Фундамент самая важная часть дома
Обновлено: 20.05.2024
Нюансы выбора фундамента для загородного дома
Надёжный фундамент – основа любого дома. От того, насколько правильно был выбран и построен фундамент, во многом зависит срок эксплуатации дома и комфортность проживания в нём. Любая ошибка, допущенная ещё на этапе возведения основания, приводит к печальным последствиям в будущем: фундамент и, в результате – стены, могут треснуть, или фундамент может «приподнять» силами морозного пучения, строение может просесть и перекоситься. Всё это приведёт к необходимости дорогостоящего ремонта.
Чтобы этого избежать, надо выбрать правильный фундамент. Из нашего материала вы узнаете ответы на следующие вопросы:
- С чего начинается выбор фундамента.
- Для чего нужно проводить геологические изыскания на участке.
- Какие нагрузки собираются для расчёта несущей способности фундамента.
- Какие типы фундаментов являются наиболее распространёнными.
- Какую наиболее частую ошибку допускают застройщики при выборе конструкции фундамента.
Основные факторы, влияющие на выбор типа фундамента
Чтобы понять, как правильно выбрать фундамент, необходимо разобраться в его предназначении.
Фундаментом называется основание любого строения, которое передаёт нагрузку, создаваемую весом сооружения, на нижележащие слои грунта. Правильно спроектированный и возведённый фундамент должен перераспределять на грунт:
- вес дома;
- вес снеговой нагрузки;
- вес полезной нагрузки.
Прежде тем, как приступить к выбору типа фундамента, нужно:
- Разработать проект дома и определиться с материалом стен, перекрытий, кровельного покрытия.
- Рассчитать предполагаемый вес здания.
- Узнать состав грунта на строительном участке и уровень залегания подземных вод.
- Выяснить несущую способность грунта.
- Произвести расчёт фундамента.
При выборе типа конструкции фундамента и его расчёта первостепенное значение имеет проведение геологических изысканий. В зависимости от несущей способности грунта и материала, из которого изготавливается дом, фундамент может иметь разную глубину заложения и конструкционные особенности.
Многие начинающие застройщики недооценивают необходимость исследования грунта. Это приводит либо к неоправданному усложнению и удорожанию конструкции фундамента, с тотальным перезакладом его прочностных характеристик, либо к чрезмерной экономии, что ведёт к потере качества и надёжности основания дома. О том, к чему приводит подобный подход, наглядно рассказывается в разделе нашего сайта Ремонт и реконструкция фундаментов.
Т.к. фундамент передаёт нагрузку от здания на нижележащие слои грунта, то зона активного влияния нагрузок от дома распространяется значительно ниже глубины заложения подошвы фундамента. Кроме этого, фундамент может подвергаться негативному воздействию грунтовых вод. Это со временем может привести к заиливанию дренажа или вымыванию песчаной подготовки, что может вызвать неравномерную просадку фундамента.
Гидро- и геологические изыскания следует рассматривать как неотъемлемую часть строительного процесса по возведению фундамента. В ходе таких исследований:
- выясняют тип, состав и несущую способность грунтов;
- выясняют уровень залегания грунтовых вод;
- выявляют наличие «сложного» грунта;
- находят пустоты, провалы, участки со слабонесущим, водонасыщенным грунтом.
Все эти меры позволят также разработать необходимый комплекс мероприятий по дренажу и водоотведению влаги от фундамента.
Геологическое исследование грунтов и вод на участке строительства позволяет проектировщику понять, с какими грунтами ему предстоит работать. Какая отметка уровня грунтовых вод, какие перепады есть на участке. Возможно ли строительство цокольного этажа. После чего разрабатывается архитектурный проект и выбирается тип фундамента.
На этом этапе обычно разрабатывается несколько вариантов конструкций основания. И, в зависимости от технико-экономических показателей и архитектурных решений, выбирается наиболее рациональный вариант фундамента.
На мой взгляд, наилучший для малоэтажного строительства тип грунта – крупный песок или сухие плотные глины (суглинки и супеси), либо скальные породы низкого залегания. Они дают наилучший по экономике результат, т.к. зачастую для надёжной опоры вполне достаточно отдельно стоящих мелкозаглубленных бетонных блоков или ленточного фундамента, возможно даже сборного из бетонных блоков или полнотелых керамических кирпичей.
Есть ряд грунтов, которые в большинстве случаев не могут служить основанием сооружений – это торф и заторфованные грунты, неуплотнённые насыпные грунты, водонасыщенные пылеватые пески, растительный слой (чернозём). Такие грунты заменяются, проходятся насквозь, если это возможно (с помощью свай) или закрепляются с помощью специальных технологий.
Есть закарстованные, просадочные, набухающие грунты, вечномёрзлые грунты, обычно требующие специальных мероприятий для устройства на них фундаментов. Во всех остальных случаях, вне зависимости от типа грунтов и его несущей способности, как правило, возможно, применение традиционных типов фундаментов.
Также при выборе типа фундамента необходимо учитывать вероятность возникновения сил морозного пучения.
Популярные сегодня стеновые материалы, такие как: большинство конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов, в особенности газо- и пенобетонные блоки, или поризованные керамические блоки весьма требовательны к качеству фундамента, т.к. они плохо переносят изгибающие нагрузки – работу на излом.
Причём, строительство глубоко заглубленного фундамента, особенно под относительно лёгкие строения, не всегда оправданно. Это происходит из-за того, что касательные составляющие сил морозного пучения, в силу большей площади контакта с заглубленной «стеной» основания, дают больший суммарный эффект воздействия на такой фундамент.
Поэтому во многих случаях, вместо того чтобы зарывать фундамент в землю, разумнее или экономичнее возвести основание неглубокого заложения. При этом может потребоваться предпринять целый комплекс мер, уменьшающих воздействие сил морозного пучения. К таким мероприятиям относится строительство утеплённой отмостки, утепление цокольной части и дренаж фундамента.
Основные типы фундаментов
В малоэтажном строительстве применяются различные типы фундаментов. Выбирая основание под строение, следует помнить о связке «грунт-фундамент-дом». Т.е. выбор фундамента начинается со сбора предполагаемых нагрузок, которые будут действовать на основание, а оно, в свою очередь, будет передавать их на грунт.
Для расчёта несущей способности фундамента берутся следующие нагрузки:
1. Постоянные = вес материалов.
2. Долговременные = вес инженерного оборудования, мебели и т.д.
3. Кратковременные = эксплуатационные + климатические (снеговая и ветровая нагрузка).
Затем нагрузки соотносятся с опорной площадью планируемого типа фундамента на естественном основании. На основании полученных данных производится расчёт несущей способности грунта и прочности конструкции фундамента.
Сбор нагрузок – это сумма собственного веса конструкций здания, временных нагрузок от пребывания людей. Для жилых зданий действующие нормы рекомендуют принимать 153 кг на кв.м перекрытия, 70 кг на кв.м на чердачное перекрытие, снеговой нагрузки (для Московской области – 180 кг на кв.м при уклоне менее 30 градусов) и ветровых нагрузок, которые считаются индивидуально для каждого типа здания и региона.
Сбор нагрузок делается по каждой оси здания, определяется самая нагруженная ось, и после этого проводится расчёт ширины ленты, количества свай и т.д. Расчёт плитного фундамента, в силу его сложности, лучше вести в специализированных программах.Наиболее распространённые виды фундаментов:
Столбчатый фундамент представляет собой конструкцию из отдельно стоящих опор (столбов). Столбы могут быть изготовлены из железобетона или собраны из фундаментных блоков. Столбы связываются между собой ростверком – деревянной, железобетонной или металлической балкой (швеллером). Это обеспечивает всей конструкции необходимую жёсткость и устойчивость.
Столбчатый фундамент в основном используется при возведении лёгких деревянных или каркасных домов, для строительства пристроек и веранд.
Особенности столбчатого фундамента:
- невысокая стоимость;
- простота и высокая скорость возведения;
- возможность самостоятельного строительства;
- не нужно привлекать специальную строительную технику;
- небольшой объем земляных и строительных работ;
- под столбчатым фундаментом практически невозможно вырыть подвал;
- столбчатый фундамент не подходит для участков с большим перепадом высот.
Ленточный фундамент – это один из широко распространённых типов фундамента. Он представляет собой замкнутую балку, которая сохраняет одинаковое поперечное сечение по всей длине.
На ленточном фундаменте можно возводить различные строения: от лёгких – деревянных и каркасных домов, до тяжёлых – каменных и монолитных коттеджей.
В зависимости от глубины заложения, ленточный фундамент разделяется на два типа:
- Мелкозаглубленный (МЗЛФ). Этот тип фундамента требователен к качеству арматурных работ, так как его долговечность больше всего зависит от правильного устройства армирования. Обязательное требование - защита песчаной подушки, на которой располагается фундамент - от замачивания.
- Глубокозаглубленный. Такой фундамент закладывают ниже уровня промерзания грунта. Этот тип фундамента отличается большой долговечностью, но и большей материалоёмкостью.
Также ленточный фундамент разделяется по конструктиву:
- Монолитный – изготавливается непосредственно на стройплощадке. Для этого в заранее установленную опалубку с арматурным каркасом заливается бетон.
- Сборный – изготавливают из фундаментных блоков заводского производства (ФБС). Такие блоки монтируют на строительной площадке вручную (если используются мелкоштучные блоки) или при помощи крана.
Мелкозаглубленные монолитные ленточные фундаменты, при грамотном расчёте и монтаже, подходят практически для любых строений и типов грунтов. Фундамент этого типа хорошо известен строителям. Он отличается относительной простотой изготовления. Поэтому в настоящий момент этот вид фундамента широко распространён в малоэтажном домостроении.
Плитный фундамент представляет собой сплошную монолитную железобетонную плиту, лежащую на земле и расположенную под всей площадью дома. Этот тип фундамента имеет наибольшую опорную поверхность, что уменьшает давление на грунт. Поэтому плитный фундамент позволяет создавать надёжное основание для тяжёлого дома даже на грунтах с недостаточной несущей способностью. Т.к. здание и плита двигаются, как единое целое, фундамент подобного типа ещё называют «плавающим».
Особенности монолитного плитного фундамента:
- возможность монтажа практически на любом типе грунта;
- при соблюдении комплекса мер, связанных с водоотведением и утеплением, фундамент устойчив к силам морозного пучения;
- фундамент обеспечивает повышенную несущую способность;
- верхняя часть фундаментной плиты одновременно является основной для укладки чистового пола;
- высокая стоимость, связанная с повышенным расходом бетона и арматуры;
- повышенные требования к используемым материалам, технике и квалификации рабочих;
- невозможность устройства высокого цоколя;
- на участках с большим перепадом высот требуется обязательное выравнивание площадки под фундамент;
- т.к. все инженерные коммуникации дома проходят через плиту, к ним затруднён доступ в случае необходимости проведения ремонтных работ;
- из-за большой тепловой инерционности, плитный фундамент лучше подходит для дома ПМЖ, чем для дачных домов периодического отопления и сезонного проживания.
Кроме стандартного плитного фундамента, в последние годы набирает популярность энергоэффективный фундамент – УШП (Утеплённая Шведская Плита).
Утеплённая шведская плита (УШП) – это монолитный плитный фундамент неглубокого заложения. Главное отличие УШП от обычной ЖБ-плиты заключается в том, что производится утепление всего периметра фундамента. Также в фундамент заранее устанавливаются все необходимые инженерные коммуникации: трубы водопровода и канализации, кабели электроснабжения, система тёплого пола. Благодаря этому УШП считается самым высокотехнологичным и энергоэффективным типом фундамента.
Особенности фундамента УШП:
- возможность монтажа практически на любом типе грунта;
- все необходимые инженерные коммуникации уже заранее проведены в фундаменте;
- фундамент устойчив к силам морозного пучения;
- меньший, по сравнению с обычным плитным фундаментом, расход бетона;
- идеально ровные полы 1-го этажа, готовые для укладки плитки, паркета и других напольных покрытий;
- повышенные требования к используемым материалам, технике и квалификации рабочих;
- невозможность устройства высокого цоколя;
- на участках с большим перепадом высот требуется обязательное выравнивание площадки под фундамент.
Свайный фундамент представляет собой длинные столбы, заглублённые в землю и передающие вес здания на более плотные и малосжимаемые грунты. Свайный фундамент незаменим в тех случаях, когда строительство ведётся на сложных, водонасыщенных грунтах. Т.к. сваи заглублены ниже точки промерзания, это уменьшает воздействие на фундамент сил морозного пучения. Длину свай, а также их диаметр и количество, выбирают на основе данных геологического исследования грунта на участке, а также учитывая особенности проектируемого здания.
Сваи связываются между собой в единое целое ростверком. Это придаёт фундаменту необходимую жёсткость и устойчивость.
Особенности свайного фундамента:
- подходит для любого типа грунта (кроме скального);
- меньшая, по сравнению с другими типами фундаментов, стоимость;
- небольшой объем земляных работ;
- подходит для участков с большим перепадом высот.
Поэтому в последние годы для возведения коттеджей всё чаще используется свайно-винтовой фундамент. Этот тип фундамента представляет собой единое поле из металлических свай, ввинченных в землю.
Винтовая свая – это металлическая труба. Один конец трубы заострён и к нему приваривается лопасть особой конфигурации. С помощью лопасти свая, как сверло, ввинчивается в землю. Лопасть уплотняет под собой грунт, а свая заглубляется на расчётную глубину, пока достигнет надёжного основания. Благодаря этому, свая несёт расчётную нагрузку сразу же после её завинчивания. Поэтому строить дом на таком фундаменте можно сразу после его монтажа.
К основным плюсам свайно-винтового фундамента относятся:
- Высокая скорость строительства. Монтаж фундамента производится за 1-2 дня.
- Винтовые сваи подходят для любых видов почв, в том числе – торфяных участков, участках с высоким УГВ, затопляемых и болотистых мест.
- Нет необходимости выравнивать перепад высот на участке и привлекать для этого тяжёлую технику. После монтажа свая подрезается до необходимой высоты.
- Возможность реконструировать или отремонтировать аварийный фундамент.
- Вкручивание свай осуществляется вручную или механизированным способом, с помощью специальной техники, в любые погодные условия и время года, например, зимой.
- Возможность быстрого возведения пристроек к уже построенному дому, без масштабных земляных работ, что позволяет сохранить участок в первозданном виде.
Подведение итогов
Среди начинающих застройщиков распространено мнение, что такой тип фундамента, как монолитная ЖБ-плита – универсальное основание, подходящее для большинства видов грунтов. При этом следует помнить, что на двух, даже соседних участках, может находиться разная по типу почва. Также есть вероятность залегания именно на вашем участке «водяной линзы», грунтов со слабой несущей способностью, просадочных оснований. Поэтому нельзя выбирать фундамент по принципу «так построил сосед».
Фундамент разрабатывается строго под определённый проект дома. Не бывает универсального или типового вида фундамента, одинаково хорошо подходящего под разные дома и типы грунтов. Каждый случай следует рассматривать в индивидуальном порядке.
Возведение фундаментов
Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание.
Фундаменты здания должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью и устойчивостью на Опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивляться влиянию атмосферных факторов (морозостойкость), а также влиянию грунтовых и агрессивных вод, соответствовать по долговечности сроку службы здания, быть экономичными и индустриальными в изготовлении.
Разбив место под фундамент здания, приступают к выемке грунта. Возведение фундамента рекомендуется проводить сразу после выемки грунта. Высыхая, земля в траншее осыпается и приходится затрачивать много времени на ее удаление.
По конструкции фундаменты бывают: сплошные, ленточные, столбчатые и свайные.
Сплошные фундаменты
Представляют собой сплошную безблочную или ребристую железобетонную плиту "под всей площадью здания. Сплошные фундаменты устраивают в случаях когда нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт основания слабый. Эта конструкция особенно целесообразна, когда необходимо защитить подвал от проникновения грунтовых вод при высоком их уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.
Рис. 1 Сплошной безбалочный фундамент:
1 — железобетонная фундаментная плита
Существуют конструкции фундаментов в виде железобетонных монолитных плит, которые бывают безбалочные и ребристые.
Рис. 2. Сплошная железобетонная фундаментная плита:
а — безбалочная; б — ребристая
Устраивают под стены здания или под ряд отдельных опор. В первом случае фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен (рис. 3 а), во втором — железобетонных перекрестных балок (рис. 3 б).
По своему очертанию в профиле ленточный фундамент под.каменную стену представляет собой в простейшем случае прямоугольник (рис. 4д). Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта.
В большинстве случаев для передачи на основание давления, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится расширять подошву фундамента. Теоретической формой сечения фундамента с расширенной подошвой является трапеция (рис. 46). Расширение подошвы не должно быть слишком большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и появления в них трещин.
Рис. 3. Конструкции фундаментов:
а — фундамент в виде непрерывных подземных стен: 1 —ленточный фундамент; 2—стена; б—в виде перекрестных железобетонных балок: I — ленточный фундамент под колонны; 2 — железобетонная колонна
На основе опыта установлены углы наклона теоретической боковой грани фундамента к вертикали, по которой не возникает опасных растягивающих и скалывающих напряжений. Предельный угол, называемый условно углом распределения давления в материале фундамента, составляет для бетона 45°, кладки на цементном растворе состава 1:4 — 33° 30', для бутовой кладкцна сложном растворе состава 1:1:9 — 26° 30?.
В зданиях с подвалами сечение фундамента в пределах подвала устраивают прямоугольной формы с расширением ниже пола подвала, называемом подушкой (рис. 5 а). Часто фундаменты делают ступенчатого сечения (рис. 5 б).
Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам можно принять для данного здания за естественное основание. При определении глубины заложения фундамента необходимо учитывать глубину промерзания грунта. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания. Если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (пылеватого или мелкого песка, супеси, суглинка, глины), то подошву фундамента располагают не выше уровня промерзания грунта.
Уровень промерзания грунта принимают на глубине» где зимой наблюдается температура 0° С, за исключением глинистых и суглинистых грунтов, для которых уровень промерзания принимается на меньшей глубине, где возникает температура около -1° С.
Нормативная глубина промерзания суглинистых и глинистых грунтов указана в СНиПе 2.02.01-83 на схематической карте, в которой нанесены линии одинаковых нормативных глубин промерзания, выраженных в сантиметрах. Нормативную глубину промерзания пылеватых и мелких песков, супесей, пылеватых глин и суглинков принимают также по карте, но с коэффициентом 1,2.
Рис 4. Ленточные фундаменты:
а —- прямоугольный; б — трапецеидальный: 1 — обрез
Рис 5. Ленточные фундаменты:
а - прямоугольный с подушкой; б — ступенчатый с подушкой (1)
Исследованиями установлено, что грунт под фундаментами наружных стен регулярно отапливаемых зданий с температурой помещений не ниже +10° С промерзает на меньшую глубину, чем на открытой площадке. Поэтому расчетную глубину промерзания под фундаментами отапливаемого здания уменьшают против нормативного значения на 30% при полах на грунте; если полы по грунту на лагах — на 20%; полы, уложенные на балках — на 10%.
Глубина заложения фундамента под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта, ее назначают не менее 0,5 м от пола подвала или уровня земли.
Глубина заложения фундаментов стен зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначается от пола подвала, она равна половине расчетной глубины промерзания. Предположение, что чем глубже заложен фундамент, тем больше его устойчивость и надежность работы, является неверным.
При расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают на нее действовать снизу, но действующие на боковые поверхности касательные силы морозного пучения могут вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом, и оторвать его под легкими зданиями при устройстве фундаментов из кирпича и мелких блоков.
Поэтому, для успешной эксплуатации фундамента, чтобы не допустить его деформацию на пучинистых местах необходимо не только расположить подошву ниже уровня промерзания грунтов, что избавит от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать действующие на боковые поверхности фундамента касательные силы морозного пучения. Внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхние и нижние части фундамента, основание делают расширенным в виде опорной площадки—анкера, не позволяющей вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Данное конструктивное решение возможно при использований железобетона.
При возведении фундамента из кирпича или мелких блоков, без внутреннего вертикального армирования, стены выполняют наклонными—сужающимися кверху Приведенный способ устройства фундаментных столбов и стен при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент. Влияние сил морозного пучения уменьшают: покрытием боковых поверхностей фундамента скользящим слоем полиэтиленовой пленки; отработанным машинным маслом; утепление поверхностного слоя грунта/вокруг фундамента шлаком» пенопластом, керамзитом, при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнее применимо также для мелкозаглубленных фундаментов, построенных ранее и нуждающихся в защите от морозного пучения.
На крупнопадающем рельефе, при строительстве здания необходимо учитывать боковое давление грунта и его вероятный сдвиг. Жестко связанные в продольном и поперечном направлении ленточные фундаменты работают в этих условиях более надежно. Столбчатые фундаменты необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом — ростверком, для более эффективной совместной работы всех конструктивных элементов. В гравелистых, песках крупных и средней крупности, а также в крупнообломочных грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания, но она должна быть не менее 0,5 м, считая от природного уровня грунта (планировочной отметки при планировке срезкой и подсыпкой).
В современном строительстве наиболее индустриальны сборные бетонные и железобетонные фундаменты из крупных фундаментных блоков. Применение сборных фундаментов позволяет значительно сократить сроки строительства и уменьшить трудоемкость работ. Сборный фундамент (рис.6) состоит из двух элементов: подушки из железобетонных блоков прямоугольной или трапецеидальной формы (рис. 7)t укладываемой на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 150 мм, и вертикальной стенки из блоков в виде бетонных прямоугольных параллелепипедов.
Рис. 6. Сборный ленточный фундамент из бетонных блоков под стены дома с подвалом и техническим подпольем:
I— фундаментная плита; 2 — бетонные стеновые блоки; 3 — окраска горячий
битумом; 4 — цементно-песчаный раствор; 5 — отмостка; б — два слоя толя иди
гидронзола на битумной мастике; 7 — цокольное перекрытие
Рис. 7. Фундаментный блок-подушка
При строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах, в сборных фундаментах, для повышения сопротивления растягивающим усилиям и жесткости устраивают железобетонные пояса толщиной 100—150 мм или армированные швы толщиной 30—50 мм, размещая их между подушкой и нижним рядом фундаментных блоков, а также на уровне верхнего обреза фундамента.
Стены фундаментов, монтируемые из крупных блоков, несмотря на их большую прочность, иногда устраивают толще надземной части стен. В результате прочность материала используется всего на 15—20%. Расчеты показывают, что толщину стен сборных фундаментов допустимо принимать равной толщине надземных стен, но не менее 300 мм.
Экономии строительных материалов можно добиться с помощью устройства прерывистых фундаментов, состоящих из железобетонных блоков-подушек, уложенных не вплотную, как это предусмотрено в ленточных фундаментах, а на некотором расстоянии один от другого, примерно от 0,2 до 0,9 м. Промежутки между блоками засыпают грунтом.
Столбчатые фундаменты
Имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны. При незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов целесообразно заменять столбчатыми. Фундаментные столбы из бетона или железобетона перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводится стена. Чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие вспучивания расположенного под ней грунта, под ней устраивают песчаную или шлаковую подушку толщиной 0,5 м.
Расстояние между осями фундаментных столбов принимают равным 2,5—3 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.
Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундамента — 4—5 м, когда устройство ленточного непрерывного фундамента невыгодно вследствие большого его объема и, следовательно, большего расхода материалов. Столбы перекрывают сборными железобетонными балками, на которых возводят стены. Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры зданий. На рисунке 8а изображен сборный фундамент под кирпичный столб, выполненный из железобетонных блоков-подушек. Более экономичным вариантом является укладка под кирпичные столбы железобетонных блоков-плит (рис. 8 б). Сборные фундаменты под железобетонные колонны каркасных здании могут состоять из одного железобетонного башмака стаканного типа (рис, 8в) или из железобетонных блока-стакана и опорной плиты под ним (рис. 8г).
Свайные фундаменты
Состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или Железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком (рис. 9). Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки.
Рис 8. Сборные фундаменты под отдельные опоры:
а — под кирпичные столбы из блоков ленточных фундаментов; б — то же, из специальных железобетонных плит; в —под железобетонную колонну из башмака стаканного типа; г — то же, из блока-стакана и опорной плиты
Сваи дифференцируют по материалу, методу изготовления и погружения в грунт, характеру работы в грунте. По материалу сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные. По методу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте. В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи - стойки и висячие. Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт, например, скальную породу и передают на него нагрузку (рис. 10). Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины сваи. Свайные фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки.
Если прочный грунт находится на значительной глубине применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи (рис. 11).
Рис. 9. Виды свай в грунте:
а — висячие сваи; б— сваи-стойки: 1 — плотный известняк; 2 — суглинок илистый пластичный; 3 —.ил; 4 — илистый песок; 5 — торф; 6 — растительный слой
Деревянные сваи дешевы, но поскольку они быстро загнивают, если находятся в грунте с переменной влажностью, головы деревянных свай следует располагать ниже самого низкого уровня грунтовых вод. Однако на местности с высоким уровнем грунтовых вод деревянные сваи стоят очень долго, если постоянно находятся в воде. В мировой практике известны примеры четырехсотлетних зданий на деревянных сваях, по сей день находящихся в хорошем техническом состоянии.
Железобетонные сваи долговечны, дороже деревянных, но способны выдерживать значительные нагрузки. Значительно расширена область их применения ввиду того, что проектная отметка голов железобетонных свай не зависит от уровня грунтовых вод. Расстояние между осями свай определяется расчетным способом. В пределах наиболее часто встречающихся глубин погружения свай — от 5 до 20 м эти расстояния для обычных диаметров свай составляют от 3. 8d, где d — диаметр сваи.
Рис 10. Забивная свая-стойка фундамента:
I — гидроизоляция; 2 — поверхность земли; 3 — железобетонная балка ростверка; 4 — забивная свая прямоугольного сечения; 5 — плотный грунт
Рис. 11. Набивная висячая свая фундамента:
1 — гидроизоляция; 2 — железобетонная балка ростверка; 3 — набивная свая; 4 — наконечник обсадной трубы; 5—слабые грунты
Свайные фундаменты, по сравнению с блочными, дают меньшую осадку, благодаря чему снижается вероятность неравномерных деформаций грунта.
При подготовке основания иногда в грунте обнаруживают старые засыпанные колодцы, ямы, случайные слабые прослойки грунта. Во избежание неравномерной осадки фундаментов эти места необходимо расчистить и заполнить кладкой, тощим бетоном или утрамбованным песком, а при возведении фундаментов над этими местами следует наложить армированные швы.
Фундаменты подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой или грунтовой водой. Вследствие капиллярности влага по фундаменту поднимается вверх и в стенах первого этажа появляется сырость. Чтобы преградить проникновение влаги в стены, в их нижней части устраивают изоляционный слой, чаще всего из двух слоев битумных рулонных материалов (рубероида и др.), склеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой.
В процессе эксплуатации фундаментов необходимо следить за осадкой основания и возможными деформациями.
Подвалы
Одним из важных условий сохранности и целостности дома является гидроизоляция подвала. Стены и полы подвалов, независимо от расположения грунтовых вод, необходимо изолировать от просачивающихся через грунт поверхностных вод, а также от капиллярной грунтовой вла-rHj поднимающейся вверх. В подвальных помещениях, при расположении уровня грунтовых вод ниже пола подвала, достаточной гидроизоляцией пола служит его бетонная подготовка и выполненный по ней водонепроницаемый пол, а гидроизоляцией стен — покрытие поверхности, соприкасающейся с грунтом, двумя слоями горячего битума. Если уровень грунтовых вод находится выше пола подвала, в этом случае создается напор воды тем больший, чем больше разность уровней пола и грунтовых вод. В связи с этим для гидроизоляции стен и пола подвала необходимо создать оболочку, которая могла бы сопротивляться воздействию гидростатического давления.
Эффективным мероприятием по борьбе с проникновением в подвал грунтовых вод является устройство дренажа. Сущность устройства дренажа заключается в следующем. Вокруг здания на расстоянии 2—3 м от фундамента устраивают канавы с уклоном 0,002-—0,006 в сторону сборной отводящей канавы. По дну канав с уклоном прокладывают трубки (бетонные* керамические или другие). В стенках трубок имеются отверстия, через которые проникает вода.
Канавы с трубами засыпают слоем крупного гравия, затем слоем крупного песка и сверху— открытым грунтом. По уложенным в канавах трубам вода стекает в низину (кювету, овраг, реку и др.). В результате устройства дренажа уровень грунтовых вод понижается.
Когда уровень грунтовых вод расположен не выше 0,2 м от пола подвала, гадроизоляцию пола и стен подвала устраивают так. После обмазки стен битумом устраивают глиняный замок, то есть до отсыпки траншеи забивают вплотную к наружной стене подвала мятую жирную глину. Бетонную подготовку пола также укладывают по слою мятой жирной глины.
При высоте уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,5 м применяют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике (рис.12). Изоляцию укладывают по бетонной подготовке пола, поверхность которой выравнивают слоем цементного раствора или асфальта.
Поскольку конструкция пола должна выдерживать достаточно большое гидростатическое давление снизу, поверх изоляции укладывают нагрузочный слой бетона, который своим весом уравновешивает давление воды. С внешней стороны стен наклеивают изоляцию на битумной мастике и защищают кладкой из кирпича-железняка в 1/2 кирпича на цементном растворе и слоем мятой жирной глины толщиной 250 мм.
Оклеечную изоляцию наружных стен подвала располагают на 0,5 м выше уровня грунтовых вод, учитывая его возможное колебание.
Рис 12. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:
1 — слой нагрузочного бетона; 2 — бетонная подготовка; 3 - рулонная гидроизоляция; 4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном растворе 120 мм; 6 — двойной слой битума
Рис. 13. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:
1 —бетонная подготовка; 2—железобетонная плита; 3—рулонная гидроизоляция;
4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном
растворе 120 мм; б — двойной слой битума
Если уровень грунтовых вод расположен выше пола подвала более чем на 0,5 м, то поверх гидроизоляции пола, выполняемой из трех слоев рубероида или гидроизола, устраивают железобетонную плиту (рис. 13). Плиту заделывают в стену подвала, которая, работая на изгиб, воспринимает гидростатическое давление грунтовых вод.
При высоком уровне грунтовых вод устройство наружной гидроизоляции иногда вызывает затруднения. В таких случаях ее выполняют по внутренней поверхности стен подвала <рис.14). Гидростатический напор воспринимается специальной железобетонной конструкцией — кессоном.
Рис. 14. Гидроизоляция подвала при больших напорах грунтовых вод;
1 — рулонная изоляция; 2 — бетонная подготовка; 3 — цементный слой; 4 — цементная стяжка; 5 — железобетонная коробчатая конструкция; 6 — чистый пол; 7 — цементная штукатурка по битумной обмазке; 8 — гидроизоляция
Необходимые особенности, которые учитываются при строительстве фундаментов и возведении цоколей
При закладке фундаментов любого типа необходимо соблюдать следующие правила:
В большинстве фундаментных конструкций применяется бетон. Бетон обладает свойством "созревания", 28 - 30 дней. После заложения бетонной конструкции ее надо выдерживать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим подручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фундамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания. Так что постройка дома на только что возведенном фундаменте таит в себе опасность, дефекты не заставят ждать.
Гидроизоляция фундамента имеет важное значение. Она заключается в обмазке горячим битумом всей поверхности, соприкасающейся с грунтом. Изолируют также и стены. Для этого прокладывают два слоя рубероида (1-й слой - между цоколем и нулевым уровнем; 2-й слой - между цоколем и основной стеной дома). Это предохраняет стены дома и цоколь от сырости.
Защита наружной стороны цоколя от атмосферных влияний. Это достигается штукатуркой или облицовкой плиткой. Для затирки фундамента в смесь добавляют резиносодержащие компоненты (золу от сгоревших автомобильных покрышек). Получается "шуба" для цоколя. Она красива и надежна.
При возведении цоколя предусматриваются вентиляционные отверстия. Летом они служат для проветривания подпола, а зимой их закрывают, чтобы сырость не попала в дом.
Отмостка необходима для защиты фундамента от воздействия поверхностных вод. Ширина отмостки от 0,75 до I метра с наклоном от стены цоколя. В качестве материалов используются: железобетон, асфальт, бетон или хорошо утрамбованная глина.
Устройство слива дождевой воды с крыш также влияет на прочность фундамента. Дождевая вода с крыши попадает на отмостку, разбивает ее и цоколь постепенно, неравномерно увлажняет грунт вблизи фундамента. Это сказывается на несущей способности фундамента и способствует проседанию фундамента.
Виды фундаментов для постройки частного дома
Строительство частного дома требует больших временных и денежных затрат, в его конструкции очень важно учесть каждую деталь, особенно при обустройстве фундамента. Ведь именно от него зависит надёжность и долговечность дома. В случае если выбор фундамента для дома и его возведение сделаны неправильно, это в будущем вызовет массу проблем, которые решить очень сложно. В мире строительства существуют различные виды фундаментов, но выбирать следует отнюдь не по советам соседей и друзей – не лишней будет консультация специалиста в этой сфере.
Если фундамент будет строиться под кирпичный дом, то при его выборе важно принимать в расчёт большой вес стен. В противном случае построенное основание, которое не сможет выдерживать высокие нагрузки, в скором времени вызовет серьёзные проблемы, на стенах появятся трещины и тогда постройка может разрушиться.
Именно поэтому очень важно верно подобрать фундамент, который сможет выдержать большой вес. Выбирают из фундаментов плитного, ленточного, столбчатого и свайного типа. К каждому из них предъявляются свои требования, которые необходимо учитывать. Только при их соблюдении можно возвести качественное и надежное основание под строительство жилья.
Что учитывается при выборе фундамента
Определение фундамента гласит, что это несущая часть конструкции, на которую опираются стены. Также можно сказать, что фундамент является основным компонентом дома, который влияет на его долговечность. И если фундамент потрескался, значит, к его выбору или возведению подошли неправильно. Трещины неизбежно перейдут на стены, что спровоцирует аварийное состояние всего дома. Чтобы этого избежать, необходимо учитывать все факторы, которые влияют на прочность и долговечность фундамента при его строительстве.
Свойства грунта. Выбирая виды фундаментов для частного дома, именно грунт принимается за основной определяющий фактор. Поэтому, прежде чем начать строительство, необходимо заказать геологические исследования, в ходе которых геологами будут взяты пробы почвы. После изучения состава грунта будут выявлены: уровень грунтовых вод в зависимости от сезона, пучинистость, возможность просадки. Обязательно необходимо учитывать сейсмичность района строительства.
Нагрузки на фундамент. Это тоже не менее важный фактор при выборе фундамента. Нагрузка зависит от веса всего дома в целом (несущие стены, перегородки, кровля и даже мебель, которой будет обставляться жилье). Во внимание необходимо также принять опорную площадь фундамента, от нее зависит давление на грунт. Опорная площадь определяется как частное веса на площадь опоры. Чем меньше будет давление, тем лучше, но увеличение ширины фундамента влечет за собой дополнительные расходы.
Глубина заложения. При выборе глубины заложения необходимо учитывать состав грунта и его влажность, максимальные отрицательные температуры в зимнее время года, уровень грунтовых вод. Вспучивание грунта зимой является главной опасностью для фундамента, ведь промерзшая почва начинает увеличиваться в объеме, тем самым выталкивая его вверх. Но наибольшая опасность в том, что это происходит в разных местах неравномерно, что может привести к излому фундамента. Хорошая гидроизоляция и дренажная система исключат растрескивание и уменьшат просадку.
Качество материала. Основным компонентом фундамента является цемент. При его выборе необходимо учитывать срок и условия хранения, а также марку, которая должна соответствовать области применения.
Кроме вышеперечисленных факторов также следует учитывать наличие рядом стоящих зданий и техногенную опасность. Возведение нового фундамента усиливает нагрузку на грунт, что может негативно сказаться на стоящих близко постройках. Немаловажным фактором является и выбор специалиста, который поможет выбрать тип фундамента с учетом всех требований и правильно его спроектирует.
Типы фундаментов для частного дома
Каждый из типов фундамента отличается технологией возведения, характеристиками, условиями использования. Для жилого строительства обычно применяют следующие типы фундаментов для частного дома:
Читайте также: