Подвал устраивают под всем домом или под любой его частью. Необходимость сооружения подвала определяется житейскими потребностями (например, а нем можно хранить зимой съестные припасы. За счет подвала увеличивается полезная площадь подсобных помещений дома без использования земельных площадей. Однако целесообразность строительства подвала находится в прямой зависимости от уровня грунтовых вод. Также нужно учитывать, что стоимость строительства подвала в 1,5 раза больше, чем стоимость строительства надземного этажа, поэтому его сооружение следует экономически обосновывать.
Как сделать подвал в доме своими руками — видео
И несмотря на то что дом с подвальным помещением является более выигрышным в индивидуальном строительстве, берутся за его сооружение далеко не все. Это связано, прежде всего, с высокой себестоимостью нулевого цикла и сложностями эксплуатации подвальной части здания при высоком уровне грунтовых вод.
Подвальное помещение можно с уверенностью отнести к разновидности ленточных фундаментов, если его стены служат фундаментом дома (случай устройства ленточных фундаментов). Если же подвал строят под домом со столбчатым фундаментом, то стены для него строят отдельно. Глубина заложения подошвы фундамента относительно пола подвала как правило, должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укрепленных грунтах фундамент можно не заглублять в грунт, т.е. принимать глубину его заложения, равную глубине подготовки под полы подвала.
При высоком уровне грунтовой влаги подвал сооружать нецелесообразно, так как гидроизоляционная защита потребует немалых материальных и трудовых затрат, поэтому при высоком уровне грунтовых вод лучше сооружать подполье, пол которого должен находиться выше уровня грунтовых вод. Практика убедительно доказала, что при уровне грунтовых вод выше пола подвала от сырости могут спасти только дорогостоящие меры. А при малейшем нарушении технологии строительства сырость станет постоянным спутником жизни со всеми отсюда вытекающими негативными последствиями. При необходимости устройства подвала или подполья при высоком уровне грунтовых вод дешевле и безопаснее поднять пол первого этажа, а планировочную отметку вокруг дома повысить за счет подсыпки. Такой дом «на пригорке» будет всегда сухим и будет смотреться намного эффектнее, чем дом в низине. Если в цокольной части дома сооружается гараж, то подсыпку можно не выполнять, или выполнить ее только с трех сторон. В настоящее время создано большое количество материалов, при помощи которых можно построить подвал с полной надежностью и герметичностью. Заслуживает внимания опыт итальянской компании INDEX материалы которой применяют во всем мире. К примеру, введение в бетон добавок SATURFIX или IDROBETON позволяет значительно повысить его качество, а пластификатор FLUXAN увеличивает его водонепроницаемость, механическую прочность, время жизни раствора и адгезию бетона к арматуре.
Говоря о добавках к бетону.
Нельзя обойти стороной достижения фирмы МАПЕЙ — ведущего мирового производителя строительной химии. Пластификаторы, изготовленные МАПЕЙ, добавляют в бетон при сооружении плотин, метрополитенов, бассейнов и других сооружений, где вопросы гидроизоляции ставятся во главу угла. К примеру, добавка к бетону МАПЕФЛЮИД ПЦ 504 (сверх-разжижающая добавка пуццоланового действия для бетонов и растворов, стойких к воздействию агрессивных сред), практически исключает в последующем применение любой другой гидроизоляции. При этом образуется бетон высокого качества, стойкий к воздействию агрессивных химических веществ и абсолютно водонепроницаемый. Добавка значительно повышает адгезию бетонной смеси с ранее уложенным слоем, увеличивает механическую прочность и долговечность застывшего бетона.
Если обеспечить непрерывный процесс бетонирования фундамента по каким-либо причинам не удается, то используют так называемое бетонирование «в два приема». Суть этого метода заключается в укладке в «холодном стыке» само-расширяющегося резинового шнура (так называемой «шпонки»), который под действием влаги увеличивается в объеме до 600 %, заполняя собою все щели. При бетонировании «в два приема» нужно обеспечить чистоту застывшего слоя бетона, для чего лучше всего стык промыть проточной водой. В противном случае грязь, песок, пыль или другие инородные предметы, которые попадают на стыки в условиях строительных площадок, отрицательно сказываются на герметичности фундамента. Повышение адгезии бетонной поверхности в районе «холодного шва» можно обеспечить, промазав место предполагаемого шва латексом STRATO 490 (фирма INDEX) в смеси с водой и цементом.
Конструктивные особенности подвальных помещений.
По принятой с древних времен технологии сначала возводятся ленточные фундаменты на всю высоту подвала, а затем выполняется бетонная подготовка под полы. Если ленточные фундаменты сооружают по методу расширения нижней части (с фундаментными плитами), то пол подвала выполняют по насыпному грунту выше места расширения подошвы на 75 — 90 см в зависимости от толщины фундаментных плит. Типовая конструкция подвала дома со стенами из сборных фундаментных блоков приведена на рисунке 69.
Рис. 69. Типовая конструкции подвала дома: 1-бетонные полы,
2-насыпной грунт, 3-гидроизоляция, 4-бетонные блоки ФБС
Практика показывает, что такое конструктивное решение приводит к повышенным трудовым и материальным затратам при возведении нулевого цикла и не соответствует современным эксплуатационным требованиям.
Неизбежные просадки грунта, уложенного с нарушениями правил (плохое уплотнение из-за отсутствия эффективных уплотнительных установок), приводят к необходимости ремонта подвальной части дома уже на начальной стадии его эксплуатации. Кроме того, некачественное уплотнение грунта с наружной части фундамента вызывают осадки отмосток, доступ ливневых вод к подошве фундамента, что отражается на эксплуатационных качествах дома в целом. Поэтому появилась потребность в разработке и внедрении более новых конструктивных решений, частично или полностью устраняющих указанные недостатки.
Достигнуть желаемого результата можно, соорудив под стенами подвала сплошную железобетонную плиту (рис.70), которая одновременно будет решать две задачи: служить фундаментной подушкой и выполнять функцию пола подвальной части дома.
Рис. 70. Конструкция подвала со сплошной железобетонной плитой:
1-железобетонная плита, 2-гидроизоляция, 3-монолитные стены
бетона марки 100, 4-внутреннее утепление стен.
Размеры фундаментной плиты имеют большое влияние на ее эксплуатационные качества.
К фундаментной плите в процессе ее эксплуатации приложены силы, вызывающие изгибающий момент. Поэтому толщина плиты и ее армирование должны быть такими, чтобы от действия этих сил плита не разрушилась. В связи с этим толщину плиты делают не менее 20 см, а армирующую сетку располагают ближе к поверхности пола, где плита испытывает растягивающее напряжение. Все же при большой длине фундаментной плиты это напряжение может быть таким, что прочности плоты станет недостаточно, и на слабоуплотненных грунтах плита может разрушиться. Но величина растягивающего момента существенно компенсируется, если в конструкции фундамента будет предусмотрена хотя бы одна внутренняя стена!
Для армирования фундаментной плиты закладывают сетку из арматуры марки Ж10 III или Ж 8А III. Если в подвальной часта дома размещается гараж, то толщину фундаментной плиты увеличивают до 0,5 — 0,6 м. Если в подвале предусмотрен бассейн, то сначала бетонируют его чашу, прокладывают коммуникации и только после этого приступают к устройству фундаментной плиты. При этом сначала песчано-гравийную подушку заливают битумной мастикой, затем отливают плиту, а стены изготавливают в последнюю очередь.
Если в месте расположения подвала имеются грунтовые воды, то на фундаментную плиту могут действовать силы гидростатического давления (рис. 71).
Рис. 71. Гидростатическое давление, действующее на фундамент и стены подвала:
1-уровень грунтовых вод, 2-давление воды.
Если уровень грунтовых вод превышает отметку подошвы фундаментной плиты на 1 м, то на 1 мг ее подошвы будет действовать сила, равная 1 т. При большой площади фундаментной плиты эта сила может достигнуть величины, при которой конструкция плиты будет не в состоянии компенсировать приложенную силу. В результате в плите появляются трещины и возникает затопление подвала. Усилить несущую способность плиты можно расположением армирующей сетки ближе к подошве плиты, и устройством внутренней стены подвала.
Расположение наружных стен по отношению к краям фундаментной плиты тоже играет существенную роль в распределении приложенных нагрузок. Изгибающие моменты, действующие на фундаментную плиту при различном расположении наружных стен, показаны на рис. 72.
Рис. 72. Нагрузка фундаментной плиты изгибающим моментом: а — при расположением
стен вплотную к периметру фундаментной плиты; б — края фундаментной плиты
выходят за контур фундамента
Из рисунка видно, что изгибающий момент, приложенный к фундаментной плите, существенно возрастает, если стены расположены вплотную к периметру. На слабых грунтах эти силы могут вызвать разрушение плиты со всеми отсюда вытекающими последствиями. В случае, когда плита выходит за контур фундамента, величина изгибающего момента снижается, и несущая способность плиты увеличивается.
Деформация фундаментной плиты может возникнуть и в случае искусственного нарушения ее целостности, например, проемом под смотровую яму для обслуживания и ремонта автомобиля. Конечно, на плотных материковых грунтах с низким уровнем грунтовых вод эти силы не оказывают большого значения на эксплуатационные свойства фундаментной плиты и в расчет могут не браться. На слабых же просадочных грунтах они силы могут достигать больших значений и поэтому должны учитываться при проектировании фундаментов. В таких случаях фундаментная плита выполняется после специального расчета со строгим соблюдением технологии строительных работ.
Стены подвала
Стены подвала испытывают большие боковые нагрузки, возникающие от давления грунта. При значительном заглублении подвала эти силы могут оказаться достаточно большими и вызвать разрушения стены, особенно если фундаментные блоки уложены неправильно (рис. 74)
Рис. 74. Разрушение стен подвала при значительном заглублении
Для того чтобы силы бокового давления не разрушили стены подвала, укладка фундаментных блоков должна выполняться со строгой перевязкой швов, особенно в углах здания. Для стандартных фундаментных блоков перехлест блоков в углах получается минимальный и, как правило, является недостаточным для эффективной перевязки швов. Для увеличения перехлеста фундаментных блоков используют укороченные (доборные) блоки или монолитные вставки, заполняющие образовавшийся при раскладке фундаментных блоков зазор (рис. 75).
Рис. 75. Использование укороченных (доборных) блоков для обеспечений
перевязки угловых швов: 1 — укороченные (доборные) блоки.
Однако правильной расстановки фундаментных блоков бывает недостаточно. При большой длине стены силы трения между фундаментными блоками не в состоянии противостоять силам бокового давления, и в результате возникает угроза разрушения стен подвала.
Значительно усилит сопротивляемость стен силам бокового давления армирование кладки фундаментных блоков. Армированием добиваются повышения прочности стены, принимающей на себя большие механические нагрузки. При продольном армировании стальные стержни арматуры следует соединять между собой сваркой. При устройстве стыков внахлестку без сварки концы стержней должны заканчиваться крюками и связываться проволокой на длине равной 20 диаметрам. Армированная стена уже работает по другой расчетной схеме и рассматривается как набор горизонтально расположенных балок, передающих боковую нагрузку от грунта на внешние и внутренние стены подвала.
Монолитная конструкция стен подвала
усиленная арматурным каркасом, помогает избежать всех этих недостатков. Такая технология повсеместно применяется за рубежом, где для строителей разработаны целые серии инвентарных опалубок, что снижает трудовые затраты на их возведение. К сожалению, каша строительная индустрия инвентарными опалубками для малоэтажного строительства не располагает, поэтому индивидуальным застройщикам приходится опалубочные работы выполнять старым «дедовским» способом. Это несколько увеличивает трудоемкость строительных работ, но зато монолитные стены способны выдерживать большие боковые нагрузки и легко защищаются от грунтовой влаги. Толщина монолитной стены должна быть не менее 0,3 м, а опалубку для нее лучше сделать из строганой доски, что позволит избежать трудоемкого выравнивания внутренних стен подвала штукатуркой или затиркой.
Стены подвала при столбчатых или мелкозаглубленных фундаментах сооружают отдельно.
Стены подвала могут совмещаться с осью основных фундаментов или размещаться на некотором удалении от них (рис. 76).
Рис. 76. Варианты взаимного расположения мелко заглубленного фундамента
и стены подвала: а) — на расстоянии, б) — совмещенные.
При этом форма подвала может быть прямоугольной или круглой. Для строительства таких стен может использоваться красный полнотелый глиняный кирпич или бетонные блоки облегченных конструкций, которые в большом ассортименте представлены на современном рынке. При этом прочность кирпичной кладки должна быть такой, чтобы успешно противостоять боковым нагрузкам от грунта.
Для усиления кирпичной кладки ее армируют стальной проволокой диаметром 3-4 мм или сеткой «зигзаг». Использование для кладки пустотелых блоков дает экономию материалов до 35-40 %.
Перекрытие подвала
В большей степени компенсировать боковые силы давления грунта помогает железобетонной перекрытие подвала. Жесткие железобетонные перекрытия позволяют замкнуть на себя нагрузки, действующие на стены подвала со всех сторон. Перекрытия нужно устанавливать сразу же после сооружения стен подвала, иначе пучения грунта в зимний период может их разрушить. Сборные железобетонные элементы перекрытий изготавливают в виде многопустотных настилов, опирающихся на стены или в виде панелей, опирающихся на прогоны. Крупные панели отличаются от настилов своими размерами ( рис. 78).
Рис. 78. Крупные многопустотные панели перекрытий
Их изготавливают на заводах, придавая поверхностям потолков готовую под окраску фактуру. Для междуэтажных перекрытий малоэтажных зданий часто используют ребристые панели размером 1,2×6 м. Преимущество пустотных панелей и настилов заключается в повышенных тепло и звукоизоляционных характеристиках. Для их изготовления требуется меньше бетона, что значительно снижает вес, а следовательно, и нагрузки на фундаменты. Преимущество сборных перекрытий заключается и в том, что нагружать их можно сразу же после установки. Кроме того, перекрытия из сборного железобетона отличаются прочностью и долговечностью (более 80 лет).
Настилы и панели перекрытий имеют маркировку, состоящую из буквенной и цифровой части. Первая буква «Н» или «П» соответствует наименованию изделия (настил или панель), вторая буква «Т» указывает, что настил или панель рассчитаны на тяжелую нагрузку. Первые две цифры показывают номинальную длину настила или панели, вторые две цифры — их номинальную ширину. Фактическая длина настила меньше на 3 см от номинального размера, а панели — на 1 см. Фактическая ширина настилов и панелей меньше номинальной на 1 см. Это обстоятельство нужно обязательно учитывать, размечая оси под несущие стены дома.
Для настилов под тяжелую нагрузку применяют бетон марки 300, под обычную — марки 200. Для панелей используют только бетон марки 200. Армируют настилы сварными сетками из горячекатаной стали периодического профиля. При изготовлении панелей в большинстве случаев применяют предварительное напряжение арматуры.
Вентиляция подвала
Вентиляция подвального помещения выполняется через специальные отверстия, расположенные в его верхней части. Вентиляция эффективна только тогда, когда существуют два канала: приточный и вытяжной (Рис. 79).
Рис. 79. Вентиляция подвала: 1 — грунт, 2-утрамбованная гравийно-пасчаная смесь,
3-уплотненная жирная глина, 4-вытяжной канал вентиляции, 5-отмостка,
6-стена дома, 7—рубероид, 8-приточный канал вентиляции, 9-утеплитель,
10-ж/б перекрытие, 11-кирптчная кладка, 12-бетонный пол.
Их располагают в противоположных сторонах подвала: приточный — у пола, вытяжной — под потолком. Эффективность вентиляции увеличивается, если вытяжные каналы вывести за пределы крыши. В кирпичных домах для этого в стенах предусматривают специальные каналы, а в деревянном доме можно установить асбестоцементные или металлические трубы диаметром 100 — 150 мм. В домах каркасной конструкции вентиляционные трубы можно убрать внутрь каркаса.
