлован для монолитной плиты,
- квадратные или круглые ямы под столбы или сваи,
- траншеи по периметру и для внутренних стен – под ленточное основание.
Его размер соотносится с габаритами будущего дома. По периметру грунт вынимается из расчета плюс 30-40 см к параметрам здания. Это расстояние потребуется для выполнения работ по утеплению и гидроизоляции основания.
При определении глубины котлована учитывают нескольких факторов:
Тип почвы:
- песок или гравий – не менее 1,1 м,
- супеси – от 1.3 м,
- суглинок и глина – от 1.4 м,
- скалистые плотные породы – 1.8 м.
Глубина заложения фундамента в зависимости от грунта
Уровень залегания грунтовых вод влияет на допустимую глубину устройства фундамента. Конструкция должна находиться на 40-50 см выше залегания водного пласта.
В справочной литературе находят показатель промерзания почвы для конкретного региона. По строительным нормам глубина нахождения подошвы основания должна быть на 30-40 см ниже указанного значения.
При устройстве мелкозаглубленного основания дома действуют другие правила. Заглубление осуществляется на 40-70 см.
При подсчете параметров котлована используют данные, указанные в чертеже постройки.
Длина и ширина должны превышать указанные значения на 20 см с каждой стороны. На ширину также влияет глубина выемки грунта. При значительной глубине формируются откосы и профиль траншеи приобретает вид расширяющейся вверх трапеции. На дне размеры котлована будут соотноситься с габаритами постройки, а верхняя часть будет больше.
Подготовительный процесс
Перед рытьем котлована делается разметка
В целях безопасности необходимо провести обследование участка. До начала земляных работ следует удостовериться, что не будут повреждены линии электропередач, газовые или водопроводные трубы. После осмотра снимается слой дерна до 20-30 см, убирается кустарник и другая растительность.
На площадку наносится разметка направлений выемки почвы. Схема должна соответствовать генеральному плану. Правильность нанесения проверяется измерением диагоналей. Допустимая погрешность 2 см. На рабочей площадке разметка происходит строительным шнуром, натянутым между колышками. Затем вдоль него насыпают меловые дорожки. При необходимости организуется дренаж для отвода воды.
Особенности рытья для различных типов фундамента
К котлованам под здания предъявляются определенные требования. Они должны соответствовать размерам и нагрузке дома, строительным нормам, не изменять установленные параметры и форму. Для выполнения последнего пункта необходимо соблюдать технологию копки. Согласно нормам выбирается размер ступеней и угол наклона откосов, выполняется крепление стенок котлована. Особенности разработки зависят от типа фундамента дома.
Ленточный
Котлован под ленточный фундамент роется в виде траншеи. Устройство откосов зависит от типа грунта. На глинистой почве допускается формирование вертикальных стенок. В глубоких траншеях с влажным или песчано-гравийным грунтом устраивают откосы с различным углом наклона – от 45 до 63°. При подсчете ширины учитывают необходимость установки опалубки, удерживающей железобетон. Дополнительно закладывается 50 см, максимальный размер не нормируется.
По углам периметра дома и в месте пересечения внутренних стен вбиваются колышки и выполняется разметка. Ширина траншеи обозначается двумя параллельными линиями. Земляные работы начинают с наиболее высокого угла, следуя вдоль очерченной линии периметра. В процессе рытья глубина контролируется вехами.
При необходимости монтируется крепление ленточной траншеи от осыпания из деревянных щитов, досок, шифера. Между противоположными краями для надежности устанавливают распорки. После застывания фундамента щиты демонтируют. Часть грунта не убирают, а оставляют для обратной отсыпки. Лучше использовать песок. После выкапывания дно траншеи трамбует под засыпку.
Монолитный
Уплотнение грунта виброплитой
Котлован под дом с монолитным плитным фундаментом из-за большого объема земляных работ выкапывают с помощью экскаватора. Если заглубление составляет 40-50 см, то можно копать вручную. Грунт вынимается частями, каждый слой по 50 см, постепенно образуются ступени размером 25 см. Почва вынимает, начиная от центра. Затем площадка разравнивается и приступают к следующему слою.
По периметру котлована, ниже общего уровня закладывают дренажные трубы. Это необходимая мера для влажных грунтов. Разработка ведется с учетом особенностей грунта:
- Песок хорошо уплотняется и держит нагрузку, но осыпается при копке. Потребуется формирование откосов и укрепление боковых стенок.
- Глина и суглинок в результате замерзания влаги вспучиваются в зимний период. Необходим грамотный расчет при обустройстве плитного фундамента на таком грунте.
После работы техники дно выравнивают вручную. Часто приходится выполнять дополнительную выемку грунта слоем до 10 см. После выравнивания дна выполняется отсыпка чистым песком. Слой проливается водой и утрамбовывается.
Столбчатый
Яма для столбчатого фундамента
Под столбчатый фундамент землю можно выкопать самостоятельно. Работа начинается с очищения площадки от верхнего слоя земли и разметки по грунту. Потребуется нанести схему периметра дома, в виде двух параллельно натянутых шнуров. Места ям под столбы намечаются по углам и на пролетах с шагом 1,6-2,5 м.
Для выполнения работы вручную потребуется:
- лопаты (штыковые и совковые),
- кирка или лом,
- тачка для вывоза почвы.
Ямы глубиной до 1 м можно рыть с вертикальными стенками, при увеличении глубины устраиваются откосы, чтобы не осыпался грунт. Ширина ям больше размеров столбов на 20-40 см в каждую сторону. Это расстояние необходимо для установки опалубки. Глубина высчитывается по общим правилам.
Технология крепления откосов
Крепление откосов котлована
Обрушение стенок котлованов могут вызвать различные факторы: осадки, низкая плотность и высокая влажность грунта, вибрационное воздействие. Чтобы предотвратить обрушение выполняется укрепление стенок котлованов. Способ зависит от глубины выемки и геодезических данных участка. Стены ограждают по периметру следующими материалами:
- трубы,
- шпунт различных видов (Ларсена, плоский),
- сваи,
- металлопрокат,
- железобетонные конструкции.
Шпунтирование экономически выгоднее сооружения бетонной конструкции. Металлическое ограждение быстрее возводится, его можно демонтировать и применять повторно. Распространенный вариант – установка труб. Их забивают по периметру дизель-молотом или гидравлической капровой установкой.
При укреплении котлованов трубами при необходимости выполняется забивка досками (чтобы не просыпался грунт). При использовании пиломатериалов требуется меньше металлических изделий, часть стен перекрывается досками. В узких траншеях шпунт укрепляется распорками. Шпунт Ларсена создает герметичный барьер, он рекомендуется при угрозе подтопления грунтовыми водами.
Для небольших домов или хозяйственных построек, требующих устройства мелкозаглубленного фундамента, можно обустроить траншею своими силами. Постройки в несколько этажей, имеющие подвал, требует проведения сложных расчетов и масштабных работ на этапе разработки грунта. Лучше обратиться к специалистам, которые знают, как правильно копать котлованы.