Фундамент призма что это такое

Надежный фундамент

Всем ясно, что без грамотно сделанного фундамента дом возводить не следует. Но, в свою очередь, фундамент сам требует устойчивого основания. Поэтому нужно быть очень внимательным при оценке состояния грунта.

Вес среднестатистического двухэтажного дома на одну семью, включая мебель и инженерное оборудование, а также с учётом всех временных или случайных нагрузок, может достигать 800 т. Чтобы эта нагрузка правильно передавалась на грунт, здание должно иметь надёжное основание. И это как раз надо учитывать при закладке фундамента. Поэтому любому серьёзному строительству предшествуют геодезические изыскания, когда пробы грунта берут в нескольких точках будущей строительной площадки и на разной глубине.

Нагрузки действующие на фундамент

Когда здание построено, оно давит своим весом на фундамент, и дом несколько проседает в грунт. Это процесс, который нельзя предотвратить. В данной фазе возможно образование всем известных усадочных трещин.

Распределение давлений: наивысшая концентрация наблюдается в призме обрушения грунта.

Внимание! Обрушение грунта произошло вдоль так называемой поверхности скольжения.

В грунтах средней вязкости часто встречаются водяные карманы.

В морозы они превращаются в ледяные линзы, способные привести к разрушению дома под давлением грунта.

При неправильно рассчитанном и спроектированном фундаменте положение может ухудшаться. Вес кладки каменного дома может начать выдавливать грунт сбоку с одновременным разрушением здания. Но всё же трудно представить, что кто-то может столь неграмотно выполнить проект.

На устойчивость здания в значительной мере влияет глубина заложения фундамента. Известно, что вода при замерзании превращается в лёд и расширяется, развивая при этом огромное усилие. Поэтому строительные нормы и правила предполагают заложение фундамента ниже уровня промерзания. Это позволяет предотвратить весьма негативные последствия: например, когда в один прекрасный день водяная линза под фундаментом замёрзнет, с огромным усилием расширится и поднимет весь дом. Это может привести к неравномерному движению фундамента и в итоге означает риск обвала здания.

Распределение давления

Давление, которое фундамент передаёт вниз, может вызвать проседание грунта под домом и неравномерную осадку здания. Чтобы уменьшить степень проседания, требуется увеличить площадь опорной поверхности, но это ведёт к увеличению расхода материалов на изготовление фундамента.

Давление от ленты фундамента распределяется под конструкцией в обе стороны от неё под углом 60°.

Однако недостаточно сделать лишь широкие бетонные ленты фундамента, нужно еще организовать физическое распределение давления, которое распространяется вниз под углом примерно 60°. Проектировщики обычно учитывают это при подготовке основания фундамента.

Ширина фундамента зависит от свойств грунта. Грунты, которые могут уплотняться под весом здания (например, гравий или песок), требуют большей площади по сравнению с вязкими (глинистыми, суглинистыми). В большинстве случаев фундаменты формируют в виде лент. Для небольших построек (гаражей, садовых домиков) бывает достаточно столбчатого фундамента. В рыхлых грунтах часто изготавливают монолитные железобетонные плитные фундаменты, которые обеспечивают максимальную поверхность, что гарантирует устойчивость здания.

Каждый дом в той или иной степени проседает, что является естественным процессом.

Неравномерный характер грунта может привести к неравномерным процессам усадки

Такой столбчатый фундамент подходит для небольшого (лёгкого) здания

Чаще всего используется ленточный фундамент (здесь без подвала)

Решение для слабых грунтов: армированный плитный фундамент

Важные подготовительные операции

Прежде чем заливать фундамент, нужно выполнить подготовительные работы. К этому следует подойти продуманно и очень аккуратно, так как позже уже ничего нельзя будет изменить. К подготовительным операциям относится прокладка коммуникаций для сточной и дождевой воды. Следует помнить, что и ливнестоки, и трубы канализации необходимо располагать с уклоном.

Трубы для отвода сточной и дождевой воды прокладывают под фундаментом

Трубы поверхностного дренажа прокладывают внутри фундамента

При высоком уровне грунтовых вод требуется выполнить поверхностный дренаж. Дренажные трубы при этом не должны монтироваться глубже, чем фундамент. Хорошо, когда есть возможность устроить заземление, которое подводят к дому в виде оцинкованной стальной полосы. Это позволяет экономично решить многие проблемы: подключить нулевой провод линии электропередачи, устроить молниезащиту, подвести к зданию телефонную линию и кабель антенны.

Удачное решение: фундаментное заземление позволяет решить много проблем с подводом коммуникаций

Советы:

Закрыть окна подвала. Если температура окружающей среды приближается к отрицательной, нужно закрыть все окна и внешние двери подвала, чтобы холодный воздух не проникал к основанию подвала. Ведь даже незначительные повреждения основания от мороза могут повлиять на устойчивость фундамента и кладки.

Готовый бетон — оптимальный вариант. При сооружении фундамента большой площади не рекомендуется
готовить бетон самостоятельно. Лучшей альтернативой является готовый свежий бетон, подаваемый с помощью бетононасоса.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Источник

Фундамент призма что это

Ленточный фундамент мелкого заложения – наиболее популярная конструкция в индивидуальном строительстве: для закладки достаточно траншеи глубиной 70 см, а работы можно выполнить собственными руками.

Преимущества мелкозаглубленного ленточного фундамента

Самое главное преимущество конструкции – простота и надежность.

• Работа по закладке фундамента, конечно же, требует физических усилий. Но примерно столько же труда нужно потратить на сооружение садовой дорожки. Постройка бетонной ленты в одиночку – не героизм: так считают опытные дачники.
• Материалы для строительства – щебень и песок – в прямом смысле лежат под ногами. Их несложно и купить – уровень цен на природные минералы невысок.
• Универсальность монолитных железобетонных лент доказана практикой: на этих основаниях возведены и тяжелые кирпичные особняки, и легкие дощатые сарайчики.
• Строить такие ленточные фундаменты можно, практически, на всех видах грунтов – на ракушечниках, песчаниках, супесях и суглинках. На глинистых и лессовых землях МЗЛФ также стоят десятилетиями. Табу – торфяники: здесь устанавливать подобные конструкции запрещено.
• Опыт показал, что МЗЛФ под дом из газобетона не требует дорогостоящих геологических изысканий: заранее известно, что бетонное основание будет надежно удерживать строение на самых ненадежных земляных грунтах – сминаемых, пучинистых, и, вдобавок, в промерзающем слое.

При этом конструкция проверена десятилетиями. С момента, когда власть разрешила горожанам строить садовые домики, каждый дачник хотя бы раз принимал участие в закладке МЗЛФ. Опыт оказался удачным – практически все коттеджи простояли более 50 лет.

Зачем же тратить деньги на геологические исследования, если заранее известно, что лента отлично работает на всех грунтах, кроме торфяников? Как оказалось, все дело в технологии. Главное – нужно соблюсти все нормативные требования к устройству фундамента.

Устройство МЗЛФ

Лента – замкнутый контур, проходящий под несущими стенами здания. Фундамент в плане повторяет периметр дома, Противоположные стороны соединены перемычками.

Постелью для малозаглубленного фундамента служит песчаная подушка толщиной 20–30 см, уложенная на дно траншеи. Важность песчаной подсыпки сложно переоценить:

1. Подушка является демпфером – амортизирующей прокладкой между бетоном и грунтом.
2. Подушка – выравнивающий слой. обеспечивает горизонтальное положение пятке фундамента.
3. Песок – непучинистый грунт, поэтому постель воспринимает и нивелирует все нагрузки, связанные с выталкиванием ленты вверх, на поверхность.

Ленточный фундамент – это бетонная призма, монолит: ее глубина заложения под газобетон составляет 700–800 мм. Три четверти бетона находится в грунте, т.е. ниже нулевой отметки. Над поверхностью почвы призма выступает на 200–300 мм.

Жесткость конструкции обеспечивает объемный сетчатый каркас из стальной арматуры и проволок.

С обеих сторон призмы устраивается песчаная отсыпка. Это слой песка, высота которого равна подземной части бетонной ленты, а ширина – 10–20 см. Назначение у боковой отсыпки – то же, что и у подушки: защита монолитной призмы от давления промерзшего грунта зимой.

По наружному краю ленты делают отмостку – цементированную дорожку, примыкающую к фундаменту и защищающую его от поверхностной влаги.

На верхней горизонтальной поверхности призмы устраивают гидроизоляционную защиту от капиллярной влаги. Это – обязательный элемент, им нельзя пренебрегать. Все минеральные материалы, а газобетон – в особенной степени, активно впитывают воду. Во время эксплуатации здания из-за повышенной температуры стен происходит инфильтрация почвенной влаги. Вода по капиллярам кирпича или бетона способна подниматься на высоту 11 м. В итоге, владелец дома будет жить во влажных помещениях.

Если грунты под зданием насыщены подземными водами, стенки бетонного монолита следует также защитить: для этого по внешнему контуру устраивают отсечную вертикальную гидроизоляцию.

Конструкционным продолжением фундамента может быть цоколь. Это кирпичная стенка, на которую впоследствии будут уложены полы первого этажа.

Требования к фундаменту

Главное требование – достаточная несущая способность. Монолитная бетонная призма обязана удерживать в неподвижном положение каждый элемента здания. Несущая способность зависит от ширины и глубины фундамента, а также от типа грунта.

При расчете статистической нагруки следует учесть две группы факторов:

1. массу дома – вес оштукатуренной стеновой конструкции с перекрытиями, полами, кровлей;
2. полезную массу – вес предметов обстановки, бытовой техники и всех обитателей.

Толщина стенок бетонной ленты обычно выбирается равной сечению стен здания. СНиПы разрешают уменьшить толщину призмы на 25%. Однако уменьшение не должно идти во вред прочности. Глубина залегания фундамента, качество армирования должны обеспечить уровень несущих характеристик.

Фундамент с уменьшенной стенкой необходимо утеплить. В качестве теплоизолятора можно применять экструдированный пенополистирол: в Московской области толщина изоляции должна быть не менее 80 мм.

К основаниям газобетонных домов предъявляются повышенные требования: ведь газобетон очень чувствителен к изгибающим нагрузкам. Такие нагрузки могут возникнуть под боковым воздействием грунта при пучении.

Чтобы максимально избежать рисков, МЗЛФ для таких домов делают с увеличенным основанием. Это значит, что пятка ленты должна быть шире ее вершины. Добиваются этого одним из двух способов:

1. бетонному основанию придают форму усеченной пирамиды;
2. при подготовке траншеи для пятки устанавливают дополнительную опалубку – с более широким интервалом.

Расчет фундамента

Методология расчета заключается в следующем.

На первом этапе следует удостовериться в типе грунта на участке строительства. Эта задача может оказаться не из простых. Если строить предстоит в степном регионе, то с большой вероятностью грунт в зоне строительства будет похож на грунты по соседству.

Если же стройка ведется на плоскогорье или равнинной местности, возможны сюрпризы: несмотря на миниатюрные размеры участка, на нем может оказаться множество типов грунтов. И некоторые из них могут обладать уменьшенной несущей способностью. Поэтому, застройщик обязан провести тщательное обследование земельного участка.

Определяют удельную несущую способность грунта – предельный вес на 1 кв. метр.

Вычисляют полную нагрузку дома – вес всех элементов, в т. ч: фундамента, стен, плит, обрешетки и черепицы, а так же вес полезных предметов, которые будут находиться в помещениях.

Вычисляют общую площадь пятки бетонной ленты.

Находят отношение величин полной нагрузки и площади основания.

Сравнивают полученное значение со справочным показателем.

На основании анализа принимают решение – усилить или, может быть, ослабить конструкцию фундамента.

На глине и утепленный: как сделать МЛЗФ для дома в два этажа своими руками – поэтапное описание

Геологическое обследование участка.

До начала строительства следует выяснить – на грунте какого типа будет стоять наш дом. Для этого мы бурим 2–3 шурфа глубиной около 1,5 м, и проводим анализ – из грунта скатываем шарик и пытаемся расплющить его.

Допустим, у нас получился плоский блинчик с ровными – без трещин, краями. Делаем вывод о том, что на нашем участке преобладает глинистый грунт.

• вода с участка плохо уходит;
• возможно подтопление фундамента вешними водами и осенними ручьями;
• при намокании грунт набухает;
• замерзшая глина в зимний период расширяется в объеме и пытается приподнять здание;
• весной почва оседает неравномерно – возможно, что фундамент будет испытывать значительные нагрузки на изгиб;
• несущая способность глины – составляет 10 т/м2.

Принимаем решение: для возведения дома выбираем малозаглубленный ленточный фундамент, устроенный на песчаной подушке.

Стенки бетонной призмы утеплим. Такая конструкция обеспечит устойчивость всех элементов здания.

• чертим эскиз фундамента и проставляем минимально-допустимые размеры подушки, ленты, боковой подсыпки и отмостки;
• рассчитываем удельное давление фундамента на грунт: оно должно быть меньше несущей способности глины. При необходимости, корректируем начальные параметры.

Планировка участка и планирование работ.

• составление графика выполнения работ;
• формирование сводных перечней (ведомостей) необходимых приспособлений, механизмов, инструментов и материалов;
• написание техпроцесса с примерным перечнем привлекаемых специалистов и помощников.

Планировка – это разметка участка и выравнивание поверхности, подготовка ее к строительству.

Участок размечают при помощи рулетки. Направления трассировки обозначают тесьмой, натянутой на забитые в землю колья.

Главное при разметке – обеспечить параллельность сторон, т.е. прямизну углов. Есть два простых способа, позволяющих начертить прямые углы без транспортиров, буссолей или теодолитов, и даже без рулетки:

• Измерить диагонали. Диагонали классического параллелограмма равны и пересекаются друг с другом на середине.
• Воспользоваться законом «египетского треугольника». Если у треугольника стороны равняются, соответственно, 3; 4. и 5 мерных единиц (отрезков), то у данного треугольника один угол прямой и два катета перпендикулярны друг другу. Способ интересен тем, что для контроля можно воспользоваться простой рейкой или бечевкой, с равномерно повязанными 12-ю узлами.

Ровик выкапывают по периметру внешних стен и под несущими внутренними простенками.

Ширину траншеи подбирают на 10 см большей, чем толщина стены. Этот запас предназначен для монтажа утеплителя. Так как СНиПом допускается свес газоблоков на 25% ширины, то для стены 380 мм ровик можно сделать 400 мм – 30 см займет бетон и 10 см – ЭППС.

Глубина траншеи определяется по сумме предполагаемой высоты ленты (в нашем случае 70 см) и высоты песчаной подушки – 30см.

При определении тех или иных габаритов ленты (и траншеи) следует учитывать общую площадь фундамента: платформа должна обеспечить достаточное сопротивление давлению дома.

Существуют специальные конструкции, оснащенные винтовыми зажимами, эксцентриками и прочими видами замков. Если под рукой таковых не оказалось, можно соорудить опалубку из досок.

Главное требование к стенкам ограждения – их тщательная фиксация. Доски скрепляют между собой перемычками через каждые полметра. С внешних сторон устанавливают подпирающие колья.

Устройство песчаной подушки.

Для подсыпки выбирают чистый песок без глинистых фракций. Укладывают основание в три приема – слоями по 10 см. Каждый слой увлажняют и утрамбовывают.

Армирующая обвязочная конструкция состоит из нижнего и верхнего контуров. Каждый контур состоит из пары стальных ниток, отстоящих от края ленты внутрь на 50 мм. Их обычно делают с стержней диаметром 12 мм.

С интервалом 200–400 мм стержни перевязывают между собой попарно проволокой сечением 4–6 мм. Связи должны быть и горизонтальными, и вертикальными.

Если вы не используете арматуру с маркой С, сваривать соединения нельзя – следует применять скрутки из вязальной проволоки.

По внешнему краю траншеи настилаем гидроизоляционную пленку, и следом укладываем экструдированный пенополистирол – утепляющий слой. Плиты крепим к доскам опалубки гвоздями.

Заливка бетона. Вся операция проводится в один прием. В процессе заполнения формы жидкий раствор уплотняют ломами – убирают пустоты. После окончания заливки бетонный слой вибрируют.

Через месяц на верхней поверхности бетонной призмы укладывают слой гидроизолирующей пленки.

В этот же период устраивают отмостку с горизонтальной изоляцией. Для этого вдоль ленты, по ее наружному краю на ширину 1 м выкапывают траншею. Глубина ямы – 30 см. В траншею укладывают последовательно:

• слой песка высотой 5 см,
• слой гравия высотой 5 см,
• утеплитель толщиной 5 см,
• сетку с ячейками 5 мм,
• слой ЦПР толщиной 5 см.

На этом работы по укладке фундамента окончены.

Отзывы

Судя по отзывам владельцев частных домов, МЗЛФ на протяжении 50 лет активно использовался для возведения дачных коттеджей и индивидуальных особняков в сельской местности. Это одноэтажные здания со стенами в полтора-два кирпича. Практически все они эксплуатируются до сих пор. Мнение жителей и дачников об этой конструкции – только положительные.

Дома из железобетона – полутораэтажные. Но их масса примерно та же, что и у кирпичных домов, построенных в прошлом веке: ведь удельный вес газоблоков в 3–4 раза меньше, чем у глины. Таким образом, основываясь на отзывах, формируем собственное мнение: мелкозаглубленный ленточный фундамент отлично подходит для дома из газобетона – это надежное, долговечное основание.

Всем ясно, что без грамотно сделанного фундамента дом возводить не следует. Но, в свою очередь, фундамент сам требует устойчивого основания. Поэтому нужно быть очень внимательным при оценке состояния грунта.

Вес среднестатистического двухэтажного дома на одну семью, включая мебель и инженерное оборудование, а также с учётом всех временных или случайных нагрузок, может достигать 800 т. Чтобы эта нагрузка правильно передавалась на грунт, здание должно иметь надёжное основание. И это как раз надо учитывать при закладке фундамента. Поэтому любому серьёзному строительству предшествуют геодезические изыскания, когда пробы грунта берут в нескольких точках будущей строительной площадки и на разной глубине.

Нагрузки действующие на фундамент

Когда здание построено, оно давит своим весом на фундамент, и дом несколько проседает в грунт. Это процесс, который нельзя предотвратить. В данной фазе возможно образование всем известных усадочных трещин.

Распределение давлений: наивысшая концентрация наблюдается в призме обрушения грунта.

Внимание! Обрушение грунта произошло вдоль так называемой поверхности скольжения.

В грунтах средней вязкости часто встречаются водяные карманы.

В морозы они превращаются в ледяные линзы, способные привести к разрушению дома под давлением грунта.

При неправильно рассчитанном и спроектированном фундаменте положение может ухудшаться. Вес кладки каменного дома может начать выдавливать грунт сбоку с одновременным разрушением здания. Но всё же трудно представить, что кто-то может столь неграмотно выполнить проект.

На устойчивость здания в значительной мере влияет глубина заложения фундамента. Известно, что вода при замерзании превращается в лёд и расширяется, развивая при этом огромное усилие. Поэтому строительные нормы и правила предполагают заложение фундамента ниже уровня промерзания. Это позволяет предотвратить весьма негативные последствия: например, когда в один прекрасный день водяная линза под фундаментом замёрзнет, с огромным усилием расширится и поднимет весь дом. Это может привести к неравномерному движению фундамента и в итоге означает риск обвала здания.

Распределение давления

Давление, которое фундамент передаёт вниз, может вызвать проседание грунта под домом и неравномерную осадку здания. Чтобы уменьшить степень проседания, требуется увеличить площадь опорной поверхности, но это ведёт к увеличению расхода материалов на изготовление фундамента.

Давление от ленты фундамента распределяется под конструкцией в обе стороны от неё под углом 60°.

Однако недостаточно сделать лишь широкие бетонные ленты фундамента, нужно еще организовать физическое распределение давления, которое распространяется вниз под углом примерно 60°. Проектировщики обычно учитывают это при подготовке основания фундамента.

Ширина фундамента зависит от свойств грунта. Грунты, которые могут уплотняться под весом здания (например, гравий или песок), требуют большей площади по сравнению с вязкими (глинистыми, суглинистыми). В большинстве случаев фундаменты формируют в виде лент. Для небольших построек (гаражей, садовых домиков) бывает достаточно столбчатого фундамента. В рыхлых грунтах часто изготавливают монолитные железобетонные плитные фундаменты, которые обеспечивают максимальную поверхность, что гарантирует устойчивость здания.

Каждый дом в той или иной степени проседает, что является естественным процессом.

Неравномерный характер грунта может привести к неравномерным процессам усадки

Такой столбчатый фундамент подходит для небольшого (лёгкого) здания

Чаще всего используется ленточный фундамент (здесь без подвала)

Решение для слабых грунтов: армированный плитный фундамент

Важные подготовительные операции

Прежде чем заливать фундамент, нужно выполнить подготовительные работы. К этому следует подойти продуманно и очень аккуратно, так как позже уже ничего нельзя будет изменить. К подготовительным операциям относится прокладка коммуникаций для сточной и дождевой воды. Следует помнить, что и ливнестоки, и трубы канализации необходимо располагать с уклоном.

Трубы для отвода сточной и дождевой воды прокладывают под фундаментом

Трубы поверхностного дренажа прокладывают внутри фундамента

При высоком уровне грунтовых вод требуется выполнить поверхностный дренаж. Дренажные трубы при этом не должны монтироваться глубже, чем фундамент. Хорошо, когда есть возможность устроить заземление, которое подводят к дому в виде оцинкованной стальной полосы. Это позволяет экономично решить многие проблемы: подключить нулевой провод линии электропередачи, устроить молниезащиту, подвести к зданию телефонную линию и кабель антенны.

Удачное решение: фундаментное заземление позволяет решить много проблем с подводом коммуникаций

Закрыть окна подвала. Если температура окружающей среды приближается к отрицательной, нужно закрыть все окна и внешние двери подвала, чтобы холодный воздух не проникал к основанию подвала. Ведь даже незначительные повреждения основания от мороза могут повлиять на устойчивость фундамента и кладки.

Готовый бетон — оптимальный вариант. При сооружении фундамента большой площади не рекомендуется
готовить бетон самостоятельно. Лучшей альтернативой является готовый свежий бетон, подаваемый с помощью бетононасоса.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Плитный фундамент

В статье рассказывается об особенностях сплошных плитных фундаментов. Очень подробно рассматриваются сферы их применения, эксплуатационные и конструктивные отличия. На первый план выведены прикладные вопросы, касающиеся технологи строительства фундаментных плит.

Плитный фундамент, он же «сплошной», он же «плавающий», он же «шведская, скандинавская плита» — это цельная плита, располагающаяся под всей площадью строения, заглублённая в грунт, или заложенная на нём. Есть несколько конструктивных вариантов плит — коробчатые, плоские, ребристые, сборные из дорожных ЖБ изделий, монолитные, с расширениями на углах, с армированием или без, утеплённые и холодные… Все они имеют свои отличительные особенности и конкретную сферу применения. Для частного загородного строительства по экономическим и функциональным характеристикам наилучшим образом зарекомендовали себя плоские монолитные плиты из железобетона толщиной от 20 до 40 см с утеплением. О них мы далее и поведём разговор.

Почему выбирают плитный фундамент

В малоэтажном строительстве, что нас, собственно, и интересует, данный тип фундамента по многим причинам будет предпочтительнее своих конкурентов (и ленточных, и свайных конструкций). Объясняется это преимуществами, как сугубо технического, так и околостроительного характера.

Сильные стороны сплошных фундаментов

Универсальность по геологии оснований. Плавающая конструкция может быть корректно применена на всех типах грунтов, в том числе слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных, с высоким уровнем грунтовых вод, вечномёрзлых…

Есть некоторые ограничения по рельефу — трудно строить такой фундамент на склоне, скорее всего, сваи будут предпочтительнее. Однако есть проверенные американцами технологии возведения плит на пригорках, которые в своей конструкции (в нижней части площадки) имеют элементы высоких монолитных лент. Ещё один подходящий для таких мест «кентавр» — свайный фундамент с низким ростверком в виде монолитной плиты.

Хорошая несущая способность. Это качество обусловлено специфической механикой взаимодействия «дом/плита/грунт». В следующей главе мы подробно рассмотрим данный момент. Коротко — плита имеет большую площадь опоры, поэтому давление на грунт основания очень низкое (от 0,1 кгс/см2). Следовательно, каменный дом в два этажа на плите можно возводить смело. Говорят, лифтовая шахта Останкинской башни стоит на монолитной плите.

Высокая пространственная жёсткость. Обусловлена она отсутствием швов и соединений, применением жёсткого армирования, массивностью конструкции и большой материалоёмкостью. Плитный фундамент отлично подходит для домов с «неэластичными» стенами, которые очень боятся даже самых малых (1–3 мм) подвижек несущей конструкции — кирпичные, газобетонные, шлакоблочные, из ракушечника и других минеральных материалов.

При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов.

СП 50–101–2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Хорошие изоляционные характеристики. При грамотном исполнении не пропускает воду, препятствует теплопотерям через пол.

Несложная технология возведения, строится быстро. Просто размечается, минимум земляных работ, упрощённая конструкция опалубки, легко армировать и бетонировать. Может изготавливаться строителями с низкой квалификацией.

Условные недостатки плитного фундамента

Технически очень тяжело совместить в конструкции сплошную плиту и подвал.

Заливать плиту можно только при благоприятной погоде (немного проигрывает сборным и свайным забивным фундаментам).

Высокая стоимость. Повышенная материалоёмкость (бетон, арматура), конечно, накладывает свой отпечаток. Но если взглянуть на проблему в комплексе, то картина меняется кардинально — на других материалах, стадиях строительства, производственных операциях мы солидно экономим:

• плита становится черновым полом первого этажа — не нужно делать перекрытие;
• в массе плиты можно проложить водяной Тёплый пол, а не заливать для него отдельную стяжку;
• для изготовления и раскрепления щитов опалубки необходимо меньше доски или листовых материалов (как минимум вдвое, по сравнению с ленточными конструкциями);
• не нужно платить за вывоз/планирование большого объёма выбранного грунта;
• уменьшается высота наружных стен, так как можно получить более низкий цоколь (а это недешёвые материалы отделки фасада, трудовые затраты…);
• грузоподъёмная техника, бетононасосы, экскаваторы, забивные копры, буровые машины — не нужны, всё ограничивается автомобилями-миксерами;
• можно возвести своими силами и не нанимать высокооплачиваемых профессиональных строителей, меньше риска финансово пострадать от «человеческого фактора» (проще технология).

Получается, что основной недостаток плитных фундаментов — это малая информированность отечественного застройщика об их преимуществах. А вот в северной части США и странах Скандинавии монолитные плиты стали фундаментом №1.

Принцип работы плитного фундамента

Ситуация

Плотность застройки растёт, людям всё чаще приходится строить на «плохих» грунтах (слабые, постоянно влажные, пучинистые, мёрзлые…).

Современные проекты загородных домов стали намного сложнее в смысле архитектурно-планировочных решений: различные части здания строятся в разную высоту (варианты в полтора этажа, пристроенные гаражи, особые решения для лестничных маршей и площадок…), неравномерное распределение несущих стен по площади застройки. Дома теперь больше, выше, тяжелее.

Проблема

Сверху на фундамент и на естественное основание оказываются неравномерные воздействия от дома. Снизу сложные грунты либо стремятся образовать местные провалы под строением, либо силами морозного пучения выталкивают здание, а потом, оттаивая, просаживаются. Возникает опасность появления деформаций и разрушения несущих конструкций.

Решение

• Увеличить опорную площадь фундамента, снизив нагрузку от дома на естественное основание.
• Максимально усилить пространственную жёсткость фундамента, равномерно перераспределить давление «сверху вниз».
• Теплоизолятором разделить отапливаемые помещения от грунта под домом — таким образом, устранить неравномерность промерзания под строением (зимой под плитой грунт не оттаивает).

Все эти методы борьбы с «неравномерностями» заложены в принципе действия утеплённой монолитной плиты. Это своеобразная единая платформа под домом, которая не подвержена локальным изгибам (при грамотном проектировании), и без деформаций способна двигаться фактически вместе с грунтом — «плавать».

Особенности проектирования плитного фундамента

Проектирование плит существенно отличается от методов разработки других видов фундаментов. Здесь инженеры также учитывают все основные параметры грунта и все нагрузки (массу конструкций, эксплуатационный вес, снеговое давление). СП 20.13330.2011 никто не отменял.

Однако плитный фундамент необходимо рассматривать как единую, совместно работающую конструкцию «плита-надфундаментная часть». Поэтому в данном случае отдельное внимание уделяется детальному изучению конкретных узлов здания и несущей конструкции в целом, создаются и просчитываются чертежи дома с указанием эпюр распределения нагрузок, их направления.

Вся проблема заключается в сложности грамотного моделирования изгибающих нагрузок, возможных кренов, которые плита испытывает, и, соответственно, рассчитать её толщину, конфигурацию, потребность в армировании, в том числе и локальном. Наиболее эффективно конструирование фундаментных плит выполняется с применением специальных вычислительных комплексов, которые выдают очень подробные рабочие чертежи. Именно поэтому мы рекомендуем заказать расчёт фундаментной плиты в профильной организации, стоимость такой работы будет составлять от 5 до 10 тысяч рублей.

Наибольшее распространение получили плиты толщиной от 20 до 40 см, при этом очень интересна одна деталь: большинство расчётов показывает, что для одного и того же дома можно использовать различную толщину плиты, если правильно манипулировать процентом армирования.

Например, сплошной фундамент для какого-то абстрактного здания. При 20 сантиметрах — необходимо производить локальное «доармирование» особо нагруженных зон и не ошибиться в расчётах, при 25 сантиметрах — каркас можно вязать равномерно, особо не рискуя. А вот 30-сантиметровая плита, если сравнивать с конструкцией в 25 см, сэкономить на арматуре не позволит, зато бетона на неё пойдёт намного больше.

Исключительно грамотный расчёт позволяет лить плиты даже толщиной 15–18 см.

Заметим, что значительно усилить сопротивляемость плиты продавливанию, при этом снизить её общую толщину (читай материалоемкость) можно, делая локальные утолщения фундамента в зоне углов, стыка несущих стен, по всему периметру, под колонами. Такие усиленные плиты часто называют «американскими», в сечении они выглядят, как призма.

Плитный фундамент по площади не может быть меньше дома, должны учитываться все консольные участки. Например, если здание будет облицовываться кирпичом или другими тяжёлыми материалами, то плиту необходимо закладывать больших размеров, чтобы обеспечить опорную площадь для облицовки.

Технология строительства плитного фундамента

Так как плитные фундаменты часто используются в очень сложных геологических условиях, то к планированию и строительству плавающих конструкций предъявляются самые жёсткие требования, которые оговариваются многими нормативными документами, например, СНиП 3.03.01–87 «Несущие и ограждающие конструкции» или СП 50–101–2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Естественно, для возведения фундаментных плит должны использоваться исключительно качественные материалы.

Строительство всех сплошных фундаментов производится примерно по одной и той же схеме:

• Проектирование.
• Разметка (в натуру выносят только контуры здания).
• Удаление дёрна, выборка грунта (если необходима подушка/дренаж).
• Прокладка заглублённых коммуникаций (вода, канализация).
• Устройство подушки, дренажа.
• Монтаж гидро- и теплоизоляции.
• Сборка «тёплого пола».
• Вязка и укладка арматурного каркаса.
• Сборка и раскрепление опалубки.
• Бетонирование.
• Распалубка.

Давайте рассмотрим эти операции подробнее.

С проектированием мы более-менее разобрались. Строите что-то серьёзное — лучше закажите разработку проекта фундамента инженерам, однозначно сохраните нервы и деньги.

Вопросы проведения подготовительных работ, выноса разметки в натуру мы уже обсудили в статье «Ленточный фундамент. Часть 2: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура» .

Что касается земляных работ. Если замена грунта (массивные подушки) и утепление не требуется, то достаточно снять только верхний плодородный слой, в противном случае, грунт естественного основания изымается в нужном объёме. Иногда, перед выемкой есть смысл выровнять зону застройки — сделать подсыпку. Тогда добавочный материал очень тщательно уплотняется виброплитой.

Самое главное условие — насыпной грунт под плитным фундаментом ни по каким характеристикам не должен уступать материковому (естественному).

Не стоит переживать о том, что под плитой будет сложно обслуживать коммуникации. Всё делается, как обычно: там, где будет техническое помещение, в плите всегда изготавливают приямок для ввода коммуникаций (возле труб закладывается пенопласт, или делается контур из опалубки), чем меньше он будет, тем лучше для жёсткости фундамента. В любом случае трубы нельзя замоноличивать наглухо. Под плитой коммуникации проходят в траншее, засыпаются дренирующими материалами. О дренаже линий коммуникаций читайте в статье «Как сделать дренаж на участке» .

Подушка является искусственным основанием, она предназначена для замены «плохих» грунтов. В качестве материала для подушки чаще всего выступает смесь песка и щебня, которые имеют хорошие дренирующие свойства, мало сжимаются, не пучинятся. Песчано-гравийная подушка укладывается слоями по 100 мм, и каждый корж тщательно трамбуется виброплощадкой. Если применяется чистый песок, то его нужно проливать водой.

Необходимо периодически контролировать горизонтальность каждого слоя подушек.

На участках с неблагоприятным водным балансом, под плитой (подушкой) рекомендуют заложить несколько дрен для отвода воды.

Большинство технологических карт по изготовлению сплошных фундаментов предлагают под подушку расстилать геотекстиль, который не даёт песку и гравию заиливаться (читай терять важные для нас свойства).

Чтобы гидро- и теплоизоляция хорошо легла и не была деформирована массой бетона, верхняя часть подушки должна иметь максимально ровную плоскость. Некоторые производители плавающих фундаментов предпочитают даже сделать стяжку-подготовку из пескобетона.

Подушка накрывается плотной полиэтиленовой плёнкой, или другими гидроизоляционными материалами, которые при бетонировании предотвратят утечки цементного молока. Листы кладутся с нахлёстом и проклеиваются/спаиваются.

На гидроизоляцию укладывается слой утеплителя толщиной до 100 мм. Раньше применяли пенопласт, сейчас все перешли на экструдированный пенополистирол. Некоторые строители считают, что утеплитель — не является обязательным слоем, но он снижает теплопотери через плиту, не позволяет грунту под плитой неконтролируемо, неравномерно оттаивать даже под отапливаемыми помещениями. Если вы хотите применить тёплый пол — то не будете обогревать землю, а всё тепло пустите в дом. В технологических картах иностранных компаний утеплитель (и подушку) рекомендуют прокладывать за пределы плиты.

Трубы тёплого пола посредством специальной сетки раскладываются прямо на листы ЭППС, естественно, они никакими материалами не утепляются, чтобы лучше отдавать тепло. В этом слое могут также проходить некоторые трассы отопления — вот они ведутся в рукавах и теплоизоляторах. Все концы выводятся из приямка для коммуникаций, система кольцуется, опрессовывается. Под давлением закачанный в трубы воздух предотвращает деформирование их при заливке бетона.

Армирование — пожалуй, самая сложная операция при строительстве плавающих фундаментов. Здесь допускается больше всего ошибок, как технологических, так и конструкторских.

Начнём с главного. Согласно СП 52–103–2007 минимальный процент армирования железобетонной плиты составляет 0,3%. Считают его следующим образом: берут поперечный срез плиты и высчитывают его площадь, высчитывают суммарную площадь среза всех арматурных стержней, сравнивают эти показатели. Если металлоёмкость бетона недостаточна, то увеличивают диаметр арматуры или количество стержней (уменьшают шаг). Для толстых плит применяют третий ярус металла, расположеный в толще плиты. Практика показывает, что чаще всего достаточно уложить два слоя арматуры диаметром 12–14 мм, и шагом в 150–250 мм.

Не забывайте, что в нагруженных зонах (колоны, несущая стена внутри здания…) может понадобиться дополнительное армирование, осуществляемое прокладкой вспомогательных продольных стержней в пределах призм продавливания.

В зависимости от конструкции здания под несущие стены и колоны иногда есть смысл делать вертикальные выпуски арматуры (СП 52–103–2007), которые обеспечат дополнительную жёсткость системы «плита-надфундаментная часть».

Наличие защитного слоя бетона — обязательное условие качественного армирования. Сетки арматурного каркаса выставляются на специальных полимерных подставках-грибках. Грибки нижнего яруса — небольшие, около 4–5 см. Грибки промежуточные (между двумя сетками) имеют высоту, зависящую от толщины плиты, так чтобы над верхней арматурой оставалось ещё около 5 см бетона (защитный слой). Грибки располагают один над другим, их общее количество (шаг) должно обеспечить достаточную устойчивость каркаса к нагрузкам, возникающим при бетонировании.

Запрещено применять всевозможные подкладки из древесины, камня, металла.

Торцы каркаса, верхний и нижний ярус, рекомендуют (СП 63.13330.2012) связывать между собой П-образными элементами из арматуры. Арматурные стержни не должны контактировать с опалубкой, так как следует обеспечить защитный слой бетона толщиной не менее 40 мм.

Изготавливается каркас вязкой арматурных стержней проволокой. Допускается применение электродуговой сварки, но тогда необходимо использовать арматуру класса а500с, или аналогичную, с индексом «С».

Ввиду большого объёма работ по армированию, бывает целесообразно воспользоваться унифицированными сварными сетками заводского изготовления. Полученные после укладки стыки обязательно разводятся в «шахматном» порядке — стыки готовых сеток нижнего яруса армирования должны перекрываться целой сеткой верхнего яруса.

Опалубка плавающего фундамента собирается очень просто, необходимо только выровнять каждую сторону периметра. Обратите внимание, что бетона используется много, и давление на щиты будет довольно серьёзное — поэтому очень качественно разоприте их от грунта.

Опалубку следует изнутри обернуть полиэтиленом, чтобы не допустить утечек цементного молока через щели. Как вариант, можно возле опалубки проложить листы ЭППС, потом они надёжно «прилипнут» к бетону и обеспечат вертикальное утепление плиты.

Пенополистиролом также разделяют сопряжённые с домом постройки, для которых необходим свой фундамент (гараж, крыльцо, терраса…).

Отдельный маленький контур опалубки изготавливают для приямка под коммуникации.

Бетонирование необходимо производить за одну рабочую смену. Наиболее рационально будет заказать привозку бетона миксером и прямо из лотка заливать фундамент. Для бетонирования отдалённых участков можно применить самодельный жёлоб.

Бетон должен быть в обязательном порядке уплотнён глубинным вибратором.

Для изготовления плитных фундаментов используется бетон с характеристиками, которые регламентируются СП 52–103–2007. Большинство строительных компаний, производящих плавающие фундаменты, предлагают заказывать бетон со следующими эксплуатационными свойствами:

• класс прочности от В22,5 (марка не ниже М300);
• коэффициент водостойкости от W8;
• морозоустойчивость от F200;
• подвижность П-3;
• возможно, сульфатостойкий, если грунтовые воды высоко.

Учитывая отечественные реалии, частному застройщику лучше заказывать бетон, как минимум, на марку выше нормированной — будет больше шансов получить проектный класс прочности.

Далее следует производить манипуляции по уходу за бетоном. Когда плита наберёт 50-процентную прочность, опалубку можно снимать. Мы обстоятельно рассмотрели эти работы в статье «Ленточный фундамент. Часть 3: бетонирование, заключительные операции» , добавим, что на следующий день после заливки плавающего фундамента верхнюю плоскость плиты стоит затереть — это будет хорошая основа до монтажа любых напольных покрытий.

В Северной Европе и США плавающие фундаменты активно применяются уже более полувека, они временем доказали свою надёжность, функциональность и экономическую привлекательность. В нашей стране плиты тоже нашли своего застройщика. Из года в год сплошные фундаменты становятся всё популярнее, так как во многих случаях альтернативы им просто нет.

Б. ПОДАТЛИВЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Различают два типа податливых фундаментов: I — фундаменты, сдвигающиеся по шву скольжения, и II — фундаменты, наклоняющиеся из своей плоскости (рис. 12.3). Фундаменты типа II на сдвиг в плоскости оси стены могут работать как фундаменты типа I.

Для фундамента типа II выполняется неравенство

где d и h — соответственно толщина и высота фундаментного блока или панели; μ — коэффициент трения по шву скольжения, принимаемый в зависимости от материала его заполнения [3].

При устройстве скосов обеспечивается местная устойчивость фундаментных блоков или панелей при воздействии бокового давления грунта и снижение опорных изгибающих моментов. Применение блоков со скосами наиболее целесообразно для зданий с поперечными несущими стенами с коротким их шагом при наличии подвала или технического подполья.

Податливые фундаменты типа I при перемещениях грунта, вызванных горизонтальными деформациями, рассчитываются на трение по шву скольжения t‘_t действующее в направлении продольной (или поперечной) оси здания, и трение по шву скольжения примыкающих стен t‘_tn , действующее в поперечном направлении относительно этих стен.

Общее продольное усилие растяжения или сжатия в любом сечении х пояса податливого фундамента определяется суммой двух компонентов — N_t и N_tn .

Усилие N_t вычисляется по формуле

где γ’_c –коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от длины отсека:

Длина отсека 2 l , м	≤ 10	20	30	40	≥ 5
γ’c	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5

n — вертикальная нормативная нагрузка на уровне шва скольжения.

Усилие N_tn определяется по выражению

,

где γ’_c1 — коэффициент условий работы, зависящий от числа примыкающих стен на участке l—х :

Число стен или отдельных фундаментов на участке l–x	1	2	3	4	≥5
γ’c1	1	0,9	0,8	0,7	0,6

t‘_tni — сила трения по шву скольжения под i -й примыкающей стеной:

m — число примыкающих стен на участке l–х .

При расчете ленточных фундаментов, имеющих комбинированную конструктивную схему (когда отметка шва скольжения находится ниже отметки поверхности грунта), к усилиям N_t и N_tn следует добавить усилия N_n и N_g , определяемые по тем же формулам, что и для жестких фундаментов. В этих формулах заглубление фундаментов принимается от планировочной отметки грунта и отметки пола подвала до уровня шва скольжения.

Податливые фундаменты типа II при воздействии горизонтальных перемещений грунта рассчитываются на нагрузки трения по шву скольжения t‘_t в направлении оси здания, бокового давления грунта t‘_g на наклоняющиеся фундаменты и нагрузки t_b , возникающие в элементах пояса под примыкающими стенами от наклона фундамента вследствие эксцентричной передачи на него при этом вертикальной нагрузки.

Перемещение грунта Δl по подошве наклоняющегося фундамента вызывает неравномерное по высоте обжатие грунта (см. рис. 12.3, б). Возникающее при этом давление грунта стремится дополнительно переместить нижнюю часть фундамента в направлении действия горизонтальных деформаций. Этому препятствует слои грунта высотой h₂ и сопротивление сдвигу по его подошве. При этом обжатие грунта происходит по треугольнику, максимальная ордината которого на поверхности грунта определяется по формуле

где h и h₁ — соответственно высота фундамента и его заглубление со стороны надвигающегося грунта.

У жестких фундаментов призма выпора образуется от подошвы фундамента. Для наклоняющихся фундаментов на уровне подошвы обжатие равно нулю. В практических целях рекомендуется ориентироваться по средней глубине h_i = h₁/2 и соответствующему этой глубине обжатию грунта Δl_i = Δl‘/2 . Для этой глубины по формуле (12.11) следует вычислить предельное обжатие грунта Δ_gi , а по формуле (12.13) понижающий коэффициент k₁ . Тогда боковое давление (см. рис. 12.4, б) на 1 м цокольного пояса t_g получим по формуле

,

Заглубление фундамента h₂ со стороны подвала следует проверять на пассивное сопротивление грунта воздействию нижней опорной реакции; при этом может быть учтено сопротивление грунта сдвигу по подошве фундаментов (прочность фундаментной стены должна быть проверена с учетом бокового давления грунта).

Нагрузки t_b на 1 м длины пояса определяются по формуле

где r — плечо вертикальных сил, действующих в верхнем и нижнем оголовках наклонившегося фундамента.

Суммарное продольное усилие растяжения или сжатия в любом сечении х цокольного пояса при наклоняющихся фундаментах вычисляется по выражению

.

Пример 12.2. Рассчитать усилия в фундаментном поясе над швом скольжения податливых фундаментов типа I по оси А отсека пятиэтажного дома для условий, приведенных в примере 12.1 (план несущих стен показан на рис. 12.2, а). Коэффициент трения по шву скольжения μ = 0,3.

Решение. Рассчитываем усилия без учета искривления основания. Вычисляем по формуле (12.18) при коэффициенте γ’_c = 0,8 (так как 2l = 19,6 м ≈ 20 м) усилия N_t под стеной А , по формуле (12.19) усилия N_tn , по формуле (12.15) расчетные усилия и все полученные значения сводим в табл. 12.3 (усилия N_n и N_g не возникают).

Ось (см. рис. 12.2, a)	Nt	Ntn	N	0,8N
1	0	81	81	65
2	76	146	220	176
3	154	194	348	278
4	230	194	424	340

Пример 12.3. Для условий примера 12.2 рассчитать усилия в цокольном поясе над швом скольжения податливых фундаментов типа II (наклоняющихся). Поперечное сечение фундаментов показано на рис. 12.4 при высоте панели подвала 1,8 м и толщине 14 см без скосов.

Решение. Усилия N_t в этом примере будут такими же, как и в примере 12.2; усилия N_g при действии деформаций растяжения не возникнут. Рассчитываем значения усилия N_b кН, и суммарные усилия и сводим полученные значения в табл. 12.4.

Ось (см. рис. 12.2, а)	Nt	Nb	N	0,8N
1	0	10	10	8
2	76	22	98	78
3	164	33	187	160
4	230	35	265	212

Как видно из табл. 12.4, усилия N_b , невелики и относительно N_t при наличии скосов в оголовках панелей могут иметь другой знак, поэтому при узких и высоких панелях этим компонентой усилий можно пренебречь.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Типы фундаментов и области их применения

Как выбрать тип фундамента для дома?

Оглавление

1. Введение
2. Типы грунтовых оснований для фундаментов
3. Основные типы фундаментов
4. Какие грунты под фундаментом?
5. Столбчатые (отдельные) фундаменты – все за и против
6. Ленточные фундаменты – когда они нужны?
7. Плитные фундаменты – область применения, преимущества, недостатки
8. Свайные фундаменты – когда без них никак?
9. Заключение
10. Связанные статьи

1. Введение

Фундамент — это наиважнейшая часть любой постройки. От надежности фундамента зависит надежность всего здания или сооружения.

Для того чтобы дом покоился на надежном фундаменте, а не трещал по швам и рассыпался, необходимо основательно подойти, в первую очередь, к выбору типа фундамента. Для этого нужно понимать какие бывают фундаменты и в каких случаях каждый из них следует применять.

Как это бывает в большинстве случаев, у каждого типа фундамента есть и преимущества, и недостатки. Не углубляясь в тонкости, попробуем выяснить какой фундамент подходит для Ваших условий больше.

[Фундамент — несущая строительная конструкция, часть здания или сооружения, которая воспринимает все нагрузки от сооружения, перераспределяет их и передает на грунтовое основание]

2. Типы грунтовых оснований для фундаментов

Основание фундамента — слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и воспринимающие нагрузку от него. Основания могут быть естественными и искусственными.

Естественное основание – это грунты природного сложения, не подвергавшиеся никакому вмешательству со стороны человека и образовавшиеся естественным путем.

Искусственные основания – это слои грунта, появившиеся в результате целенаправленных действий человека. Из искусственных оснований часто применяются – планомерно возведенные насыпи, песчаные и грунтовые подушки, слои грунта, уплотненные тяжелыми трамбовками, искусственно закрепленные грунты.

Проектирование искусственных оснований необходимо в случае если никакие типы фундаментов в данных конкретных грунтовых условиях не могут обеспечить требуемую прочность, жесткость и устойчивость здания/сооружения, или это экономически невыгодно.

Например — если на месте строительства Вашего дома оказался небольшой участок с залежами торфа толщиной около 1м, а вы планировали возведение малозаглубленного фундамента или полов по грунту, то целесообразно заменить этот слой слабого грунта на песок с послойным уплотнением – это и будет искусственным основанием. Такое решение позволит избежать неприятностей с фундаментом в будущем и сэкономить некоторую сумму денег.

3. Основные типы фундаментов

Основных типов фундаментов всего 4:

1. Столбчатые (отдельные) фундаменты – отдельные, не связанные между собой опоры под стены или колонны здания, имеющие сравнительно небольшую глубину заложения.

2. Ленточные фундаменты – сплошные линейные фундаменты под несущие стены здания.

3. Плитный фундамент – сплошная фундаментная плита, как правило из монолитного железобетона, сразу под все сооружение или под секцию сооружения.

Свайные ростверки

Свая – стальной, железобетонный (а иногда и деревянный) стержень, погруженный в грунт сквозь слабые слои для передачи нагрузки на более прочные грунты основания, как правило расположенные на глубине более 4 м.

4. Свайные фундаменты – ленточные, столбчатые или плитные фундаменты, опертые на сваи.

[В случае опирания на сваи, конструкция, объединяющая несколько свай, называется свайным ростверком (столбчатым, линейным или плитным)]

4. Какие грунты под фундаментом?

Важнейшим этапом проектирования фундамента являются инженерно-геологические изыскания. Правильнее изыскания выполнять еще до начала проектирования.

[Инженерно-геологические изыскания – комплекс работ по изучению грунтов и грунтовых вод в основании будущего сооружения. Включают в себя как минимум бурение разведочных скважин с отбором образцов грунта и грунтовой воды и последующим испытанием их в грунтовой лаборатории]

Дело в том, что фундамент, как отмечалось выше – важнейшая часть любого сооружения, и правильность выбора параметров фундамента напрямую зависит от правильности и полноты сведений о грунтах в его основании.

Пример инженерно-геологического разреза

Даже лучшие инженеры-проектировщики в области фундаментов не смогут правильно запроектировать конструкцию, если у них неверные или неполные сведения о грунтах в основании. Проект будет заведомо ошибочным, или фундамент окажется избыточно дорогим и трудоемким.

[Недостаток сведений о грунтах при проектировании фундамента можно перекрыть только большими запасами по прочности и, как следствие, перерасходом финансов, но и это не дает гарантии надежности]

Если вы не знаете какие грунты залегают под вашим будущим фундаментом то попробуйте поспрашивать соседей которые уже начали или даже окончили строительство на своих участках. Если и у соседей не окажется информации о инженерно-геологических изысканиях то рекомендую прочитать статью определяем тип и характеристики грунта самостоятельно без лаборатории.

5. Столбчатые (отдельные) фундаменты – все за и против

Отдельно стоящие столбчатые фундаменты применяются не только в малоэтажном строительстве, но и при строительстве производственных, торговых, административных и жилых зданий.

Глубина заложения таких фундаментов обычно сравнительно небольшая — от 0 до 3,0 метров, размеры в плане меняются в широких приделах от 0,3х0,3 для деревянных построек до 4,5х4,5 м под колонны многоэтажных зданий. Располагаются отдельные столбчатые фундаменты с определенным шагом вдоль стен или под узловыми точками здания (углами, колоннами, пересечением балок и т.д.) и не связаны между собой ничем кроме надземной части зданий или сооружения.

[Когда говорят «столбчатый фундамент» имеют ввиду не фундамент в виде столба небольшого сечения, а фундамент имеющий колонную часть — столб и плитную часть — подошву.]

Вообще в литературе времен СССР отдельный столбчатый фундамент на естественном основании под колонны был основным решением для каркасных зданий по технико-экономическим показателям (самый дешевый вариант). То есть его применение рассматривалось ранее всех остальных вариантов.

Когда столбчатые отдельные фундаменты следует применять?

1. прежде всего когда проектируется/строится каркасное здание, то есть нагрузка на основание предается точечно, от каждой колонны каркаса отдельно.
2. когда недалеко от поверхности (на глубине 1,5-3 м) залегают достаточно прочные грунты, которые могут воспринимать расчетные нагрузки от здания при сравнительно небольших размерах подошвы фундамента (в моей практике самая крупная подошва ступенчатого фундамента была размером 4,5х4,5 м, но это не предел);
3. При малоэтажном строительстве под не ответственные деревянные постройки (баня, сарай) при сухих прочных грунтах — применяют малозаглубленные или поверхностные столбчатые фундаменты как максимально простой и дешевый вариант.

Бывают случаи, когда столбчатые фундаменты – единственное рациональное решение даже при строительстве крупного объекта. Как правило эта ситуация происходит когда характеристики грунтов ухудшаются по мере увеличения глубины их залегания.

Например, при разработке проекта для двухэтажного торгового центра в его основании в верхней части геологического разреза оказались достаточно прочные грунты , а нижние слои становились тем слабее, чем глубже они залегают вплоть до глубины 10-12 м. Применение свай в таких условиях только ухудшает положение, а ленточные и плитные фундаменты не выгодны из-за большого шага колонн (9х9 м).

Преимущества столбчатого фундамента:

• Самая невысокая стоимость из всех типов;
• Простота возведения.

• Требуют дополнительных конструкций для опирания стен здания (монолитный цоколь, фундаментные балки), а для зданий с подвалам требуется отдельное возведение стен подвала;
• Фундаменты не связаны между собой и, как следствие, не перераспределяют нагрузки. Для исключения неравномерных осадок, фундаменты должны иметь точно подобранные размеры подошвы в зависимости от действующей нагрузки на них — если нагрузки разные, то и размеры фундаментов разные;
• Применимы только на относительно прочных и однородных грунтах.

При малоэтажном строительстве столбчатые фундаменты можно порекомендовать только для деревянных дачных построек, или если в основании действительно прочные грунты (гравий, средний или крупный песок, скала).

Для домов из жестких каменных материалов (кирпич, газобетон) такие фундаменты не подходят из-за большого риска неравномерных осадок, что для тяжелых хрупких стен недопустимо.

Кроме того, применение столбчатых фундаментов вызывает необходимость в создании какого-либо жесткого цоколя здания (фундаментные балки, нижняя деревянная обвязка или др.) на который будут опираться стены здания, а если здание с подвалом необходимо отдельно возводить стены подвала.

6. Ленточные фундаменты – когда они нужны?

Ленточный фундамент выполняется в виде непрерывного замкнутого в плане контура (ленты) под всеми наружными и внутренними несущими стенами здания. А если есть несущие стены, значит здание не каркасное. Иногда ленточный фундамент применяют и для каркасных зданий, но как правило при небольшом шаге колонн – до 6х6 м и относительно слабых грунтах.

Ленты могут быть малозаглубленные:

Малозаглубленный ленточный фундамент

Заглубленный ленточный фундамент

Ленточный фундамент в общем случае состоит из стеновой и плитной (подошвы) частей . Стены и подошва ленточного фундамента могут выполняться сборными – из блоков ФБС, или монолитными – из армированного железобетона, залитого на прямо на месте.

[Для сборного ленточного фундамента из блоков ФБС и др. штучных материалов очень желательно выполнять сплошные армированные монолитные пояса по верху блоков, и монолитную ленту в основании стен из блоков. Тогда такой фундамент будет намного лучше сопротивляться неравномерным деформациям и перераспределять нагрузки на основание]

Преимущества ленточного фундамента перед столбчатым:

• Большая суммарная площадь подошвы. Это позволяет передавать распределенную нагрузку на более слабые грунтовые основания;
• Неравномерные нагрузки от здания перераспределяются за счет большой жесткости и прочности конструкции фундамента. Это снижает среднюю осадку фундамента и неравномерные деформации;
• Сразу образуются стены подвала и опоры для вышерасположенных стен.

Замкнутая лента под стены здания

• Более высокая стоимость и трудоемкость чем у столбчатого варианта;
• При неравномерных нагрузках в лентах возникают большие усилия, для восприятия которых требуются серьезное армирование;
• Нет возможности передавать большие точечные нагрузки на основание, т.к. ширина подошвы ленты ограничена.

Если Вы сэкономили на армировании и монолитном поясе и ленточный фундамент не выдержал нагрузок, в нем появились трещины, то он по своей сути превращается в столбчатый – отдельные фрагменты работаю независимо друг от друга, перераспределения усилий между фрагментами не происходит, увеличиваются неравномерные деформации.

В целом для малоэтажного строительства это наиболее оптимальный вариант если грунты недалеко от поверхности достаточно прочные (на глубине 1,5-3 м).

7. Плитные фундаменты – область применения, преимущества, недостатки

Плитные фундаменты применяют при специальном технико-экономическом обосновании. Они распределяют нагрузки от надземной части здания на очень большую площадь, но при этом в самой плите возникают огромные напряжения. Для того чтобы воспринять эти нагрузки без разрушения и излишних деформаций, необходимо выполнять плиту очень мощной с надежным армированием (толщина плиты многоэтажных домов достигает 1,5 м и более). Да и вообще перекрыть всю площадь под зданием плитой толщиной 0,5 м – очень накладно.

Преимущества плитного фундамента:

• Применим на слабых основаниях, самый надежный вариант на естественном основании при правильном проектировании;
• Снижает осадки и неравномерные деформации основания даже при слабых грунтах;
• Для зданий с подвалом сразу служит несущей плитой пола.

• В конструкции возникают очень большие усилия, особенно от точечных нагрузок, восприятие которых требует больших затрат на бетон и арматуру;
• Еще более высокая стоимость и трудоемкость;

Применяют плитный фундамент, когда в основании сооружения слабые грунты (площади подошвы столбчатых и ленточных фундаментов недостаточно), а применение свай не дает ожидаемого увеличения несущей способности.

Фундамента плитного типа в малоэтажном строительстве применяют при небольших размерах дома и простой форме здания. Основные преимущества данного основания — простота сооружения, возможность применения в сложных грунтовых условиях: пучинистых, слабых и просадочных грунтах, а также высокая надежность при мелкой заглубленности . Однако такие фундаменты сравнительно дороги из-за большого расхода бетона и металла на арматуру.

8. Свайные фундаменты – когда без них никак?

Свайные фундаменты выполняются в виде:

• отдельных столбчатых свайных ростверков под колонны каркаса;
• линейных ростверков, в том числе и непрерывных замкнутых ленточных фундаментов на свайном основании;
• плитных ростверков – монолитные (редко сборные) фундаментные плиты, опертые на сваи;
• иногда применяют одиночные сваи под колонны.

Фото: процесс массового погружения забивных свай на стройплощадке

Нагрузка от ростверка передается на сваи, а те в свою очередь передают ее на грунтовое основание своими боковыми поверхностями и нижними концами (лопастями, если сваи винтовые). Обычно на нижний конец сваи приходится основная нагрузка, а боковые поверхности передают меньшую часть усилия.

Сваи по типу погружения в основном применяют: забивные, буронабивные и винтовые. На типах свай останавливаться подробно не будем, на этот счет см. соответствующие статьи. По материалу сваи бывают железобетонные , стальные, иногда деревянные.

Преимущества свайного фундамента:

• Позволяет пройти слабые грунты и передать нагрузки на заглубленные плотные геологические слои;
• Позволяет воспринимать не только сжимающие нагрузки, но и выдергивающие и горизонтальные усилия, хорошо сопротивляется морозному пучению;
• При правильном проектировании очень высокая надежность фундамента.

• Самая высокая стоимость и трудоемкость;
• Необходимость возведения свайного ростверка;
• Необходимость применения спец. техники для погружения свай или бурения скважин;
• Стальные сваи подвержены коррозии в агрессивных грунтовых условиях, а антикоррозионные покрытия часто повреждаются при погружении свай.

[Сваи, вопреки бытовому мнению, не дают никакой гарантии от осадок и перекосов фундаментов, а в некоторых грунтовых условиях могут быть вообще неприменимы (например, при текучих суглинках и глинах под нижними концами свай)]

В целом сваи применяют, когда необходимо передать нагрузки на заглубленные плотные грунты минуя верхние слабые слои, или, когда при сравнении вариантов, фундаменты на естественном основании оказываются дороже чем свайные.

Исключением являются свайные фундаменты из винтовых свай под деревянные малоэтажные дома и постройки – они выполняются без ростверка, под обкладной брус. Имеют сравнительно небольшую стоимость и высокую надежность, поэтому могут быть выгоднее других вариантов и рекомендованы к применению при определенных грунтовых условиях.

Сваи из стальных труб, заполненных бетоном, объединенные железобетонным ростверком

Минимальная глубина погружения сваи, применяемой в строительстве как правило 4,0 м. Если глубина будет меньше – по сути получится столбчатый фундамент, погруженный в грунт без откопки котлована.

9. Заключение

Выбор типа фундамента — сложная задача, требующая учета множества факторов и точных сведений о грунтах основания.

Краткое описание фундаментов в этой статье может помочь Вам определиться с выбором и, если он сделан, то следует переходить к более глубокому изучению выбранного типа фундамента.

Дополнительную информацию по теме см. ниже в разделе «Связанные статьи».

10. Связанные статьи

• Выбор глубины заложения фундаментов
• Инженерно-геологические изыскания – обязательно или нет?
• Ленточные фундаменты – виды и особенности
• Столбчатые фундаменты
• Свайные фундаменты – забивные сваи
• Свайные фундаменты – буронабивные сваи
• Свайные фундаменты – винтовые сваи
• Плитные фундаменты
• Незаглубленные или малозаглубленные фундаменты
• Что такое пучинистые грунты
• Определяем тип и характеристики грунта самостоятельно без лаборатории

Один комментарий к публикации “Типы фундаментов и области их применения”

висячие (сваи трения) все виды свай, которые опираются на сжимаемые грунты. Они передают нагрузку на грунты основания нижним концом и боковой поверхностью.

Источник