Давление грунта на стену подвала: Расчёт давления на стену подвала здания от веса доп нагрузки – Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства

Боковое Давление Грунта На Стену Подвала » Расчет + Детальная Инструкция + Фото + Видео

Инструкция по бетонированию стен подвала

Весьма серьезной проблемой для строителей является боковое давление грунта на стены подвала и преодоление этого давления. Так уж вышло, что проигнорировать её никак нельзя, ибо если стена подвала, а по сути, фундамент дома не выдержит веса и давления, которое на него оказывается, то это может иметь печальные последствия.

Из чего делают фундамент дома и стены подвалов

Чем больший дом – тем печальнее последствия. Но за всё время своего развития люди научились качественно противодействовать подобному влиянию физики, и для этого используют самые различные материалы. Не помешает пройтись по основным способам создания качественного фундамента своими руками (см. Фундамент под подвал: какой лучше сделать).

Итак:

• Для начала нужно определиться, какими материалами противостоит человек законам физики? Как он научился возводить устойчивые дома, независимо от размера . Первоначально необходимо определить боковое давление грунта на стены подвала, оно зависит от глубины подвала.
• Для примерной ориентировки можно брать расчет 12 сантиметров бетона марки 400 на глубину в 1 метр с расчётом, что дом будет эксплуатироваться 50 лет и будет возведён из дерева.

Что может быть использовано в качестве материалов для стены подвала? Это зависит от того, какой формат будет иметь само помещение. В качестве эффективного сырья себя зарекомендовали бетон, кирпич, камни и железобетонные пластины.

Технические характеристики материалов

Какой материал использовать

Каждый из этих материалов имеет свои особенности применения, и свою сферу:

Бетон.	Бетонирование стен погреба является одним из самых популярных вариантов и чаще всего применяется на практике.
Кирпич.	Кирпич человечество научилось использовать давно, ещё до нашей эры. Недостатком этого материала является то, что сам по себе использовать кирпич проблематично, нужен скрепляющий раствор.Совет. Как правило, подобным раствором выступает бетон, который намазывается в промежутках между кирпичами.
Камни.	Камни человек начал использовать ещё задолго до кирпича, с их помощью можно создавать даже узоры внутри помещения. Имеют тот же недостаток, что и кирпич – необходим бетон для надёжного скрепления (можно обойтись и без него, но это на свой риск) и дополнительно – довольно высокая цена материала, которая колеблется от типа используемого камня.
Железобетонные пластины.	Железобетонные пластины. Такой материал для тех, кто ценит надёжность и прочность, а также строит погреб или фундамент на всю свою оставшуюся жизнь. За счёт железных (зачастую в виде арматурных вставок или сетки) элементов обеспечивается ещё более прочное сцепление, нежели просто при использовании бетона.Совет. Но при работе с пластинами нужно придерживаться техники безопасности и помнить, что инструкция к практически всему пишется кровью.

Особенности закладок стенок фундаментов домов и стенок погребов

Самым первым будет рассмотрено бетонирование стен погреба и фундамента

Так как такие помещения строятся на долгое время, требуется качественная работа, после которой не придется ничего переделывать и исправлять.

Это обусловлено и элементарной экономией времени, и неудобством при повторном переделывании объекта:

• Поэтому для таких целей подходит бетон марок 400 и 450. Отдельно следует оговорить случай, когда делается временный погреб, который понадобится буквально на пару лет, в таком случае можно прибегнуть к маркам 100-200.
• Для того, чтобы бетон качественно уложился и в него не попали посторонние предметы, следует позаботиться о формах, куда будет заливаться и утрамбовываться бетон.

Совет. Наилучшими в таком случае являются собственноручно изготовленные формы. Впоследствии деревяшки можно оставить как элемент декора.

• Готовый бетон постепенно высыпается в форму. Во время высыпания необходимо постоянно утрамбовывать бетон, чтобы в нём не оставались пузырьки воздуха, которые в будущем могут оказать негативное влияние на стенку и её возможность выдерживать давление грунта.

Утрамбовка нужна хорошая, ввиду значительной высоты стенок и возможность некачественной усадки достаточно велика. Также нельзя допустить, чтобы через 10 дней она начала уже разваливаться.

Создание кирпичной стенки имеет свои особенности

Для качественной укладки необходимо обеспечить если не свободное пространство около кирпичной кладки, то хотя бы идеально перпендикулярную стену грунта

Процесс укладки кирпичей имеет нюансы, так как есть две основные кладки:

• Существует поверхностная кладка, которая заключается в том, что бетон кладут и размазывают только по верхушке ряда кирпичей, для экономии бетона. Такая техника используется в хозяйственных строениях, которым иметь значительную прочность не обязательно.
• Особенность другой кладки заключается в том, что бетон кладут не только на кирпич, но и между кирпичами в одном ряду. Такой способ кладки является более затратным, более трудоёмким, но по своему качеству и продолжительности службы выгодно выделяется на фоне первого типа.
• Во время кладки кирпича необходимо постоянно проводить усадку материала, слегка постукивая по его поверхности. Это позволит избежать скопления воздуха между кирпичами и плотнее подгонит их друг к другу.

Создание стены из камня точь-в-точь повторяет процесс кладки кирпича, за исключением нескольких особенностей:

• Для большей прочности желательно подогнать камни один к одному, чтобы увеличить качество сцепления.
• Камни не имеют определённой формы и могут иметь любой вид. Поэтому для такой стены нужно больше бетона, по сравнению с кирпичной стеной.

Железобетонные пластины

При работе с ними необходимо придерживаться точности исполнения и проводить качественные расчёты, так как пластины имеют значительный вес, и в случае несчастного случая последствия могут быть печальными.

Итак:

• Наилучший вариант, когда сами пластины больше, чем высота погреба. В таком случае они просто закапываются в землю, а все щели замазываются бетоном.
• В случае, если пластины относительно небольшие (50*15*15), то их можно использовать и как в инструкции с кирпичной стеной, но максимально придерживаясь техники безопасности.

Хотя такой вариант по своей функциональности и долговечности больше подходит не для отдельно стоящего подвала, а для подвала внутри дома, так как из-за значительной крепости сможет выдержать вес и нагрузку не только грунта, но и дома. Для более подробной информации рекомендуем посмотреть видео в этой статье.

50. Моделирование бокового давления грунта на стены подвала в ПК ЛИРА 10.6

Внешние стены подвалов рассчитывают на нагрузки, которые передаются наземными конструкциями, а также на давление грунта с временной расчетной равномерно распределенной нагрузкой на поверхности земли.

Усилия в стенах подвалов, опертых на перекрытие, от бокового давления грунта, вызванного его собственным весом и временной нагрузкой, определяются как для балочных плит на двух опорах с защемлением на уровне сопряжения с фундаментом, шарнирной опорой в уровне опирания перекрытия и с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента и смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу, временной нагрузкой с одной его стороны.

Рис. 1. Общий вид стены подвала

Согласно пункту 8.9 [1], расчетная схема стен подвалов выглядит следующим образом:

Рис. 2. Расчетная схема стены подвала

Рассмотрим модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6. Высота стен подвала – 3,5 метра, толщина – 0,3 метра. Высота засыпки – 3 м. Материал стен – бетон B15. Арматура – А400. Снизу стена подвала жестко защемлена, сверху закреплена от перемещений в горизонтальной плоскости.

Рис. 3. Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6

На стены задана вертикальная нагрузка от вышерасположенных конструкций, нагрузка от собственного веса. Вертикальная нагрузка на поверхность земли преобразована в боковое давление на стену подвала. Чтобы задать нагрузку от бокового давления грунта с нагрузкой на поверхность земли, в библиотеке нагрузок выбираем «Трапециевидную нагрузку на группу» (рис. 4).

Рис. 4. Панель активного режима «Назначить нагрузки»

Указываем тип элементов – пластины. Выбираем систему координат и направление изменения нагрузки. Указываем величину нагрузки, выбираем необходимые элементы стен подвала и нажимаем кнопку «Назначить» (рис. 5).

Рис. 5. Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»

Рис. 6. Нагрузка от бокового давления грунта

После проведения расчета можно посмотреть результаты по перемещениям (рис. 7), усилиям (рис. 8) и армированию (рис. 9).

Рис. 7. Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х

Рис. 8. Изгибающий момент M_x

В нашей задаче в качестве продольной арматуры на один погонный метр стены требуется установить арматуру восьмого диаметра с шагом 500 (рис. 9).

Рис. 9 – Продольное армирование железобетонных стен подвала

Таким образом в ПК ЛИРА 10.6 реализована возможность расчета стен подвалов.

Список использованных источников и литературы

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1984. – 117 c.

ПРИБЛИЖЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОКОВОЙ НАГРУЗКИ НА ФУНДАМЕНТНЫЕ СТЕНЫ ОТ ГРУНТА — Мои статьи — Каталог статей

http://pgs.ag

2013г    

     Боковое давление от грунта (т.н. активное давление)на глубине h на подпорные стены и фундаменты зданий в общем случае определяются по формуле:

σ_h= γ_гр h tg²(45 – φ/2)       (1)

где

γ_гр — средняя плотность грунта;

h — глубина грунта от уровня планировки;

φ — угол внутреннего трения грунта.

     Нередко, в условиях реального проектирования, заранее неизвестно значение φ (либо, например, как в случае обратной засыпки значение φ грунта не может быть определено с достаточной точностью). В этом случае возможно вычисление бокового давления с использованием приближенной теории основанной на понятии эквивалентной плотности жидкости (ЭПЖ) [1], т.е. гидростатического давления жидкости с некой плотность, которое эквивалентно активному давление грунта, вычисленному по формуле (1). Эта теория используется в североамериканских строительных нормах. Эквивалентную плотность, другими словами, можно назвать гидростатической плотностью грунта (ГПГ).

     В этом случае боковое давление определяется по формуле:

σ_h= K_а γ_гр h     (2)

или

σ_h= (ГПГ) h          (3)

для маловлажных грунтов значение K_а в зависимости от типа грунта можно определить по таблице:

Тип грунта	Коэффициент активного давления Ка	Удельный вес грунта, кг/м³ (средн. значения)	ГПГ, кг/м³
Песок или гравий	0,26	1840	480
Супесь	0,35	1880	660
Суглинок	0,45	1950	880
Глина	0,6	2050	1230

Следует учесть, что для обводненных грунтов ГПГ может достигать 1280-1440 кг/м³.

К_а нельзя путать с коэффициентом бокового давления грунта.

Литература

1. Миронов М.Е. Жилой дом по-американски. Расчет и конструирование — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2011.

Давление грунта на стены погреба в гараже

Стены погреба внутри гаража испытывают боковые давления от грунта. Данное давление складывается из двух составляющих: собственное давление грунта и давление передаваемое от фундамента гаража. Мне стало интересно сравнить эти величины, чтобы понять имеет ли значение расстояние между стеной погреба и фундаментом. У меня сейчас это расстояние составляет 40 см. Или можно вопрос сформулировать по другому — не выдавит ли стену погреба давление от фундамента при их близком расположении. Оказалось, что давление от стен и фундамента как минимум на порядок меньше естественного давления от грунта и можно смело так располагать погреб в гараже.
Гараж на МЗЛФ 40(ширина)*30(высота) см. Стены из шлакоблока толщиной 20 см. Стропила деревянные. Крыша металлочерепица. Фундамент заглублен на всю глубину в землю.(30 см).

Погреб высотой 2 метра. Плоскость верхнего перекрытия на глубине 1 метр. Расстояние между основанием ленты фундамента и перекрытием погреба составляет 1-0,3=0,6 метра.
Расстояние между стеной и внутренним краем фундамента составляет 40 см.

Собственное давление грунта зависит от удельной массы грунта и глубины залегания. Возьмем массу глины m=1800 кг/м3. Вертикальное давление, создаваемое столбом глины на глубине h=2 метра составляет m*g*h = 1800 * 9,8*2= 35280 Па. Здесь g=9,8 ускорение свободного падения. Боковое давление для глины рассчитывается на основе вертикального давление умножением на коэффициент 0,72 и получается 0,72 * 35280 = 25548 Па.

Нагрузка на грунт непосредственно под фундаментом гаража составляет около m = 1000 кг/метр погонный (учел только ленту и стену). Пересчитав в давление на м2 получаем давление на грунт под фундаментом m*g/S = 1000*9,8/(0,4*1)= 24500 Па. Понятно, что чем глубже и дальше от фундамента, тем меньше давление он оказывает на грунт, так как давление перераспределяется.

Для оценки этого давления я использовал формулу (5.6) по ссылке
http://xn--h2aleim.xn--p1ai/sorochan/g5-2-1.html

На глубине 0,7 метра от основания фундамента и на расстоянии 0,6 м от центра передаваемое давление от фундамента составляет 2,2 кПа. Это для верха стены погреба. Ниже давление на стену от фундамента еще меньше. На глубине 1,2 метра от основания фундамента давление от фундамента на стену становится практически нулевым.

Отсюда вывод — можно смело располагать погреб на расстоянии 40 см от ленты. Дополнительное давление, оказываемое фундаментом на стену погреба пренебрежимо малы по сравнению с естественным давлением грунта. Ну и конечно строить лучше сначала погреб, делать обратную засыпку, а потом уже делать ленту и возводить стены.

видео-инструкция по монтажу своими руками, боковое давление грунта на стеновые подвальные конструкции из кирпича, чем отделать, расчет, цена, фото

Подвальным помещением принято считать ту часть строения, большая часть которого размещена под землей ниже уровня отмостки. При этом существуют такие проекты, где его потолок выступает из грунта всего на 20-30 см.

Учитывая такую конструкцию, очень важно рассчитать боковое давление грунта на стены подвала, поскольку от этого зависит не только качество строения, но и безопасность проживающих в нем людей.

Любительское фото возведения бетонной конструкции подвала

Проектирование и монтаж

Для начала необходимо сказать о том, что такие помещения по своей сути возводятся вместе с фундаментом, и именно он будет играть роль стен. При этом стандартный подход к такому строительству не подходит. Это связанно с тем, что пример расчета монолитной стены подвала может значительно отличаться от точно такой же конструкции, но изготовленной из другого материала или расположенной на ином типе грунта.

Таблица расчетов ширины фундамента при сооружении подвалов

Проект

• В основе любого строительства лежит проект, а для подвальных помещений он просто необходим, поскольку нужны точные расчеты.
• Прежде всего, необходимо определиться с высотой комнат. Обычно их делают равной 2.2 метра, но если в помещении предполагается сооружать жилые отделы, то ее стоит делать стандартной и не менее 2.5 метра.

Вариант предварительного проекта создания стен подвальных помещений

• После этого определяются с толщиной стен. В данной ситуации лучше всего использовать специальные справочники и таблицы, которые предоставляют такие данные в соответствии с типом грунтам. Например, монолитные стены подвала при подвижной почве должны иметь толщину не менее 25 см, а если конструкция создается из бута, то их необходимо делать не менее 60 см.
• Профессиональные мастера рекомендуют при создании основания пола подвала производить монолитную заливку с использованием арматурной обвязки и монтажной сетки из металла. При этом ее толщина должна быть не меньше 25 см, поскольку при заглублении ниже одного метра уровня разлива грунтовых вод на нее оказывается давление более одной тонны.

Давление грунта на подвальное помещение

• Когда производится расчет стен подвала, то необходимо сразу учесть равномерное распределение давления и компенсировать его в другие направления. Для этого профессиональные проектировщики рекомендуют изготавливать дополнительные стены, которые бы разделяли помещение на 4 части, подпирая собой основную конструкцию.
• Также нагрузку на такой фундамент снимают за счет вертикального давления плит перекрытия. Именно поэтому строители стремятся уложить их в тот же сезон, чтобы стены подвального помещения под воздействием грунта не перекосились.

Совет!
Данную работу лучше всего доверить специалисту, который имеет соответствующее образование и навык.
При этом не стоит жалеть средств, поскольку в итоге вы получаете полноценное помещение на одной площади.

Восприятие давления на стены через внутренние и внешние стены конструкции

Земельные работы и изготовление пола

• Для начала необходимо выкопать котлован. При этом инструкция по монтажу рекомендует делать его на полметра шире с каждой стороны. Это пространство необходимо для удобства монтажа и последующего размещения дренажа.
• Чтобы облегчить этот процесс стоит воспользоваться специальной техникой, которую можно арендовать на день.

Котлован необходимо делать на несколько метров шире, чтобы в нем можно было работать

• После этого на пол ямы наносят слой щебенки с песком толщиной в 10 см. Для уплотнения его проливают водой и утрамбовывают.
• Далее необходимо изготовить опалубку под монолитную плиту пола. Ее делают своими руками, используя старые доски или фанеру.
• На дно опалубки укладывают слой рубероида для создания гидроизоляции.
• Затем в ней размещают арматуру, которую перевязывают стальной проволокой.

Укладка монолитной плиты на дно котлована

• Также стоит для усиления конструкции использовать специальную монтажную сетку из металла.
• После этого в опалубку заливают бетон, чтобы получить плиту толщиной не менее 25 см.
• Даже если планируется возведение стен подвала из кирпича, то все равно стоит установить в опалубку дополнительную вертикальную арматуру, которая послужит для перевязки с полом.

Совет! Профессиональные мастера рекомендуют добавлять в бетон небольшое количество жидкого стекла, чтобы увеличить гидроизоляционные качества материала.

Армирование монолитной бетонной плиты пли самостоятельной заливке

Фундамент и стены

• На данном этапе необходимо приступить к возведению основной конструкции согласно заранее разработанному проекту. При этом строго запрещается отклоняться от плана застройки, даже если некоторые его этапы выполнить сложно.
• Типовое армирование монолитных стен подвала производится после установки опалубки путем погружения в образованную полость металлической конструкции в виде клетки.

Металлическая вертикальная арматура, установленная на стадии заливки пола, послужит для перевязки конструкции между собой

• Если строение будет возводиться из блоков, то для этого используют стальную проволоку, которую помещают в кладку через ряд. Также профессиональные мастера советуют использовать металлическую сетку для усиления конструкции.
• Когда необходимо создать перегородки, то их лучше связывать с основной стеной арматурой или кладкой при использовании кирпича и камня.

Наглядное изображение поэтапного возведения фундамента с подвальным помещением

• После того, как бетон или цементный раствор застынет, на что обычно выделяют около двух недель, следует сразу поместить наверх бетонные плиты перекрытия. При этом армирование стен подвала привязывают к ним.
• Стоит отметить, что при таком монтаже обычно используют специальную технику. Однако нельзя допускать того, чтобы она располагалась слишком близко к котловану, поскольку на непрочном грунте это может привести к обрушению его стен.

Совет!
Данный этап работы стоит производить в теплое и сухое время года, когда уровень грунтовых вод слишком низкий для затопления.

Разрушение стен подвала при монтаже плиты перекрытия

Гидроизоляция и утепление

• Самой большой проблемой подобных сооружений является не давление грунта на стену подвала, поскольку его можно ослабить конструкционно, а поднятие грунтовых вод, которое может привести к затоплению.
• Стоит отметить, что существует целый ряд различных видов защиты от данного явления природы, но стоит рассмотреть самый эффективный из них.

Использование специального материла для создания гидроизоляции

• Для начала на стены фундамента подвала наносят слой грунтовки, которая увеличит уровень адгезии и послужит первым этапом защиты от влаги.
• Затем на поверхность наносят битум или рубероид. Это будет напорная гидроизоляция, способная выдержать прямой контакт с водой. Также для этих целей можно использовать специальную мастику, но ее цена слишком высока, а качество немногим лучше других материалов.

Использование битума или рубероида для защиты от влаги

• После этого стены котлована застилают полиэтиленовой пленкой. Она послужит дополнительной защитой для дренажной системы, сокращая количество воды и не давая земле проникать в нее на высоком уровне.
• На следующем этапе в свободное пространство котлована засыпают щебенку слоем в 10-20 см. Далее туда же помещают крупнозерновой песок, которые проливают водой для уплотнения.
• На финишной стадии изготавливают бетонную отмостку, для защиты от влаги, идущей с поверхности.

Наружное утепление стен поверх гидроизоляции предполагает установку защитного слоя для дренажа

• При вопросе чем отделать стены в подвале необходимо учитывать то, что утепление такой конструкции производят изнутри. Хотя некоторые мастера предпочитают производить защиту от холода снаружи и только на уровне цоколя. Учитывая данные обстоятельства отделку лучше всего производить гипсокартоном, поскольку данный материал отлично подойдет для этих условий.
• Необходимо сказать и о том, что в последнее время на рынке строительных материалов появился такой компонент, как жидкий утеплитель. Он отлично справляется со своей задачей, дополнительно выполняя функции гидроизоляции. При этом его простота монтажа очень сильно облегчает работу.

Совет!
К гидроизоляции подобных конструкций необходимо подходить очень ответственно, поскольку от этого этапа напрямую зависит срок эксплуатации всего здания.

Неправильно произведенный монтаж или нарушения при установке гидроизоляции могут привести к довольно неприятным последствиям, которые повредят не только подвалу, но и скажутся на всем здании

Вывод

Просмотрев видео в этой статье можно получить более подробную информацию по данной теме. При этом на основании текста, который представлен выше, следует сделать вывод о том, что данная работа является довольно сложной и требует точных расчетов и заранее подготовленного проекта.

Отдельное внимание необходимо уделить тому, что расчет стены подвала подбирается исключительно индивидуально. Для этого необходимо иметь данные о типе почвы, уровне залегания грунтовых вод и климатической особенности конкретной местности.

Отличная статья 0

Устройство подвала

Подвальное помещение является разновидностью заглубленного фундамента. Подвальным считается этаж, у которого уровень пола помещений ниже уровня планировочной отметки земли более чем на половину их высоты. Высоту подвала принимают равной 1,9…2,2 м. этого достаточно для размещения складских помещений или для установки генераторов тепла. Если в подвале планируется уст­роить тренажерный или игровой зал, то его высоту назначают не менее чем в жилых комнатах.

В подвальных помещениях удобно хранить продукты, делать заготовки. Это обус­ловлено свойством грунта сохранять почти постоянную температуру. На глубине 1,5…2 м от поверхности земли она держится на уровне 5 °С — зимой и 10 °С — летом.

Цокольный (полуподвальный) этаж заглубляют в грунт не более чем на полови­ну высоты этажа. Достаточно часто цокольный этаж устраивают при строительстве на сложном рельефе. Высоту цокольного этажа приравнивают к высоте жилых помещений.

Наличие подвала — желание любого застройщика. Это и понятно. Увеличива­ются полезные площади без увеличения габаритов дома. Стоимостной уровень жи­лья, если предполагается его когда-нибудь продавать, также повышается.

Надо учитывать, что стоимость создания подвального помещения почти в 1,5 — 2 раза выше, чем надземного этажа, если требуется надежная гидроизоляция от грунтовых вод.

Вместе с тем, при расположении дома на сухих грунтах наличие в нем подвала или цокольного этажа оправдано и желательно, так как затраты на него оказывают­ся в 2 — 4 раза меньше тех, что потребуются для создания обычного этажа с такой же полезной площадью.

Внимание!

Если Вы предполагаете применять в качестве топлива для приготовления пищи или для обогрева не магистральный газ, а привозной сжиженный газ (пропан), то от подвала или цокольного этажа лучше отказаться. Этот газ тяжелее воздуха. При случайной протечке он может скопиться в нижних непроветриваемых полостях до­ма и привести к взрыву (рис. 1).

Рис. 1

Конструктивное выполнение подвала и фундамента под него определяется уровнем грунтовых вод, степенью пучинистости грунта, типом перекрытия и схемой выполнения гидроизоляции подвала.

С позиции устройства фундамента под домом подвал выполняется по двум схе­мам: с опорой на плиту (рис. 2, а) и с опорой на ленту (рис. 2, б). Каждая из них имеет свою применимость и свою себестоимость.

Рис. 2

Возводить дом с подвалом при высоком уровне грунтовых вод следует на пли­те. Армирование плиты и её бетонирование потребует немало средств, но так обес­печить герметичность соединения плиты со стенами подвала значительно проще. Толщина плиты (15…25 см) зависит от габаритов дома и расположения внутренних силовых стен подвала. Арматура плиты представляет собой жесткий пространствен­ный каркас, уложенный по всей её площади. Диаметр арматуры — 12… 15 мм.

При высоком уровне грунтовых вод для желающих строить дом с подвалом можно воспользоваться известным приемом. Глубину котлована под подвал делают небольшую, до уровня грунтовых вод. После возведения подвала извле­ченный грунт насыпается вокруг будущего дома, который окажется на некотором возвышении. Зрительный образ дома будет более выигрышным, и грунтовые воды не будут сильно беспокоить.

Если уровень грунтовых вод низкий и проблема обеспечения герметичности подвала перед застройщиком не стоит, то стены подвала можно опирать на ленту. При такой конструкции пол подвала — не силовой. С лентой фундамента и со стена­ми он не соединяется. Толщина ленты — 20…30 см, ширина — больше толщины сте­ны на 4…5 см.

Что касается толщины стен подвала, то она определяется самим строительным материалом, пучинистостью грунта, глубиной заложения подвала в грунт, длиной стен и типом перекрытий (рис. 3). Если стены заглублены в непучинистый грунт более чем на 1 м, то их толщину опреде­ляют с учетом бокового давления грунта (табл. 1).

Рис. 3

Таблица 1. Минимальная толщина стен подвала в непучинистых грунтах

Материал стен подвала	Глубина подвала от пола до отмостки (м)	Толщина стен подвала при их длине в свету (см)
		до 2 м	2 -Зм	3 -4м
Железобетон	1,0-1,5 1,5 — 2,0	10 15	15 20	20 25
Монолитный бетон	1,0 — 2,0 2,0 — 2,5	20 25	25 30	30 40
Бетонные блоки	1,0- 1,5 1,5 — 2,0	25 30	30 40	40 50
Бутобетон	1,0 — 1,5 1,5 — 2,0	30 35	35 40	40 50
Кирпичная кладка	1,0-1,5 1,5 — 2,0	25 38	38 51	51 64
Бутовая кладка	1,0- 1,5 1,5 — 2,0	40 50	50 60	60 70

При таких толщинах стен на непучи­нистых грунтах перекрытия подвала не обязательно должны быть бетонными.

Основная задача застройщика, ре­шившегося на устройство подвала, — ис­ключить его увлажнение от грунтовых или паводковых вод. Капиллярная влага не должна вызвать увеличение влажности в помещении или увлажнение самой кон­струкции дома.

Для герметизации подвала применяют три схемы расположения герметизирую­щего слоя:

• наружная противонапорная;
• внутренняя противонапорная;
• гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги.

При выполнении наружной противонапорной гидроизоляции следует учитывать, что её верхний край должен быть выше предполагаемого уровня грунтовых вод не менее чем на 0,5 м (рис. 4, а). Давление от слоя гидроизоляции передается па силовые ограждающие элементы пола и стен, что делает её более предпочтительной.

Рис. 4

Горизонтальный участок гидроизоляции наносится по выровненной и гладкой бетонной подготовке до устройства днища подвала. Такая стяжка толщиной 4…5 см выполняется из смеси песка и цемента 6:1, которую желательно проармировать сет­кой. На подготовленную поверхность плиты наносят слой грунтовки, а на него — би­тумную мастику. После этого настилают полотна рубероида с перехлестом не менее чем 10 см. За стены подвала рубероид должен выступать на 15 см. При влажных грунтах изоляцию выполняют из двух слоев толя или используют рубероид. Чтобы предохранить изоляцию от повреждений, снаружи ее закрывают слоем цементного раствора. Если в качестве рулонного материала применяют толь, то на бетон нано­сят дегтевую пропитку.

Вертикальные участки рулонной гидроизоляции наносятся на стены и защища­ются снаружи кладкой в полкирпича, бетонными плитами или же слоем набрызга бетона. Перехлест горизонтального и вертикального участков гидроизоляции вы­полняют подгибом горизонтальной гидроизоляции не менее чем на 15 см. Верти­кальную гидроизоляцию выводят не менее чем на 15 см над поверхностью грунта.

Если грунтовые воды залегают ниже отметки пола подвала и грунты там мало­влажные, то достаточно ограничиться обмазочной гидроизоляцией с нанесением го­рячей битумной мастики в два слоя толщиной до 2 мм. Перед нанесением мастики стены следует покрыть грунтовкой.

Пространство между стенами подвала и грунтом забивают жирной глиной, уст­раивая глиняный замок.

Внутренняя противонапорная гидроизоляция устраивается, как правило, в уже существующих зданиях или при проведении ремонтных работ, связанных с устране­нием протечки ограждающих конструкций подвала (рис. 4, б). Так как давление на отдельные участки стен внутреннего кессона может быть значительным, то для его восприятия требуются конструктивные усиления.

Гидроизоляция подвала от капиллярной влаги не требует проведения работ высо­кого качества, как этого требовалось при создании противонапорной гидроизоля­ции. Разумеется, эта схема гидроизоляции не подходит для защиты от напорных вод (рис. 4, в).

Внутренняя противонапорная гидроизоляция на штукатурном растворе стала применяться относительно недавно, с появлением штукатурных растворов, обладаю­щих высокой степенью адгезии и быстрым схватыванием. При напорах до 2 — 3 мет­ров, что характерно для подвалов жилых домов, использование подобных гидроизоля­ционных штукатурных составов и мастик позволяет выполнять внутреннюю гидро­изоляцию без создания кессона, с передачей водной нагрузки на штукатурный раствор (рис. 4, г). Как правило, такой вариант гидроизоляции используется при ремонтно-восстановительных работах в качестве дополнения к существующему варианту.

Если слой герметизации не выдержал и произошла протечка, то устранение это­го недостатка, даже засыпкой подвала грунтом, ни к чему хорошему не приведет, т. к. влаге очень сложно уйти из герметичного подвала. Поэтому постоянная сырость в подполе неизбежна, даже когда грунтовые воды уйдут далеко вниз. Правда, можно надеяться на современные гидроизолирующие покрытия, шпаклевки. Но если в под­вале уже настелены полы, выполнены отделочные работы, то устранить подобные протечки будет непросто.

Многими застройщиками, только начинающими свой строительный путь, не учитывается гидростатическое давление грунтовых вод. Это может привести к всплытию подвалов и погребов, смотровых ям гаражей и выгребных ям канализа­ции, незаполненных бассейнов. Все перечисленное — достаточно частые явления, ес­ли уровень грунтовых или паводковых вод высок, а вес сооружения небольшой.

Из практики речного флота

Достаточно давно в качестве пристани на реках и озерах используются плаву­чие дебаркадеры — пристани, нижняя, она же главная часть которых представляет собой герметичный железобетонный корпус. Сверху на нем сооружается легкое дву­хэтажное деревянное строение самой пристани.

Именно так следует представлять дом с подвалом или погреб тем, у кого воз­можно повышение уровня грунтовых или паводковых вод выше уровня их пола.

Герметичность подвала обеспечивается водонепроницаемостью стен и плиты дома, на которой он возведен.

Рис. 5

Из практики индивидуального застройщика

При достаточно высоком уровне паводковых вод застройщик всё же решил де­лать подвал. Дом небольшой, 6×8 м, можно попробовать. Все было сделано почти по науке.

Отрыли котлован глубиной 1,8 м, сделали подсыпку из крупнозернистого песка, застелили гидроизоляцию, а на ней отлили бетонное основание толщиной 10 см с ар­мированием его сеткой (плитой такое тонкое железобетонное создание не назовешь). После этого точно по периметру застройщик уложил три ряда фундаментных бло­ков ФБС и перекрыл подвал плитами.

Пришла весна. Караул!!! Пол подвала сильно подняло, через образовавшиеся тре­щины пошла вода (рис. 5).

Что произошло?

Гидростатическое давление, действующее на пол снизу, оказалось закритическим. При уровне воды в грунте выше пола подвала на 1 м на единицу площади пола действует давление в 1 тонну. То есть на всю площадь этого подвала в 48 м² действу­ет снизу сила в 48 тонн. Это вес очень тяжелого танка или целого вагона. Тонкий пол этого не смог выдержать.

Как надо было сделать. Плита пола должна быть толщиной не менее 20 см, и её армирование должно быть грамотно выполнено. Существенное усиление пола под­вала можно было бы обеспечить возведением одной поперечной стены.

Мели приглядеться к такому фундаменту, то бросается в глаза слишком близкое расположение стены к краю плиты, на которую она опирается. Наш застройщик уло­жил фундаментные блоки вплотную к периметру бетонного пола. Видимо, решил сэ­кономить на объеме земляных работ и бетонировании. При таком исполнении этого узла пол подвала от давления грунта сразу от края интенсивно начинает загружаться изгибающим моментом (рис. 6, а).

Большие изгибающие нагрузки — это и значительные деформации, и разруша­ющие напряжения в плите подвала. При слабом уплотнении грунта под плитой это проявляется в большей степени.

В варианте, когда плита пола выходит за контур стены на 30 — 40 см (рис. 6, б), максимальная величина изгибающего момента становится значительно ниже. Плиту можно было бы делать тоньше, не боясь деформаций и разрушений.

Рис. 6

Похожее разрушение плиты пола может произойти и с незаглубленной плитой. Тяжелый гараж может сильно деформировать плиту, особенно если нарушена её це­лостность удлиненным проемом под смотровую яму (рис. 7).

Рис. 7

При устройстве подвала на его стены укладывают бетонные перекрытия. Это связано с тем, что боковое давление грунта на стены необходимо на что-то передать. Особенно большое боковое нагружение стен возникает от пучения грунта, так как он стремится расшириться при своем замерзании во все стороны. Жесткие перекрытия позволяют замкнуть на себя нагрузки, приходящиеся на стены подвала со всех сто­рон. Эта расчетная схема рассматривает стену подвала как набор вертикально расположенных балок, передающих нагрузку от грунта на бетонный пол и на бетонное пе­рекрытие (рис. 8).

Рис. 8

Именно поэтому стены подвала при строительстве загружают бетонным пере­крытием в этот же сезон, не дожидаясь, пока пучинистый грунт своим расширением наклонит стены внутрь подвала.

Эта схема принята при возведении подвала по технологии ТИСЭ. Такие верти­кальные балки создаются в каждом четвертом вертикальном канале стены после их заполнения арматурой и бетоном. Схема эта хорошо работает вне зависимости от га­баритов подвала и разбивки внутренних его стен.

Это интересно

При силовой схеме, представляющей стену в виде набора вертикальных балок, стены подвала можно выполнять тем тоньше, чем тяжелее дом сверху (из условий напряженного состояния стены, загруженной весом и боковым давлением). В этих ус­ловиях в массиве бетона отсутствуют растягивающие напряжения, от которых он мог бы разрушиться.

При возведении стен подвала из готовых бетонных блоков выполняют горизон­тальное армирование. В этом случае стена работает по другой расчетной схеме, при которой она рассматривается как набор горизонтально расположенных балок, передающих боковую нагрузку от грунта на внешние и внутренние стены подвала. Из-за большого пролета такой горизонтальной балки стена подвала должна иметь большую толщину или эффективное горизонтальное армирование (рис. 9).

Рис. 9

В реальности стену подвала следует рассматривать как набор одновременно ра­ботающих вертикальных и горизонтальных балок. Причем чем тяжелее сам дом, чем большим весом загружены стены подвала, тем ближе расчетная схема к стене с вер­тикально расположенными балками.

Из строительной практики

Возведение стен подвала часто выполняют с использованием крупногабаритных го­товых фундаментных блоков ФБС (рис. 10). Как правило, при выполнении угловой пере­вязки с этими блоками, перехлёст блоков по всей длине стены — самый минимальный.

При слабом горизонтальном армировании узкая зона вертикальных стыков ФБС превращается в шарнирное соединение. При отсутствии подвального перекрытия и достаточно большом давлении грунта, подверженного пучинистым явлениям, часть стены может уйти вовнутрь.

Рис. 10

Исправить ситуацию и остановить процесс разрушения стен подвала возможно только с возведением в подвале подкрепляющих стенок. Это достаточно дорогое удовольствие, да и подвал потеряет всю свою привлекательность.

Разрушиться стена подвала от давления грунта может и без пучинистых явле­ний, при монтаже плит перекрытия. Опоры автокрана, установленные в непосредст­венной близости от стен подвала, создают в грунте достаточно высокий уровень на­пряжений. Нагрузка на выдвижную опору и боковое давление грунта на стены под­вала особенно высоки, когда идет монтаж дальних плит, наиболее удаленных от ав­токрана (рис. 11).

Рис. 11

Чтобы не случилось подобного разрушения, расстояние от стены до края опор­ной площадки автокрана должно быть не меньше 0,8 м.

Начинать монтаж перекрытия следует с укладки ближних плит, которые смогут усилить устойчивость стен подвала.

Устройство подвала начинается с рытья котлована. При планировании этого этапа работ застройщик не должен забывать о том, что в зимнее время граница про­мерзания в зоне котлована опустится. Грунт с плотной структурой при насыщении водой и замерзании может снизить свою плотность и подняться на 10…15 см (рис. 12, а). Если же застройщик успел возвести подвал, но не предусмотрел его утепления, то пучинистые явления могут поднять подвал на 10…15 см, вызвав разру­шения или недопустимые смещения. Чтобы этого не случилось, следует утеплить подвал по одной из двух схем, предусматривающих утепление по полу или по под­вальному перекрытию (рис. 12, б, в). Последний вариант более удачен, так как при отсутствии перекрытия стены подвала от давления пучинистого грунта могут накло­ниться внутрь. Снеговой покров здесь можно считать утеплением подвала.

Рис. 12

Планируя утепление и гидроизоляцию стен подвала снаружи, обращаем внима­ние на качественное выполнение их монтажа. Поверхности, контактирующие с мерзлым грунтом, должны быть ровными, а соединение их со стеной — надежные. Дело в том, что пучинистый грунт при своем расширении может захватить часть по­крытия и разорвать его (рис. 13, а). Попадание влаги в стену будет неизбежным.

Силы сцепления грунта с утеплителем можно существенно понизить, введя слой песка между грунтом и утеплителем и устроив эффективный дренаж. Песок не должен быть мелким, а грунт и песок лучше разделить толью или полиэтиленом. Ги­дроизоляцию располагают под утеплителем, нанося её на саму стену. Песчаная за­сыпка должна быть соединена с дренажной системой (рис. 13, б). Верхние две тре­ти песчаной засыпки можно заменить грунтом. Снаружи утеплитель может быть за­щищен кирпичной кладкой или жесткими панелями (цементо-стружечная плита или асбоцементный лист).

Рис. 13