Как определить необходимый тип фундамента

Как выбрать фундамент для дома

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

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

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

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

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

Типы фундаментов

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

Столбчатый

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

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

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

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

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

Свайный

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

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

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

Свайно-винтовой

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

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

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

Плитный

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

Схема строительства такого фундамента достаточно проста:

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

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

Ленточный

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

Существует 2 подвида ленточного фундамента:

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

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

Источник

Как определиться с фундаментом: поэтапная инструкция

Строительство любого дома начинается с закладки фундамента. Главная задача нулевого цикла — передавать нагрузку здания непосредственно на грунт. А потому от надежности и правильности выбора фундамента напрямую зависит капитальность и долговечность самой постройки. С помощью представленной в этой статье поэтапной инструкции определения свойств грунта, вы сможете самостоятельно и без заказа дорогостоящих услугу специалистов определиться с типом, видом и конструкцией будущего фундамента.

Для каждой определенной местности и для каждого вида и веса здания существует свой тип фундамента. Например, нельзя под каменным массивным домом обустраивать легкие свайные конструкции, и вовсе нецелесообразно устанавливать дорогостоящую огромную монолитную плиту под небольшую и легкую каркасную баню. Вот почему еще на самом этапе проектирования необходимо однозначно определиться с типом фундамента.

Главное требование к нулевому циклу дома — это надежность, долговечность и способность держать постройку идеально ровно. И зависят эти качества фундамента не столько от его дороговизны или массивности, сколько от пригодности для определенного вида грунта и рельефа. Например, добротный ленточный малозаглубленный или плитный монолитный фундамент может элементарно начать сползать даже по небольшому склону, а столбчатый — «гулять» в глиняной среде. Вот почему перед началом строительства, и даже выбора участка, необходимо определить степень однородности грунта, наличие и расположение в нем грунтовых вод и глубину его промерзания.

Все эти геологические исследования многие сегодня заказывают в строительных кампаниях. Но, если запланированный бюджет ограничен, то многое о грунте можно узнать так называемым «старым дедовским способом».

Определение типа грунта

Первый шаг в выборе типа фундамента дома — это определение типа грунта участка. Для этой цели можно выкопать яму глубиной 1,5-2 м и хорошо рассмотреть так называемый «срез» земли. Верхний слой, самый темный, — это почва, и ее нужно будет перед началом строительства убрать из-за непригодности. А вот в зависимости от типа находящихся ниже слоев и нужно подбирать фундамент.

Итак, самый нетребовательный для фундамента грунт — скалистый. Он не оседает, не размывается и не вспучивается. Для строительства фундамента на нем нет нужды даже в углублении.

Под почвой оказался песок и глина, да еще и с большой примесью щебня или мелкого камня? Это — хрящеватый грунт. Он достаточно надежен, не размывается водой, и на нем можно ставить даже мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Ленточный монолитный железобетонный фундамент

Ленточный сборный фундамент из фундаментных блоков

Грунт хорошо пропускает воду, прекрасно уплотняется и трамбуется? Это — песчаный грунт. Промерзать он будет на незначительную глубину (до 1 м), а фундамент в нем не намокнет. На таком участке строить можно даже ленточный фундамент из отдельных блоков. Хотя и столбчатый хорошо себя «чувствует» в таких условиях.

От дождя земля сразу стала разжижаться и размываться? Это — глинистый грунт. Глубина промерзания у него более 1,5 м, да и вспучивание немалое. Строительство домов на таком грунте — самое проблемное. Поэтому предпочтение в этом случае рекомендуется отдавать мелкозаглубленному фундаменту, который представляет собой жесткую железобетонную конструкцию, отлично приспособленную к неравномерной деформации основания. Это ленточные, столбчатые фундаменты и монолитная плита. На крайний случай строители обычно еще делают противопучинистую подушку — убирают глину и заменяют ее песком с различными примесями.

Столбчатый сборный фундамент из фундаментных блоков

Плитный монолитный железобетонный фундамент

Под почвой оказалась смесь песка с глиняными частицами? Грунт будет вести себя соответственно в зависимости от преобладания одного или второго компонента.

А вот на месте осушенных или частично осушенных болот находятся торфяные грунты. Такая земля обычно перенасыщена влагой, и уровень залегания грунтовых вод здесь высок. На таком месте единственно возможный фундамент — это монолитная плита, которую еще называют «плавающей». Неплохо также себя ведет на уклонах и подвижных почвах столбчато-ригельный монолитный фундамент.

Столбчатый железобетонный фундамент в пробуренной скважине

Стобчатый монолитный железобетонный фундамент

К слову, для всех сильно сжимаемых, как торфяники и песчаные подушки, пучинистых и слабонесущих грунтов «плавающие» фундаменты — идеальный вариант. Ведь их большая поверхность значительно снижает давление на сам грунт, а ребра жесткости придают достаточную устойчивость к всевозможным воздействиям разнонаправленных нагрузок, которые неизбежны при просадке, замерзании и оттаивании земли.

Проверка грунта на однородность

Проверить грунт застраиваемого участка на однородность своими силами можно во время бурения глубокой скважины или рытья шурфа минимум на 2,5 м. Так хорошо виден срез грунта — при помощи выработки. Благодаря рытью каналов такой глубины хорошо видно, из каких слоев состоит сам грунт и какой фундамент для него больше подходит.

Так, если грунт окажется крайне неоднородным, плотность его — различной, и заметно, что он неравномерно деформируется, тогда предпочтение лучше отдать такому типу фундамента, как свайный. Ведь именно сваи способны передать давление от здания на более плотные и устойчивые слои грунта — нижние.

Определение близости грунтовых вод

Наличие близкорасположенных подпочвенных вод всегда усложняет строительные мероприятия. Такая почва сильно пучинится зимой и проседает весной, что даже хорошим, капитальным фундаментом переносится крайне тяжело. Нередко из-за этого появляются трещины, разрывы, а двери в доме начинают закрываться с трудом. Но еще полбеды, если дом вместе с почвой поднимается и опускается посезонно одновременно, и куда хуже, если грунт насыщен водами по всей площади неодинаково. В этом случае лучше провести необходимые меры, такие, как сушка, дренаж и перезасыпка. Важно только не путать грунтовые воды и поверхностные — верховодки, которые вызываются таянием снега и дождями и носят временный характер.

Определить уровень расположения грунтовых вод на участке хотя бы приблизительно можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать неглубокие колодцы-шурфы до 2,5 метра глубиной и через них рассмотреть залегающие слои грунта и наличие грунтовых вод. Кроме того, не лишним будет отнести саму жидкость на лабораторный анализ — на вредность.

Бурение колодцов-шурфов

Но полный профиль грунтовых вод на участке можно получить лишь обратившись за помощью в одну из современных строительных фирм. За неимением такой возможности желательно проконсультироваться с соседями и строителями смежных домов о рекомендуемом заглублении фундамента. Который, к слову, обязательно должен находиться в этом случае ниже уровня промерзания земли.

И, наконец, самый надежный метод определения обилия влаги в почве — это наблюдение весной за дорогой вокруг стройки. Так, если дорога асфальтирована, и в ней видны трещины — почва под ней неоднородна и богата грунтовыми водами. Понаблюдать также будет полезно и за подвалами старых домов в округе — если они сухие и не имеют трещин, значит, фундамент строился именно ленточный. И этому примеру желательно последовать.

Определение глубины промерзания грунта

По сути, не так важно значение глубины промерзания грунта, сколько то, не больше ли эта величина чем расстояние от поверхности земли до первых грунтовых вод. Ведь зимой такие воды быстро замерзают, а лед, как известно, расширяется. И в тех местах, где расположение грунтовых вод достаточно высоко, земля будет подниматься гораздо выше, чем в других местах. И построенный дом станет подниматься выше одним углом, а вторым — ниже. Как результат — трещины и ранние деформации фундамента.

Но, если точно воссоздать полный профиль расположения грунтовых вод в земле довольно сложно, и без профессионального анализа здесь не обойтись, то глубину промерзания почвы определить можно самостоятельно. Для этого необходимо обратить внимание на:

• плотность грунта. Чем плотнее земля, тем она сильнее промерзает из-за хорошей проводимости холода между ее отдельными частицами;
• влажность грунта. Более влажный грунт промерзает глубже. А на его насыщенность влагой влияет уровень грунтовых вод и наличие поблизости любого естественного водоема;
• состояние стен и фундаментов соседних более старших построек;
• количество снега зимой на земле. Чем его меньше, тем глубже промерзает на этом месте грунт.

В дополнение, в сильно промерзающих грунтах, да еще и с высокими грунтовыми водами, сегодня часто возводят фундамент мелкого заложения с теплоизоляцией. Именно теплоизоляция помогает предотвратить промерзание земли возле фундамента, а, значит, уменьшает воздействие сил пучения от морозов на само здание. Такой способ на сегодняшний день считается одним из самых эффективных и экономичных. Кроме того, такому фундаменту не страшны изменения свойств грунта, которые неизбежно возникают со временем. Единственный недостаток мелкозаглубленных фундаментов — их нельзя возводить на склонах из-за возможного сдвига.

Вычисление силы вспучивания грунта

На глубину закладки и выбор вида фундамента влияет также такое обстоятельство, как вспучивание грунта. Так, зимой все грунты в той или иной мере поднимаются, а весной — опускаются. Фундамент и все расположенные строения на нем «дышат» вместе с грунтом. Вот почему так важно, чтобы грунт был однородным, и вспучивался благодаря этому одинаково по всему участку. Верхний слой грунта — почва — традиционно перед строительством снимается, т.к. она сама по себе неоднородна от природы — в ней всегда встречаются различные примеси органических остатков, разнородный мусор, камней и других вкраплений, а это опасно для последующей неравномерной осадки фундамента.

Определить возможную силу сезонного вспучивания можно по таким признакам:

• насыщенность грунта влагой. Влажный грунт всегда вспучивается сильнее;
• состав грунта. Традиционно сильнее «играют» глинистые грунты, если сравнивать их с песчаными;
• уровень грунтовых вод. Чем он выше, тем сильнее будет пучится почва.

Если на выбранном участке под застройку почва пучится достаточно сильно, то лучше отдать предпочтение плитному типу фундамента, который армируется железным каркасом и сам по себе — очень надежная конструкция.

Но, если грунт к тому же еще и мягкий и глубоко промерзает, то для облегченных конструкций неплохим вариантом станет и столбчатый фундамент.

А вот в случае, если грунт на планируемом участке не только пучится, но еще и подвижен (чаще всего это глинисто-песчаные земли), да и грунтовые воды максимально близки к поверхности, строиться дом будет исключительно на плитном, «плавающем» фундаменте.

Прогнозирование будущей просадки грунта

Важна при выборе фундамента также просадка имеющегося грунта. Так, какое бы здание не строилось, под воздействием его нагрузок фундамент обязательно опускается на величину, которая и называется осадкой. Если при этом сама осадка будет неравномерной — трещин не избежать. И задача проектировщика как раз добиться того, чтобы в первые два года здание оседало максимально равномерно.

Сама нагрузка, действующая на основание фундамента, состоит из таких составляющих: веса выбранных строительных материалов, конструктивных особенностей чердачного и межэтажного помещения, кровельного материала, конструкции кровли (задерживает она на себе снег или нет), а также эксплуатационных нагрузок.

Не стоит забывать, что на грунт оказывают давление все дома, которые расположены близко к застраиваемому участку, и новый дом также добавит свою тяжесть.

А вот в случае, если участок под застройку оказался с пучинистым, тяжелым и просадочным грунтом, фундамент может быть только плитным, когда котлован под домом полностью заливается бетоном. Затрат на металл и бетон такой вид фундамента, конечно, требует значительных, зато такой дом может смело стоять не один десяток лет даже на высушенном болоте. Ведь, как известно из курса физики, чем больше площадь давления на поверхность, тем меньше сама сила давления.

Определение степени риска коммунальных аварий

Еще один немаловажный фактор для определения типа будущего фундамента — это риск аварий старых водопроводных труб. Ведь даже при несильной протечке ржавые трубы быстро насыщают окружающий грунт дополнительной влагой, и он пучится в холодное время намного сильнее, чем обычно. И это опасно как для целостности фундамента, так и для самой постройки. Поэтому строиться лучше на том участке, где узлы таких систем расположены подальше, или на крайний случай установить дополнительную дренажную выводящую систему для уменьшения количества грунтовых вод.

Идеальным без преувеличения можно назвать каменистый и скалистый грунт, который, по сути, представляет собой сплошной камень. Такому грунту не страшно ни влияние влаги, ни морозы, ни изменения погодных условий — своих свойств он не изменяет. В остальных же случаях при проектировании дома нужно выбирать тот тип фундамента, который максимально бы соответствовал и планируемым нагрузкам, и природным особенностям имеющегося грунта участка.

Источник