Для чего устраиваются фундаменты

Обновлено: 20.05.2024

Как выбрать фундамент для дома

Основа любого строения – фундамент. От правильного ответа на вопрос: «Какой выбрать фундамент для дома?» – зависит качество, прочность и срок службы всего строения.

Чтобы определиться с типом фундамента для дома, необходимо уточнить несколько вопросов:

Дом какого типа, из какого материала планируется построить и какова будет нагрузка на основание и грунт? Разумеется, дом из камня всегда будет намного тяжелее аналогичного дома из дерева.
Какой грунт на участке стройки? Сюда входит характеристика грунта, уровень грунтовых вод, глубина промерзания земли и прочее. Чтобы определиться с характеристиками грунта, придется прибегнуть к помощи специалиста-геодезиста.
Какой рельеф на участке стройки?

Согласно строительным нормативам, существуют специальные формулы для расчета подошвы основания, которые учитывают все эти факторы. Можно воспользоваться ими самостоятельно или обратиться за помощью к специалистам (инженерам-конструкторам), которые выполнят все необходимые расчеты.

Последствия неправильного расчета нагрузки могут быть весьма плачевными. Например, из-за сильных холодов и высокой вспучиваемости почвы дом может «вынести» наверх и перекосить, случается, что фундамент дает трещину или просаживается в грунт.

Типы фундаментов

Имея в распоряжении проектные расчеты и сведения об особенностях грунта, на котором будет возводиться строение, приступаем к выбору фундамента.

Столбчатый

Оптимальный вариант для строений, не оказывающих существенную нагрузку на фундамент, например, небольших домов или хозяйственных построек с каркасными или деревянными стенами.

Такой фундамент представляет собой конструкцию из нескольких столбов, каждый из которых поддерживает строение в точке максимальной нагрузки – пересечении стен, опоры прогонов. Материал столбов – кирпич, бетон, камень.

Под каждый столб готовим щебневую подушку.
Устанавливаем столбы, размеры и шаг которых нужно рассчитать заранее.
Верхняя часть фундамента может быть выполнена из бетонных плит или дерева.

Столбчатый фундамент подходит для промерзающих почв, стоит недорого и возводится достаточно быстро. Его существенный минус – невозможность сооружения подвала или погреба.

Приведу пример из собственного опыта. На ровном участке стояла задача построить каркасный домик-подсобку. Это один из простейших в реализации проектов. По сравнению с другими типами построек, каркасные дома легкие, поэтому был выбран вариант столбчатого фундамента. Бетонные основания были заглублены примерно на 20 см каждый (то есть, по сути, был снят плодородный слой почвы), на них были положен венец – основа несущей деревянной конструкции. Будь этот дом более массивным или построен из бруса, то такой фундамент ему не подошел бы.

Свайный

Вам наверняка приходилось видеть дома на сваях, построенные на берегах рек или в местах возможного подтопления. Вспомните ту же Венецию, где большинство домов уже много веков стоят на сваях.

Свайный фундамент подходит для подвижных и плавающих грунтов, для сложного рельефа.

Свайный фундамент можно сделать и самостоятельно, например, из асбестоцементных труб, соединенных ростверком. При этом необходимо правильно рассчитать количество свай и расстояние между ними. Свайный фундамент станет экономичным решением для дома из бруса, бани, хозпостроек, заборов даже на самых сложных почвах. Активно применяется для строительства домов загородного сегмента.

Свайно-винтовой

В основе технологии – вкручивание в землю винтовых свай. В некоторых случаях конструкцию укрепляют бетонным основанием.

Может применяться на самых сложных почвах. Изначально технология разрабатывалась для возведения промышленных объектов на сложных неоднородных грунтах. Сегодня успешно применяется и в гражданском строительстве.

При всех преимуществах свайно-винтового фундамента (низкие стоимость и трудозатратность, возможность возведения на любом грунте) резко увеличивается сложность всех расчетов и риск серьезной усадки с увеличением массы дома. Винтовой фундамент не подходит для кирпичных конструкций.

Плитный

Плавающий фундамент, представляющий собой монолитную плиту в основании строения. Основным достоинством этого типа фундамента считается его выравнивающие возможности любых подвижек грунта – вертикальных и горизонтальных. При пучинистости почвы бетонная плита равномерно опускается и приподнимается – «плавает». Из минусов – большие затраты на возведение, высокая материалоемкость.

Схема строительства такого фундамента достаточно проста:

Вырывается небольшой котлован (200-300 мм, глубина зависит от толщины бетонной платформы).
Следующий этап – сооружение песчаной подушки. Она может покрываться слоем цементной стяжки.
Устройство съемной опалубки.
Слой гидроизоляции, который кладется на песчаную подушку с заходом на опалубку, обязателен, он защитит бетонную платформу от разрушения в дальнейшем. С этой же целью для защиты плиты от промерзания применяют утеплитель, который выкладывают по периметру плиты.
Прочность плиты обеспечивается арматурным каркасом, который строится из металлических прутьев и арматурной сетки. Диаметр прутьев арматуры зависит от толщины платформы.
Арматура заливается бетоном с высоким классом прочности.

Нужно отметить, что толщина плитного фундамента рассчитывается исходя из планируемой нагрузки. Для одноэтажных небольших зданий это обычно – 200-300 мм. Делать плиту слишком массивной не имеет смысла.

Ленточный

Самый популярный и надежный вид фундамента для кирпичного дома и более легких деревянных сооружений. Обеспечивает прочность и надежность легких строений из дерева или его весовых аналогов, а также решает проблему поддержки многоэтажных сооружений из камня – домов и коттеджей.

Существует 2 подвида ленточного фундамента:

Сборный – конструкция из нескольких железобетонных блоков. Возводится довольно быстро, но может пропускать влагу в местах стыковки.
Монолитный – более основательная и дорогостоящая конструкция. В основе лежит опалубка (по дну которой проложены арматура и теплоизоляционный слой), залитая бетоном.

Ленточный фундамент может состоять из нескольких рам, равномерно распределяющих нагрузку между собой, что придает особую прочность и надежность конструкции дома.

Основания и фундаменты в вопросах и ответах. Часть 2

Основанием зданий и сооружений называется массив грунта, находящийся ниже подошвы их фундаментов и воспринимающий нагрузку от фундаментов и надземных конструкций.

Ф.1.2. На какие виды можно подразделить основания?

Основания можно подразделить на нескальные и скальные. Нескальные основания представляют собой массивы, сложенные крупнообломочными, песчаными и пылевато-глинистыми грунтами. Крупнообломочные и песчаные грунты, не имеющие структурных связей, называются сыпучими грунтами.

Скальные основания сложены магматическими, метаморфическими и осадочными грунтами, прочность которых на одноосное сжатие изменяется от 5 до 50 МПа.

Ф.1.3. Можно ли с помощью классификационных показателей оценить прочность и сжимаемость нескальных грунтов основания?

Крупнообломочные и песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу и по степени влажности.

К крупнообломочным относятся грунты, у которых частицы диаметром более 2 мм составляют 50 % и более. Частицы песчаных грунтов имеют диаметр менее 2 мм . По ГОСТу [9] песчаные грунты подразделяются на: песок гравелистый, песок крупный, песок средней крупности, песок мелкий и песок пылеватый.

Вторым классификационным показателем для песчаных грунтов является коэффициент пористости, который характеризует плотность сложения. По плотности сложения различают пески плотные, средней плотности и рыхлые. По величине коэффициента пористости во многом можно судить и о прочности песчаного основания. При 0,5 £ e £ 0,6 песок является хорошим основанием, а при e > 0,7 основание в естественном состоянии обладает значительной сжимаемостью.

Третьим классификационным показателем крупнообломочных и песчаных грунтов является степень влажности S_r. По степени влажности крупнообломочные и песчаные грунты подразделяются на маловлажные (0 < S_r £ 0,5), влажные (0,5 < S_r £ 0,8) и насыщенные водой (0,8 < S_r £ 1).

Поэтому, если в основании залегают песчаные грунты, то их полное наименование определяется тремя классификационными показателями. Например, по результатам гранулометрического анализа песок отнесен к категории песка мелкого. Если теперь известно, что e = 0,6 и S_r =0,7, то полным наименованием является: песок мелкий, плотный, влажный.

Нескальные основания, сложенные пылевато-глинистыми грунтами (супеси, суглинки и глины), обладают большими специфическими особенностями по сравнению с песчаными. Наличие органических веществ, солей, карбонатов, минералов монтмориллонита и каолинита в глинистых грунтах вызывает при замачивании явления просадки или набухания.

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I_p, и показателю текучести I_L. По числу пластичности различают следующие пылевато-глинистые грунты: супеси (1 £ I_p £ 7), суглинки (7 <I_p £ 17) и глины (17 < I_p). Показатель текучести I_L характеризует консистенцию глинистого грунта. По его величине можно косвенно определить и степень сжимаемости основания. Например, если в основании залегают глинистые грунты с показателем текучести I_L £ 0, то данный слой грунта обладает низкой сжимаемостью. Значение I_L ³ 0,75 говорит о повышенной сжимаемости основания.

Наихудшим видом основания являются илы и заторфованные грунты. Лессовые грунты в маловлажном состоянии могут служить хорошим основанием. Однако при замачивании водой они дают просадку.

Ф.1.4. Чем отличаются естественные и искусственные основания?

Основание, сложенное грунтами в естественном неизмененном природном состоянии, называется естественным основанием. Если естественное основание подвергалось каким-либо воздействиям с целью улучшения прочностных и деформационных свойств, то оно называется искусственным основанием.

Плотные песчаные грунты и пески средней плотности, глинистые твердые, полутвердые, тугопластичные грунты являются хорошим основанием и используются в качестве оснований обычно в естественном состоянии. Рыхлые пески, лессовые и набухающие грунты, илы и заторфованные грунты при определенных условиях проявляют специфические свойства, которые ухудшают их естественные (природные) прочностные и деформационные показатели. Поэтому подобные грунты искусственно улучшаются рядом способов: поверхностным и глубинным уплотнением, химическим закреплением, обжигом и т.д.

Ф.1.5. Для чего устраиваются фундаменты?

Фундаменты устраиваются для передачи нагрузок от конструкций зданий или сооружений, а также оборудования на грунты основания. Фундаменты служат для более равномерного распределения нагрузок по поверхности основания и передачи таких давлений подошвой фундамента на грунты, которые не вызовут их разрушения или недопустимых деформаций.

Ф.1.6. Какие требования предъявляют к проектированию оснований и фундаментов?

При проектировании обязательно соблюдаются требования нормативных документов (СНиП) 6. В нормах имеются положения обязательные и рекомендуемые. При проектировании следует обеспечить прочность зданий или сооружений, а также обеспечить удовлетворение технологических требований к ним, возможность их нормальной эксплуатации. Экономические требования сводятся к минимальной стоимости конструкций, устройства оснований, а также последующих ремонтных работ, и к сокращению сроков строительства.

Ф.1.7. Какая рекомендуется последовательность проектирования оснований и фундаментов?

Рекомендуется такая последовательность:

1. Оценить результаты инженерно-геологических изысканий, их достаточность для проектируемого объекта, их качество.

2. Провести анализ проектируемого здания или сооружения с точки зрения его чувствительности к деформациям, особенно неравномерным, и его общей устойчивости.

3. Оценить местоположение застройки с точки зрения рельефа местности, расположенных рядом других зданий и сооружений - существующих и проектируемых, наличия подземных коммуникаций, транспортного подъезда.

4. Произвести определение действующих нагрузок от конструкций и оборудования на основание: вертикальных, в том числе снеговых и горизонтальных (ветровых, а также возникающих вследствие перепада уровня при осуществлении заглубленных подвальных этажей, уклона рельефа и т.д.) и особых (например, в сейсмоопасных районах или возможного нарушения технологического процесса).

5. Наметить возможные варианты фундаментов - два, три, которые в дальнейшем будут разрабатываться.

6. Произвести необходимые расчеты в соответствии с требованиями действующих норм (СНиП и др.).

7. Оценить стоимость разрабатываемых вариантов фундаментов и произвести их технико-экономическое сопоставление.

Ф.1.8. Какие обстоятельства следует особо учитывать при выборе основания для здания или сооружения?

Особо следует учитывать наличие в основании линз слабых грунтов, резкого выклинивания пластов, карстовых полостей, сбросов, а также посторонних коммуникаций, старых горных выработок и др. Необходимо учитывать наличие существующих рядом зданий и сооружений, их подземный контур - глубину закладки и тип их фундаментов, время застройки в прошлом, состояние этих зданий и сооружений. Это особенно важно в условиях плотной городской застройки. Следует также учитывать рельеф местности, наличие оползневых явлений.

Ф.1.9. Какие можно предложить конкретные типы фундаментов и оснований?

Обычно сначала для зданий и сооружений рассматривается возможность применения фундаментов мелкого заложения, то есть фундаментов, устраиваемых в открытых котлованах. Затем рассматриваются свайные фундаменты и фундаменты глубокого заложения. Если не удается воспользоваться грунтами в основаниях в их естественном состоянии, то есть без улучшения строительных свойств, то прибегают к устройству искусственных оснований благодаря уплотнению грунтов, водопонижению, закреплению и др.

Ф.1.10. Какой процент от стоимости строительства обычно составляет стоимость фундаментов?

Стоимость фундаментов в среднем составляет 10-12 % от стоимости строительства, однако при сложных инженерно-геологических условиях она может быть существенно большей, достигая даже 30 % и более. Поэтому необходимо производить рациональное проектирование оснований и фундаментов с рассмотрением возможных вариантов и их последующим технико-экономическим сопоставлением. Следует принимать во внимание не только конструкцию фундаментов, но и технологию производства работ по их возведению.

Ф.1.11. Что служит основным стоимостным критерием при сопоставлении вариантов?

Основным стоимостным критерием при выборе проектного решения является показатель приведенных затрат. В него входят себестоимость устройства фундаментов, накладные расходы и дополнительные затраты, если работы ведутся в зимнее время, а также капитальные вложения в производственные фонды строительной индустрии. Натуральными показателями являются суммарные затраты труда и показатель расхода материалов.

Ф.2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

Ф.2.1. Кто проводит инженерно-геологические изыскания?

Обычно инженерно-геологические изыскания проводят специализированные организации, имеющие лицензии на проведение данного вида работ. В России основной объем изысканий выполняют тресты инженерно-строительных изысканий (ТИСИЗ).

Ф.2.2. Какие изыскания проводятся на строительной площадке до проектирования и строительства будущего здания или сооружения?

На каждой строительной площадке выполняются инженерно-геологические изыскания, которые включают комплекс работ, выполняемых для определения исходных данных, необходимых для проектирования оснований зданий и сооружений.

Проведение изысканий регламентируется нормативными документами и стандартами.

Ф.2.3. Что включает полный комплекс изыскательских работ?

Он обычно включает:

- проходку скважин и отбор образцов грунта с каждого выделенного инженерно-геологического элемента;

- проведение лабораторных испытаний образцов грунта с целью определения физико-механических характеристик;

- определение положения и состава грунтовых вод;

- проведение штамповых испытаний грунтов непосредственно на строительной площадке;

- статическое и динамическое зондирование грунтов;

- пробные испытания грунта с забивкой свай.

Ф.2.4. От чего зависит объем инженерно-геологических изысканий?

Объем инженерно-геологических работ определяется степенью изученности района и сложности инженерно-геологических условий строительной площадки.

В зависимости от категории сложности и вида сооружений в пределах пятна застройки должно быть разработано от 2 до 5 горных выработок (скважины, шурфы, дудки).

Ф.2.5. Как определить глубину исследования грунтов при инженерно-геологических изысканиях на стадии технического проекта?

Глубина проходки назначается исходя из расчетной толщины сжимаемой толщи с увеличением на 1- 2 м . В том случае, если исследования проводятся на стадии эскизного проекта и неизвестна толщина сжимаемой толщи, допускается назначать глубину проходки из типа фундаментов и нагрузок на них.

Для ленточных и отдельно стоящих фундаментов при нагрузках от 100 до 2000 кН/м и от 500 до 5000 кН, соответственно, глубина проходки ниже подошвы фундамента изменяется от 4 до 25 м . Более просто принять глубину проходки исходя из расчета 3 м на один этаж здания. Для свайных фундаментов глубины проходки выработок должны назначаться не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины погружения свай, поскольку считается, что зона сжатия у свайных фундаментов начинается от острия свай.

Ф.2.6. Какое количество инженерно-геологических выработок обычно рекомендуется и какое расстояние между ними назначается?

Результаты исследований должны полностью охарактеризовать пятно застройки, то есть основание будущего сооружения и в плане, и по глубине. Поскольку при проектировании размещения сооружения на местности возможны его подвижка и переориентация, то предварительные изыскания должны охватывать большую площадь, чем площадь самого сооружения. Горными выработками, характеризующими строение основания, являются обычно скважины и шурфы. Изыскания должны дать сведения об инженерно-геологическом строении основания, литологическом составе толщи, наличии неблагоприятных грунтов (просадочных, карсты и др.), о гидрогеологических условиях. Эти данные должны позволить построить разрезы массива основания, из которых будет виден характер напластования, выклинивание отдельных слоев, наличие линз. Минимальное количество выработок обычно 3-5, а в случаях сложных грунтовых условий их должно быть больше, так как необходимо иметь представление о пространственном строении основания. Максимальное расстояние при сравнительно пологой кровле пластов и их однородности 20- 30 м . Глубина бурения должна не менее чем на 3- 5 м превышать сжимаемую толщу, определяющую контур основания. Однако в случае наличия в нижней части основания слабых малопрочных грунтов следует производить более глубокое бурение. Устанавливается наличие водоносных горизонтов, являются ли грунтовые воды напорными и какова в этом случае величина напора.

Детальность инженерно-геологической разведки зависит также от класса возводящихся зданий и сооружений. В каждой из скважин производится отбор образцов для определения физико-механических характеристик грунтов.

Ф.2.7. Какие основные характеристики определяются при инженерно-геологических изысканиях?

Физические, прочностные и деформационные характеристики определяются во всех случаях. Фильтрационные свойства грунта, характеризуемые коэффициентом фильтрации, определяются в том случае, если основание сложено водонасыщенными глинистыми грунтами с незавершенной консолидацией. Этот показатель используется при расчете осадки фундаментов во времени, для оценки скорости уплотнения грунтовой толщи, а также при расчетах дренажных и водопонизительных систем.

В том случае, если на фундамент действуют динамические нагрузки, приходится определять дополнительный показатель, называемый коэффициентом упругого равномерного сжатия C_z (кН/м 3 ).

При определении деформаций ползучести грунта основания, сложенного тугопластичными, полутвердыми и твердыми глинистыми грунтами, используются показатель длительной прочности грунта (кПа), а также коэффициенты затухания ползучести и вторичной консолидации.

Для более сложных расчетов с использованием нелинейных определяющих уравнений определяются модуль сдвига G (кПа), модуль объемной деформации K (кПа), а также ряд других параметров.

Ф.2.8. Какие дополнительные характеристики определяются для структурно неустойчивых грунтов?

При проектировании фундаментов на просадочных, набухающих и заторфованных грунтах при изысканиях должны определяться дополнительные характеристики:

- для просадочных грунтов относительная просадочность e _sl и начальное просадочное давление psl (кПа);

- для набухающих грунтов относительное набухание e _sw, относительная усадка e _sh, давление набухания p_sl (кПа);

- для заторфованных грунтов и торфа коэффициент консолидации c_v (cм 2 /г); для них также устанавливается изменение прочностных характеристик с учетом фактора времени.

Ф.2.9. Какие методы используются для определения физико-механических свойств грунтов?

Определение физико-механических свойств грунтов производится лабораторными и полевыми методами.

Физические характеристики грунтов определяются лабораторными методами. В некоторых случаях используются полевые методы исследований при помощи зондирования и радиоактивного каротажа.

Прочностные характеристики грунтов определяются лабораторными или полевыми методами. Для этой цели в лабораторных условиях используются сдвиговые приборы и стабилометр. В полевых условиях сопротивление сдвигу слабых грунтов определяется методом вращательного среза в скважинах (см.рис.М.11.20). Для оценки угла внутреннего трения песчаных грунтов используют статическое и динамическое зондирование (рис.Ф.2.9,а).

Прочностные свойства крупнообломочных грунтов, образцы которых практически невозможно отобрать с ненарушенной структурой, определяются путем среза грунта.

Деформационные свойства грунтов определяются в лабораторных условиях с использованием компрессионных приборов и стабилометров (см.ч.I), а в полевых условиях при помощи прессиометра (рис.Ф.2.9,б) и штамповых испытаний.

Ф.2.10. Что представляет собой инженерно-геологический разрез?

Инженерно-геологический разрез представляет собой чертеж, на котором изображены горные выработки (скважины, шурфы), выделены слои грунта, показана их мощность, нанесен ряд показателей их свойств, показан уровень грунтовых вод (рис.Ф.2.10).

Ф.2.11. Как определяются прочностные характеристики грунтов в полевых условиях?

В полевых условиях прочностные характеристики грунтов - угол внутреннего трения и удельное сцепление, определяются методом пенетрации, статического и динамического зондирования, лопастного сдвига и среза целикового массива грунта.

Ф.2.12. В чем отличие пенетрационных испытаний грунтов от метода статического зондирования?

Различие в пенетрации и зондировании состоит в следующем. Погружение наконечника на глубину, меньшую высоты наконечника, называется пенетрацией. Метод испытания грунтов при погружении наконечника на глубину, превышающую высоту наконечника, называется зондированием.

Ф.2.13. Для чего проводятся статическое и динамическое зондирования?

Применение методов пенетрационных испытаний, статического и динамического зондирования позволяет определить:

- характер залегания грунтов различного литологического состава, положения границ между слоями, включая оценку степени однородности грунтов и степени плотности песчаных грунтов;

- физические и механические характеристики грунтов (показатель текучести, коэффициент пористости, модуль деформации, угол внутреннего трения и удельное сцепление);

- сопротивление грунтов под острием R и на боковой поверхности f свай.

Статическое зондирование грунтов (рис.Ф.2.13) заключается во вдавливании в грунт зонда с одновременным измерением значений сопротивлений грунта под наконечником F_s и на боковой поверхности зонда q_s.

Динамическое зондирование состоит в забивке в грунт стандартного конического зонда и измерении глубины его погружения от определенного числа ударов молота или, обратно, при задании установленной глубины забивки с измерением требуемого для этого числа ударов. По результатам динамического зондирования строятся графики изменения по глубине условного динамического сопротивления.

Фактически статическое и динамическое зондирования позволяют определять одни и те же показатели свойств грунтов.

Ф.2.14. Как проводятся испытания методом лопастного сдвига?

Для этого используется крыльчатка, которая вдавливается, после чего к ней прикладывается вращательное усилие. В результате испытаний определяется сопротивление срезу, которое принимается равным силам удельного сцепления. Метод применим только при слабых пылевато-глинистых грунтах, илах, торфах и заторфованных грунтах, так как можно считать, что у них угол внутреннего трения практически равен нулю.

Ф.2.15. Как проводятся испытания грунта в полевых условиях методом сдвига?

Для этого отрывается шурф и вырезается призма ненарушенного грунта, к которой через штамп прикладываются постоянная нормальная и переменная сдвигающая нагрузки. Значения угла внутреннего трения и удельного сцепления определяют из условий предельного равновесия выпираемого или обрушаемого массива грунта.

В другом методе целиковый массив грунта заключается в кольцевую обойму и к нему прикладываются нормальная и сдвигающая нагрузки, по которым из условия прочности Кулона определяют параметры прочности грунта.

Ф.2.16. Какие значения механических и физических характеристик применяются при расчете оснований?

При проектировании оснований зданий и сооружений используются расчетные значения характеристик грунтов, которые определяются на основе непосредственных испытаний в лабораторных или полевых условиях с последующей статистической обработкой результатов испытаний.

Ф.2.17. Как определяются нормативные значения характеристик грунтов?

Нормативные значения характеристик грунтов определяют как среднеарифметическую величину частных результатов определений для каждого выделенного на площадке строительства инженерно-геологического элемента.

Количество определений характеристик грунтов устанавливается в зависимости от степени неоднородности грунтов основания, класса здания или сооружения, требуемой точности вычислений.

Количество одноименных частных определений для каждого выделенного на площадке инженерно-геологического элемента должно быть не менее шести. При определении модуля деформации по результатам испытаний грунтов в полевых условиях штампом допускается ограничиться результатами трех испытаний (или двух, если они отклоняются от среднего не более чем на 25 %).

Устройство фундамента. Виды ленточного основания. Столбчатые и свайные варианты. Монолитная плитная основа. Организация работ

Чтобы строение было надежным, не проседало и не перекашивалось, под ним должно быть прочное основание, опора, способная выдержать его вес. Поэтому такому этапу строительства, как устройство фундамента дома, уделяется особое внимание.

В этом случае устранение просадки фундамента - необходимый процесс В этом случае устранение просадки фундамента - необходимый процесс

Основные виды и способы устройства фундаментов

Фундамент под дом может быть ленточным , плитным, свайным или столбчатым, отличаться глубиной заложения и материалами, используемыми для его устройства. Комбинаций очень много. Поговорим о тех, которые встречаются чаще других.

Виды ленточного фундамента

Это самый распространенный вид фундамента в индивидуальном строительстве, отличающийся простой, но достаточно трудоемкой технологией. Представляет собой сплошную железобетонную полосу неизменного сечения, проходящую под всем периметром здания и его внутренними несущими стенами.

Обустройство фундамента дома ленточного типа применяется в тех случаях, когда стены и перекрытия возводятся из тяжелых материалов: кирпича, камня, бетона. Могут использоваться и в качестве основания для более легких построек, если в них предусмотрен подвал или подземный гараж.

Ленточный фундамент может быть монолитным или сборным.

Монолитный изготавливается путем заполнения предварительно изготовленной по месту опалубки бетоном. Чтобы повысить его прочность и несущую способность, перед заливкой в опалубку устанавливается арматурный каркас.

Монолитная лента Монолитная лента

Сборная лента состоит из установленных вплотную друг к другу железобетонных блоков.

По времени и трудозатратам более предпочтительным является сборный фундамент, так как для него не нужно строить опалубку и ждать застывания бетонной смеси для продолжения строительства. Однако смета на его устройство часто оказывается очень высокой, так как в стоимость включается работа тяжелой строительной техники.

Схема сборного ленточного фундамента Схема сборного ленточного фундамента

Глубина ленточного фундамента зависит от веса и конструкции здания и от уровня промерзания грунта. Толщина – от ширины стен.

Под многоэтажный дом или дом с подвальным помещением, тяжелыми стенами и перекрытиями фундамент закладывается глубокий – его подошва должна находиться ниже уровня промерзания на 20-40 см. Это предотвратит его деформацию из-за морозного пучения грунта.

Фундамент ленточный глубокого заложения Фундамент ленточный глубокого заложения

Следует сказать несколько слов про устройство деформационных швов в фундаментах ленточного типа. Если грунт имеет разнородный состав, под тяжелым зданием он может проседать неравномерно, приводя к трещинам как в самом фундаменте, так и в стенах дома. То же самое происходит и при разной нагрузке от отдельных частей здания, отличающихся этажностью или весом использованных при строительстве материалов.

Чтобы этого не происходило, в сплошной ленте предусматриваются осадочные швы шириной 2 см и более, обеспечивающие возможность независимых деформаций.

Обратите внимание. Осадочный шов должен расчленять по вертикали не только подземную, но и надземную часть здания, включая стены.

Деформационный шов между основным зданием и более легкой пристройкой Деформационный шов между основным зданием и более легкой пристройкой

В сейсмоопасных районах такие швы предусматриваются независимо от состава грунта и равномерности нагрузки на основание. Таким образом, здание делится на отдельные отсеки, обладающие независимой осадкой.

Под дом из бруса, оцилиндрованного бревна, а также небольшие одноэтажные кирпичные постройки можно закладывать мелкозаглубленный фундамент (50-80 см ниже уровня земли). Его устройство требует меньших трудозатрат и материалов, соответственно, и цена такого основания будет значительно ниже. Но в этом случае возникают трудности с устройством полноценных подвалов.

Чтобы повысить надежность такого фундамента, при его заложении необходимо соблюдать следующие правила:

Выполнить надежную двухслойную гидроизоляцию боковых поверхностей, так как проникающая в бетон влага при отрицательных температурах может привести к его разрушению;

Гидроизоляция боковых стенок Гидроизоляция боковых стенок

Не оставлять готовый фундамент незагруженным на зиму, чтобы избежать его деформации вследствие пучения грунтов. Если нет возможности возвести стены до наступления холодов, необходимо провести теплоизоляцию вокруг ленты, используя керамзит, опилки и другие материалы;
Не приступать к устройству фундамента до полного оттаивания грунта. Эта инструкция должна выполняться неукоснительно;
Если параллельно с мелкозаглубленным фундаментом проходит траншея для прокладки коммуникаций, расстояние между ними должно превышать 2,5 метра. А ширина траншеи для ввода коммуникаций в дом, пролегающей под бетонной лентой, должна быть не более 0,9 м.

Столбчатые фундаменты

Это самые экономичные фундаменты, требующие минимум материальных и финансовых затрат. Их основой являются углубленные в грунт столбы, устанавливаемые под углами здания, в местах пересечения внутренних и наружных стен и в местах повышенной нагрузки. Между основными с шагом 1-2,5 метра устанавливаются промежуточные столбы.

Внимание!
Столбчатый фундамент самый простой для изготовления своими руками.
Но его нельзя использовать для строительства тяжелых и массивных сооружений.

Его изготовление состоит из следующих этапов:

В соответствие с проектом в грунте делаются выемки определенной глубины, расположенные в указанных выше местах.
На дне устраивается песчаная подушка, после чего в углубление устанавливается опалубка и арматура. Если столб будет полностью монолитным, высота опалубки над уровнем земли должна соответствовать проектной высоте фундамента. Но его можно залить только до уровня земли, а выше выложить из блоков или кирпича.

Изготовление монолитного столба Изготовление монолитного столба

В опалубку заливается бетон.
После застывания бетона опалубка снимается, а свободное пространство между столбами и стенками углубления засыпается щебнем или гравием с последующим бетонированием.

Также столбы могут быть сборными – из каменной или кирпичной кладки. Для их изготовления требуется вырыть траншею по периметру дома, в которой в заданных местах установить столбы и засыпать промежутки между ними щебнем.

Если опоры не достигают прочных слоев грунта, чтобы они не «гуляли», необходимо устройство основания под песчаный фундамент. Для этого на дно углубления или траншеи слоем 15-20 см засыпается крупнозернистый песок, который поливается водой и трамбуется.

Песчаная подушка делается и под мелкозаглубленные ленточные фундаменты. А чтобы они не промерзали, цокольная (надземная) их часть и отмостка утепляются специальными материалами, например, экструдированным пенополистиролом.

Утепление мелкозаглубленного ленточного или столбчатого фундамента Утепление мелкозаглубленного ленточного или столбчатого фундамента

Обратите внимание. При устройстве песчаных подушек в обводненных грунтах, склонных к пучению при промерзании, для предотвращения их заиливания необходимо устройство дренажа.
В противном случае подушки быстро потеряют свои свойства, а устранение просадки фундаментов обойдется вам намного дороже.

Виды свайных фундаментов

В крупногабаритном и многоэтажном строительстве только свайные фундаменты способны обеспечить надежность зданий, построенных на неустойчивых или недостаточно прочных грунтах.

Они состоят из длинных и прочных столбов, вбитых или вкрученных в землю специальным оборудованием. В зависимости от способа погружения, сваи делятся на винтовые и забивные. Но в частном домостроении устройство свайных фундаментов возможно и с использованием набивных свай, изготавливаемых путем заполнения глубоких скважин бетоном. Чаще всего для обеспечения большей прочности в скважины перед заливкой опускаются обсадные трубы.

Схема устройства набивной сваи Схема устройства набивной сваи

Длина сваи определяется глубиной, на которой залегают прочные слои грунта, принимающие нагрузку. Но если они слишком глубоко, свая может передавать производимую зданием нагрузку на грунт, расположенный вокруг тела сваи и уплотненный ею при погружении.

В зависимости от способа передачи нагрузки, сваи делятся на стойки и так называемые висячие сваи. По верху они объединяются металлическими или железобетонными балками, либо плитами перекрытия.

Фундамент из винтовых свай, объединенных металлической балкой Фундамент из винтовых свай, объединенных металлической балкой

Если сравнить пример сметы на устройство свайного фундамента и аналогичного по несущей способности ленточного, то в большинстве случаев первый оказывается менее материалозатратным и более экономичным.

К другим его преимуществам можно отнести:

Возможность возведения на участках со сложным рельефом, на слабых и подвижных грунтах, на участках с высоким стоянием грунтовых вод;
Отсутствие трудоемких земляных работ;
Высокая скорость возведения;
Возможность устройства пристроек к уже готовым сооружениям;
Возможность проведения работ в любое время года.

Монолитный плитный фундамент

Применяется для строительства малоэтажных домов из любых материалов – деревянных, каркасных, панельных, кирпичных и т.д. Особенно актуален для пучинистых, просадочных, подвижных и сильно сжимаемых грунтов, так как представляет собой сплошную железобетонную плиту, по площади соответствующую площади здания.

Его устройство аналогично устройству мелкозаглубленного монолитного ленточного фундамента с той разницей, что бетоном заливается не периметр, а вся площадь под будущим строением.

На фото видно устройство плитного фундамента На фото видно устройство плитного фундамента

С одной стороны, устройство плитного фундамента – довольно затратное мероприятие, требующее проведения большого объема земляных, арматурных и бетонных работ. Но с другой – плита является готовым основанием для устройства пола.

Обратите внимание. Прежде чем заливать плиту, под неё необходимо подготовить основание из песчаной подушки, слоя «тощего» бетона и гидроизоляции.

Организация работ по устройству фундамента

Основным документом, регламентирующим устройство каждого конкретного фундамента, является ППР (проект производства работ).

ППР на устройство фундаментов устанавливает порядок обустройства строительной площадки и инженерного оборудования, моделирует строительный процесс, определяет его сроки и учитывает все возможные риски.

Строительный генплан;

План организации стройплощадки План организации стройплощадки

Календарный план;
График доставки материалов и оборудования к месту строительства;
Решения по осуществлению геодезических работ;
Указания по технике безопасности;
Технологические карты;
Пояснительная записка с обоснованием решений по производству работ и т.п.

Особое место в этом перечне занимает технологическая карта на устройство фундаментов, в которой должны содержаться все инструкции для выполняющего работы персонала. Это и описание последовательности операций, и время, необходимое для их выполнения, и перечень материалов и инструментов, требуемых для этого.

Согласно нашему законодательству, вести строительство без этой документации нельзя, поэтому заказчик вправе требовать от подрядчика разработки ППР и его согласования.

Заключение

Следует понимать, что именно фундамент определяет надежность будущего строения, его долговечность и безопасную эксплуатацию. Не стоит полагаться на собственные знания и опыт в вопросах его проектирования и строительства, особенно если речь идет о здании, предназначенном для жилья.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме, с помощью которой сможете подробнее познакомиться с процессом возведения такой важной части любой строительной конструкции, как фундамент.

Материалы и растворы для закладки фундамента. Виды фундамента.

При производстве фундамента применяется бетонный блок, красный и силикатный кирпич, кирпич-сырец.

При устройстве фундамента на малой глубине применяются следующие материалы:

при очень высокой степени пучения допустимо использование только монолитного железобетона (монолитного фундамента);
при высокой степени пучения – монолитного железобетона или железобетонных блоков;
при средней степени – монолитного бетона, бетонных блоков, уложенных в перевязке в растворе;
при слабой степени – монолитного бетона, бутобетона, смеси цемента и грунта, бута, бетонных или керамзитобетонных блоков, которые следует укладывать без соединения друг с другом.

Ленточным фундаментом должна образовываться единая рама с пересекающимися лентами жесткой перевязки.

Виды фундамента.

Виды фундамента. Фото использовано в качестве иллюстрации. Источник "Яндекс.Картинки" Виды фундамента. Фото использовано в качестве иллюстрации. Источник "Яндекс.Картинки"

При постройке дома с применением кирпича или шлакобетона возводят стационарный ленточный фундамент . Для каркасного, щитового и рубленого дома – столбчатый фундамент .

Фундамент может быть песчаным . Крупнозернистый песок укладывается слоями около 20 см. Каждый слой поливается водой. На расстоянии 30 см до верхнего уровня фундамента укладывается гравий или кирпичный бой в растворе. Этот фундамент требует обязательного послойного трамбования. Возведение песчаного фундамента допустимо для небольших зданий, с хорошей водоотводной системой и на непучинистом грунте.

Для устройства бутобетонного фундамента применяется щебень, гравий, бой и мелкий булыжник. Заполнитель послойно тщательно утапливается в растворе, применяется трамбование. При заложении более 1 м от поверхности используется опалубка. Этот фундамент хорошо подходит при возведении малоэтажных (в 1-2 этажа) зданий любого типа и на любом грунте (основании).

При создании бутового фундамента применяется крупный булыжник, плитняковый камень. Заполнитель рядами укладывается в раствор. Опалубка не применяется. Бутовый фундамент используется при возведении любого типа здания на любом основании.

Кирпичный фундамент выполнен из обожженных кирпичей. При использовании этого вида фундамента важно не забывать об обеспечении защиты от воздействия среды. Кирпичные фундаменты менее долговечны, чем бетонные и бутобетонные. Глубокое заложение и высокий уровень грунтовых вод – недопустимые факторы для кирпичного фундамента.

Монолитный бетонный фундамент устраивается из смеси бетона и гравия или щебня. Такой фундамент допустим при возведении любого типа здания. Армирование фундамента обеспечивает его надежность. При устройстве монолитного бетонного фундамента обязательно использование опалубки.

Фундаменты делятся на три класса.

К первому относят столбчатый фундамент на основе кирпичных, каменных, бетонных или железобетонных и деревянных столбов. Такие фундаменты с успехом применяются на пучинистом грунте в условиях глубокого промерзания. Более того, устройство столбчатого фундамента намного дешевле, чем ленточного.

Второй класс фундамента – ленточный – применяется в постройках с тяжелыми перекрытиями и стенами. Для устройства подвала или теплого подполья обязательным условием является сооружение ленточного фундамента. Этот класс применяют на неглубоком заложении на сухом непучинистом грунте. Существует также ленточный бетонный фундамент с применением блоков, выполняющих задачу цоколя.

Третий класс – свайный фундамент – используется в условиях вечной мерзлоты и при большой нагрузке на основание.

Подбор конструкции фундамента.

При возведении здания устраивается столбчатый или сплошной фундамент. При строительстве щитовых или каркасных домов подходят столбчатые фундаменты, достаточно дешевые и эффективные варианты, или столбчатые с горизонтальными балками. Также вполне допустимо применить ленточный, блочный или монолитный фундамент.

Для деревянного сруба или дома возведенного с применением ячеисто-бетонного блока используется блочный фундамент.

Главным условием при возведении фундамента является его прочность и долговечность. Работы по ремонту или замене фундамента довольно трудоемки и затратны, учитывая, что стоимость фундамента подчас составляет до 30% стоимости всего сооружения. Именно поэтому необходимо тщательно подойти к выбору материала и строительной организации.

Читайте также: