Как правильно вырыть котлован под фундамент? (видео)

 

Среди большого разнообразия фундаментов монолитные его варианты отличаются особой популярностью. Это объясняется прежде всего высоким уровнем их прочности, механичной устойчивостью и длительным сроком эксплуатации. О том как сделать котлован для фундамента узнаем далее.

Когда лучше рыть котлован?

Устройство котлована регламентируется СНиП -87, а что касается сезонности – специалисты утверждают, что лучше начинать работы весной. С наступлением первых теплых дней грунт начинает оттаивать, поэтому при рытье снижаются трудоемкость и временные затраты.

Иногда работы осуществляются в зимний период года, но в таком случае следует учитывать – при низких температурах обустройство бетоном фундамента усложняется. Необходимо также хорошо подумать прежде, чем начинать работу с котлованом осенью. Скорее всего, весной все равно придется производить выемку почвы, так как вместе с талым снегом стенки котлована начинают оплывать и сползать.

В процессе разработки котлованов необходимо провести следующие мероприятия:

•  – Разработать проект, планировку территории и получить разрешительные документы.
•  – Расчистить территорию от помех, включая деревья, постройки и лишний грунт.
•  – Перенести в другое место инженерные коммуникации, которые пролегают на территории.
•  – Произвести обустройство котлована с последующим вывозом грунта на утилизацию.
•  – Укрепить откосы и стенки котлована, произвести прокладку новых коммуникаций.
•  – Осуществить обратную засыпку и подготовить насыпь.

В целом, такие земляные работы, как разработка котлованов, предусматривают пять этапов. Об этом далее поговорим подробнее.

Монолитный фундамент — преимущества и разновидности

Перед тем как узнать об особенностях сооружения котлована под фундамент, предлагаем изучить характеристики монолитных фундаментов. Среди основных достоинств фундамента монолитного типа отметим:

• цельная монолитная конструкция отличается отсутствием швов, поэтому сквозь нее не проходит влага;
• такой фундамент способен выдерживать большие нагрузки, а из-за дополнительного армирования он достаточно пластичный;
• используя специализированную технику, для сооружения фундамента потребуется немного времени;
• различают фундаменты различные по форме и технологии сооружения;
• подходят для сооружения зданий нестандартных форм;
• имеют простую внутреннюю и внешнюю отделку;
• позволяют соорудить здание с подвалом.

Однако, у монолитных фундаментов имеются определенные недостатки:

• бетон имеет низкую тепловую проводность, поэтому в фундаменте образуются мостики холода и он нуждается в дополнительном утеплении;
• общая стоимость фундамента получается довольно высокой из-за большого количества физического труда и необходимости в специальной технике.

Среди основных вариантов исполнения монолитных фундаментов отметим:

• сплошной;
• ленточный;
• стаканный;
• столбовой.

Первый вариант фундамента предполагает сооружение монолитной плиты, для изготовления которой используется ранее армированный бетон. После сооружения фундамента удается получить сплошное основание толщиной от 30 см и выше. Плитный фундамент устанавливается на сложных видах почвы, которые чрезмерно насыщены влагой. Среди основных достоинств такого фундамента стойкость перед деформациями, гибкость, способность выдерживать и распределять нагрузку равномерно.

Для изготовления ленточно-монолитного основания используют железобетонные составы. По внешнему виду они представляют собой сплошные полосы, располагающиеся по постройке. Для изготовления такого фундамента внутри почвы обустраивают траншею, которая в последующем заливается раствором из песка и цемента. Наличие специальных подушек позволяет равномерно передавать нагрузку от здания.

Стаканный фундамент изготавливается с применением бетонного состава и измельченного щебня или гравия. Для изготовления фундамента обустраивается котлован, который в последующем заливают бетоном с обязательным армированием. Обязательно обустраивается песчаная подушка, которая выполняет роль амортизатора, смягчающего давление здания на землю. Использование данного фундамента актуально на почве с низким уровнем пучения.

Фундамент столбчатого типа изготавливается из бетона с дополнительным армированием. Возможен также вариант сооружения такого фундамента с использованием дерева. Используется только на почве с высоким уровнем устойчивости и с отсутствием подвижек.

Время для проведения работ

Начинающие строители часто задумываются о том, в какое время лучше проводить работы по рытью котлована. На поверхности лежит только один очевидный факт – зимой это делать не стоит, так как копать мерзлую землю чрезвычайно тяжело. Однако это не значит, что для работ подходят все остальные времена года.

Хороший специалист ответит, что подходящих сезонов два: лето и осень. Нельзя проводить работы такого рода весной. В это время года начинаются процессы оттаивания земли, вследствие чего происходит выделение большого количества воды, которую нужно будет откачивать. Следовательно, потребуются дополнительные затраты на специализированную технику.

Выбор удачного сезона для начала работ – хороший способ сэкономить средства. Но если вам все же придется работать с влажным грунтом, помните о том, что необходимо оборудовать специальную систему для отвода влаги (в этих целях сооружается дренаж из щебенки).

Осенний сезон подходит для данной деятельности не полностью. Работать можно только в его первой, теплой части. Поздней осенью уже начинаются заморозки, почва ведет себя нестабильно – ночью замерзает, днем оттаивает. Это может наложить отпечаток на ход и качество работ.

Конечно, нельзя однозначно запретить рытьё котлована в холодное время года. Если есть непреодолимая потребность в его срочном создании, это возможно. Однако придется учесть, что это «удовольствие» обойдется вам в полтора-два раза дороже.

Если вы хотите сделать котлован под цокольный этаж или под фундамент обычного дома своими руками, прежде всего, вам нужно подготовить чертеж и план работы.

Правильный расчет ширины и глубины траншеи под фундамент

Данные параметры зависят, в первую очередь, от характеристики грунта и уровня его промерзания и залегания грунтовых вод.

Ширина траншеи зависит от расчетной ширины подошвы фундамента, к которой необходимо добавить от 200 до 800 мм для монтажа опалубки (под монолитный фундамент) или свободного перемещения рабочих.

Для определения ширины подошвы необходимо определить прочностные и деформативные характеристики грунта на участке.

Помните: Давление на грунт должно быть меньше, чем его расчетное сопротивление, а величина его уплотнения после нагружения фундамента не должна быть больше 100–120 мм.

На глубину траншеи влияет, прежде всего, качество грунта:

• Скальная порода и крупнозернистый песок – независимо от глубины промерзания.
• Легкий песок и супесь – не меньше глубины промерзания (при условии, что грунтовые воды залегают достаточно глубоко).
• Глина и суглинок – не меньше расчетной глубины промерзания.

Важно знать: Расчетная глубина промерзания грунта в Москве и Московской области составляет 4 метра.

Разновидности

Перед тем, как приступить к работе, следует для себя четко определить, какой именно вид котлована вам требуется. Это будет зависеть от типа фундамента и цоколя.

Есть параметры, которые обязательно следует учесть при разделении котлована на

• наличие/отсутствие откосов, их число.
• Наличие/отсутствие креплений на углах.
• Наличие/отсутствие наклонных вертикально стоящих стенок.
• Котлован или траншея (это будет определено после того, как вы выберет тип фундамента – плитный или ленточный).

Если вы планируете создавать ленточный фундамент, то потребуется вырыть котлован-траншею, которая будет проходить по периметру, а еще в тех местах, где будут расположены несущие стены.

Интересно, что если вы планируете сделать плитный фундамент (именно он подойдет для изготовления цокольного этажа), то котлован следует выкапывать по периметру здания и в том месте, где вы планируете сделать подвал.

В первую очередь вам потребуется заняться такими земельными работами для того, чтобы вырыть котлован под цокольный этаж:

• Определить, какого типа почва на дачном участке, провести экспертизу (это обязательно нужно для того, чтобы спланировать глубину залегания фундамента).
• Провести исследование технических  характеристик здания для того, чтобы определить, какая будет нагрузка на фундамент (по максимуму учесть всю специфику, которая будет влиять на вес, даже вес кровельных материалов).
• Рассчитать глубину котлована (этот тип расчетов лучше доверить специалистам).
• Проанализировать климат, который характерен для данной полосы, чтобы выявить возможные сезонные сдвиги грунта.

Ширина траншеи под фундамент

Сама траншея всегда будет шире фундаментных блоков, которые в неё лягут. В свою очередь фундамент должен быть несколько шире основных планируемых стен.

На практике ширину высчитывают исходя из учета размеров конструкции, включая опалубку и опоры плюс 0,4 м (0,2 снаружи и 0,2 м внутри здания).

Как правило, траншея под частный дом вручную роется шириной 0,7-0,8 м. При данных габаритах удобно вынимать грунт и свободно перемещаться при ведении работ.

При копке фундамента ручным способом нижний слой почвы надо снимать максимально горизонтально, не нарушая естественную плотность грунта.

Осыпавшуюся землю не стоит утаптывать, а необходимо удалить. Это важно потому, что даже утрамбованная земля сильно уступает естественной плотности почвы.

Выполнение разметки котлована

К разметке контуров, перед тем как выкопать траншею под фундамент, приступают только после расчистки и выравнивания поверхности площадки под застройку.

Для выполнения этой работы лучше всего использовать металлические прутки или отрезки арматуры и прочный не растягивающийся шнур.

Допускается забивать деревянные колья, но они менее устойчивы и прочны.

Разметка траншеи или котлована производится на основании проектных решений с учетом места для установки опалубки и обеспечения возможности производства гидроизоляционных работ.

Решение отказаться от установки опалубки и нанесения на поверхность гидравлической изоляции в большинстве случаев может оказаться ошибочным, хотя и значительно сократит время выполнения работ. Проникновение грунтовой влаги в фундаментную конструкцию может повлечь за собой ее постепенное разрушение в результате периодического замерзания в холодное время и последующего оттаивания.

1 – геодезический колышек;
2 – шнур уровня центрального прогона;
3 – колышки;
4 – горизонтальные доски;
5 – наружная линия;
6 – шнур.

Для нанесения контуров здания сложной конфигурации, а также при уклонах рельефа площадки, потребуется нивелир или другой точный прибор для определения углов и относительных высот. Измерение длины фундаментной ленты на склонах при помощи простой рулетки может привести к получению ошибочных результатов. Поэтому для выполнения такой разметки лучше пригласить специалиста, имеющего опыт геодезических работ.

Подготовительные работы и расчет

Перед началом выкапывания следует рассчитать ширину и длину. Естественно, что они будут зависеть от параметров самого здания (ширины и длины), а еще от глубины залегания подошвы конструкции. Есть правило для того, чтобы определять размеры постройки – размер фундамент должен быть больше, чем длина и ширина фасада на 0,4 метра, так как под отделку фасада тоже потребуется фундамент. Следовательно, прибавьте к каждой стороне по 0,2 метра.

Как уже было упомянуто, размер котлована будет зависеть и от глубины залегания фундамента, ведь в поперечном разрезе он (котлован) должен быть по форме как трапеция. Такие требования обусловлены техникой безопасности. Стенки (при доставании земли из котлована) должны быть с откосами. Размер дома, увеличенный на 0,4 метра, будет спроецирован лишь на нижнюю часть котлована. Учтите, что верх должен превышать размеры на величину, которая равна глубине залегания подошвы. Это поможет вам создать пропорцию с уклоном стены на 45 градусов. Это нужно для того, чтобы стенки были в безопасности, и им не грозило осыпание почвы.

Нулевой уровень выглядит следующим образом – размеры котлована (ширина и длина) должны быть равны размеру дома, но увеличены на размер глубины котлована. На уровне подошвы размер будет тот же, как и у фасада, но больше на 0,4 метра. Если заглубить подошву на 50 см, этого правила можно не придерживаться, и тогда стенки в котловане будут вертикальными.

Для того чтобы определить площадь подошвы, рекомендуем заранее рассчитанную нагрузку на определенный показатель почвы и уровень максимально допустимой нагрузки (такие данные можно получить после проведения экспертизы). После того, как размер будет рассчитан, начинаем рыть котлован.

Процесс рытье делят на несколько стадий:

1. Для начала подготовка участка, следует снять 0,4 метра почвы сверху.
2. Влагу откачивают (в случае ее образования), а после отводят с участка.
3. Убирают землю на рассчитанную заранее глубину. Если котлован будет глубже 1,25 метра, то следует поставить особые брусья-опорки, которые помогают предотвратить оползание земли по стенкам.
4. Сделать в котловане ступени, если глубина 5 метров (расчет глубины ступеней оставьте для опытного специалиста).

Обустройство котлована для плитного фундамента

Начинать обустройство котлована под плитный фундамент следует с выполнения разметки. Для этого, воспользуйтесь готовым проектом здания и согласно ему разметьте территорию. Процесс определения внутренних стен и перегородок выполнять не потребуется. Так как плитный фундамент — сплошное и монолитное основание. Ширина плитного фундамента должна быть на 100 см шире, нежели периметр дома с каждой стороны. Таким образом, не возникнет проблем с обустройством отмостки и системы дренажа.

При наличии в доме пристроек, террас, балконов, они также размечаются при определении размеров котлована. Так как плитный фундамент является монолитным основанием, если к нему пристраивать дополнительные помещения возникнут проблемы с целостностью фундамента.

Глубину заложения котлованов для фундаментов домов определяет тип почвы строительного участка. Если грунт на объекте отличается особой плотностью, то достаточно обустроить котлован глубиной около полуметра.

При наличии на участке очень слабой почвы, потребуется увеличить глубину заложения фундамента. Если на участке имеется торфяной слой, то от него следует полностью избавиться. В таком случае, глубина заложения плиты составит 100 и более сантиметров.

Для рытья котлована используется специализированная техника, так как для выполнения этого задания вручную, потребуется очень много времени и физических затрат.

После работы специализированной техники, постарайтесь максимально выровнять дно котлована по горизонтали. При наличии на участке ям не рекомендуется засыпать их почвой, для этих целей используется только песок, не дающий усадки.

При обустройстве дренажной водоотводной системы, все водоотводы должны обустраиваться в процессе рытья котлована. Учтите, что для качественного отвода воды, котлован обустраивается с небольшим уклоном в одну сторону.

После рытья и выравнивания котлована следует обустроить в нем подушку из песка и гравия. Сначала во внутрь котлована засыпается большое количество песка, который тщательно утрамбовывается с помощью специального оборудования.

В песке не должна присутствовать глина, мел и другие примеси. Толщина песчаного слоя составляет около 200 мм. С помощью песчаной подушки удается равномерно распределить нагрузку от здания и удается избежать пучинистости почвы.

Дальнейшие работы связаны с подводом коммуникационных систем и армированием поверхности перед заливкой.

Разработка под разные типы оснований

Под фундамент ленточного типа

Если запланировано строительство фундамента ленточного типа, котлован будет представлять собой заглубленную в землю траншею, которая предусматривает опалубку в своей внутренней части. Размеры рассчитываются по такой схеме: размеры дома (длина и ширина) увеличиваются на 0,3-0,4 метра. Ширина самой траншеи составляет сумму ширины стен и зазора в 0,5 метра с расчетом на сооружение опалубки. Важно знать, что размер траншеи должен быть не менее одного метра (в расчет принимается тот факт, что минимальная лента составляет 0,4 метра).

Вначале очерчивают габариты будущего котлована на грунте, предварительно сняв слой почвы, составляющий 20-30 сантиметров, для выравнивания. Выбирают наиболее высокий угол и начинают рыть (вручную или экскаватором), уходя вглубь почвы по периметру и контролируя глубину при помощи вех.

Стенки котлована, заглубленные более чем на 0,5 метра, укрепляют при помощи щитов на распорках, которые снимаются после окончания монтажа опалубки. Извлеченный грунт складируют неподалеку для использования на обратную засыпку и дренаж.

Под фундамент плитного типа

Для фундамента этого типа действуют другие правила.

• В случае малого заглубления его параметры равны длине и ширине фасада здания. В случае существенного заглубления – сумме длины (ширины) фасада и высоты фундамента.
• Разработка происходит по ступеням: почва снимается слоями по 0,5 метра. Каждый из слоев имеет меньшие габариты, чем предыдущий. В результате на стенках должны получиться ступени высотой 0,5 метра и шириной 25 сантиметров.
• Ручной труд здесь не используется, рытье производится специальной техникой.

Первый этап заключается в снятии 30-сантиметрового слоя почвы. Затем на поверхность наносят размеры котлована. По этим границами делают первоначальную выемку глубиной 0,5 метра. Грунт при этом вынимают от центральной части к краям.

От первого слоя переходят к следующему, уменьшив границу на 25 сантиметров, и так – до дна котлована. Извлеченный грунт сортируют на песок и остальное. Песок оставляют для подсыпки.

Под столбчатый фундамент

В этом случае делают небольшую траншею (до 0,5 метра) по границам фасада. На дне создают шурфы под монтаж столбов. Снимать почву с участка начинают по 20-30 сантиметров, размечают края, по ним отрывают траншею 0,5 метра, на дне делают шурфы. При помощи вех контролируется глубина стандартным способом.

Если же делается свайный фундамент, то потребности в котловане нет. Высверливаются скважины, в которые затем монтируют сваи. Копка в этом случае совсем не нужна.

Необходимые действия при устройстве траншеи вручную

Перед рытьем траншей снимите с участка дерн

В соответствии с проектными размерами сделайте разметку на участке, при этом не забудьте прибавить внешние 0,2 метра на ширину. Размечать начинают с углов. Вбивают арматуру или колья, натягивают леску и, проверяя градус угла, выводят длину стен. После разметки ещё раз всё перемеряют, включая размер по диагонали.

Во время разметки ленточного фундамента необходимо определить наиболее низкий уровень периметра. Сделать это просто с помощью водяного уровня. В этой точке обустраивается дренажная система.

Итак, разметив участок для рытья, но перед тем как начать выкапывать фундамент вручную, необходимо:

• расчистить участок под строительство от любых предметов, а также корней деревьев;
• снять дерн по внутреннему периметру фундамента;
• переместить верхний плодородный слой почвы в сад;
• определить место для отвала грунта из траншеи.

Выкапывая траншею, отбрасывайте грунт на 1,5 м от ямы

Грунт отбрасывают на расстояние до 1,5 м от края ямы. Выкапывать начинают с внешнего периметра, затем копают поперечные траншеи под основание для несущих стен. При необходимости дно траншеи уплотняют, заливают водой, отсыпают песчаную подушку и снова уплотняют.

После этого устилают гидроизоляционный материал или устанавливают стены опалубки для предотвращения обвалов стен траншеи.

Несколько дельных советов:

1. Не рекомендуется рыть котлован под пристройку, вынимая грунт под прилегающим фундаментом готового здания.
2. При устройстве дренажной системы расширьте траншею с учетом диаметра трубы, прибавив к значению от 20 до 30 см.
3. В сыпучих грунтах стоит рыть траншею трапециевидно с расширением к верху. При этом расчетное значение ширины должно соответствовать низу траншеи. Подробности о нанесении разметки под фундамент и рытье траншеи смотрите в этом видео:

Распространенные виды стенок фундамента

Выбор стенок фундамента зависит от несущей способности, глубины промерзания и степени подвижности грунта. Помимо этого учитываются тип и общий вес здания, прогнозные статические и динамические нагрузки, наличия в проекте подвала или цокольного этажа.

При возведении небольших зданий и частных домов обычно применяют 4 разновидности железобетонных фундаментов:

• Свайный. Не требует большого заглубления железобетонных стенок.
• Столбчатый. Применяется для строительства деревянных и быстровозводимых домов без железобетонной фундаментной плиты. Не требует копки траншеи и котлована.
• Ленточный. Лучшее решение в случаях, когда грунт плохо держит форму. Траншею для ленточного фундамента делают трапециевидной формы, что повышает устойчивость монолитной конструкции.
• Плитный. Идеальный вариант для строительства домов высотой до трех этажей. Представляет собой цельную монолитную конструкцию, которая практически не подвержена просадке и не боится смещения грунта.

Совет: Какую бы стенку вы не выбрали для своего фундамента, сделайте под основанием подушку из песчано-гравийной смеси (ПГС). Крупный щебень обеспечит дренирование грунта, а песок – равномерную усадку конструкции.

Планируем свои возможности

Не оставляйте котлован до следующего года — это может снизить его прочность

Перед началом любого строительства необходимо тщательно распланировать весь ход работ. Для этого следует знать, как правильно и в какой последовательности ведутся работы. Наиболее частой ошибкой является замачивание котлована или устройство ленточного фундамента без дома.

Иногда, загодя роется котлован под фундамент, а само устройство фундамента переносится на следующий год. Обычно так поступают для экономии времени, чтобы начать заливку фундамента ранней весной в выкопанную траншею, не дожидаясь, пока грунт полностью оттает. Такие действия могут привести к снижению прочности и несущих характеристик фундамента. Полный цикл работ по устройству ленточного фундамента, от вкапывания траншеи до обратной засыпки, следует выполнять в один сезон в кратчайшие сроки. О том, как готовить котлован под фундамент, смотрите в этом видео:

Иногда встречаются ситуации, в которых после устройства бетонного основания, строительство замораживается на несколько лет. При правильной консервации объекта потери будут минимальными.

Но чаще из-за неправильного сохранения происходит подъем фундамента, как результат морозного пучения почвы.

При проектировании учитывается масса всего дома, поэтому легкость бетонного основания не рассчитана на силу пучения. В такой ситуации вполне вероятны физические разрушения в основании.

Планируя строительство дома, рассчитывайте свои силы и возможности.

Приступая к реализации вопроса, как выкопать фундамент вручную, необходимо быть уверенным, что работы по возведению, как минимум первого этажа здания, будут закончены в этом сезоне.

Возможные проблемы от замачивания дна траншеи и котлована

Земляные работы рекомендуется выполнять в минимально сжатые сроки при хорошей сухой погоде. Атмосферные осадки часто приводят к скоплению воды на дне траншеи. В результате грунт может, пропитавшись водой, изменить свою несущую способность, в результате чего устойчивость фундаментной конструкции окажется под угрозой.

Вполне возможно, что для устранения замачивания потребуется снятие еще одного слоя грунта для того, чтобы открыть сухую поверхность. Это приведет к дополнительному расходу материалов на устройство подстилающей подушки из щебня и песка, а так же увеличит общие объемы работ. Именно поэтому многие застройщики арендуют землеройную технику, которая позволяет выполнить земляные работы в один день.

Особенности раскопок в зимнее время года

Главная трудность, с которой связаны земляные работы в холодное время года, заключается в промерзании верхнего слоя и требования быстрого выполнения, чтобы стенки и дно траншеи под фундамент зимой не успели промерзнуть до окончания кладки или заливки монолитной конструкции. Кроме этого, необходимо предусмотреть удаление вынутого грунта для складирования — куда лучше и проще. Через несколько дней он промерзнет и убрать его будет довольно сложно.

В зимнее время лучше копать фундамент под дом с использованием землеройной техники. Только она способна обеспечить необходимую скорость производства работ и необходимое качество выполнения.

Более подробно о том, как правильно копать яму под фундамент, вы можете посмотреть на прилагаемом видео.

Видео по теме