- Виды фундаментов для частного дома
- Ленточный фундамент для частного дома
- Монолитный фундамент для частного дома
- Столбчатый фундамент для частного дома
- Свайный фундамент для частного дома
- Истинно кессонный фундамент для частного дома
- Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз
- Характеристика плитного фундамента, основные требования к глубине заложения
- Виды фундаментных плит
- Плюсы и минусы плитного фундамента
- Устройство плитного фундамента с ребрами жесткости внизу
- Конструкция фундамента
- Технология устройства плитного фундамента
- Разработка котлована
- Гидроизоляция
- Формирование конструкции: опалубка, закладные, армирование
- Бетонирование
- Заключение
Виды фундаментов для частного дома
Марк Витрувий завещал. В трудах архитектора Древнего Рима рекомендовано ставить дома на фундамент. Получается, строительство на опоре практиковали еще в 1 веке до нашей эры.
Однако, теоретические выкладки по фундаментостроению появились только в 18-ом столетии. Стоит обратиться к изданиям Шарля Кулона. В 1773-ем французский ученый рассчитал формулу сопротивления грунта сдвигу, в зависимости от типа почвы.
Рассечет натиска земли на подпорную плоскость фундамента – тоже заслуга Кулона. Ученый специализировался на свайных опорах. Коллега Кулона по фамилии Трижо в 1841-ом придумал кессонные основы с закладкой труб вглубь через водоносные пласты.
Пройти их помогал загнанный в стальные трубы сжатый воздух. За рекомендациями в изготовлении фундаментов из бетона жители 19-го века шли к Баиру Карповичу, точнее, его книге. В 1869-ом году ученый выпустил труд «Основания и фундаменты».
В СССР по аналогии назвали институт по изучению площадок зданий. Они, как видно, бывают разнотипными. Выбор конкретного зависит от земли, размеров и массы здания, назначения постройки. Разберем основания для частных домов.
Ленточный фундамент для частного дома
Включен в востребованные виды фундаментов. Ленту считают золотой серединой меж добротностью и доступностью. Речь о мосте бетона под внешними стенами строения. Альтернатива – сборный фундамент. В нем лента – сложенные в композицию плиты. Устанавливают блоки с помощью спецмашин.
Под домами из дерева и газобетона фундамент заглубляют максимум на 70 сантиметров. Обычно, для двухэтажного строения хватает 40-60-ти. Если же дом массивный, к примеру, кирпичный, да еще и почва зыбкая и сильно промерзающая, ленту фундамента уводят на глубины от 70-ти до 90-та сантиметров.
Дабы тяжесть дома распределилась максимально равномерно, змейку из бетона ставят на тонкую сплошную плиту-основание. Так же, это оправдано при обустройстве подвальных и цокольных этажей.
Выдержать солидные нагрузки ленточной заливке помогает, так же, закладка арматуры и бутирование. Последнее подразумевает «разбавление» цемента примерно третью крупных осколков кирпича, карьерных камней.
Они, как и арматура, упрочняют ленту фундамента. Впрочем, какой бы она ни была, рекомендуется максимум для 3-этажных легких и для 2-этажных тяжелых домов стоящих на сухой, непучинистой земле.
Монолитный фундамент для частного дома
В отличие от ленточного невосприимчив к перемещению почвы, хоть по горизонтали, хоть по вертикали. Поэтому монолитная плита входит в виды фундаментов для частного дома стоящего на водоносных пластах земли.
Достаточно сезонного подхода влаги к поверхности, к примеру, весной. Пучинистые почвы – тоже вариант для сплошной заливки. Экономной как ленточную, ее не назвать. Минимальная толщина плиты – 30 сантиметров, а максимальная – 1 метр. Бетона уходит в разы больше, как и арматуры, которую пускают по всей площади плиты.
Монолитный фундамент принято класть на подложку из гравия или иную насыпь. Получается, как говорят строители, плавающая плита. Она ровная и жесткая. Это исключает возможность деформации здания, но и исключает возможность обустройства подвала.
Подвидом монолитного основания признана шведская плита. В частном домостроении она популярна, поскольку утеплена со всех сторон вспененным полистиролом, а в своем теле прячет «змеевик» из труб, подсоединенных к системе отопления.
Полы получаются теплыми. Горячая вода ходит в замкнутом контуре, передавая жар вверх. Вверх он уходит и от батарей, только вот пол-то ниже их уровня остается прохладным. Шведская плита решает проблему без лишних затрат на подогрев пола, ведь вода и так стоит в трубах.
Многие считают, что это – выбор оптимального фундамента для частного дома. Впрочем, шведскую плиту можно применить и вкупе с ленточным фундаментом лишь в виде бетонной стяжки.
Бюджетным подвидом плиточного фундамента является ложный кессон. Это гибрид с ленточным. «Змейка» формируется по периметру, под стенами и перегородками. Получаются ленточные соты. Их дно заливают тонким слоем.
Остальной объем заполняют утрамбованным песком со щебнем. Порой, полость оставляют пустой. Поверх вновь заливают тонкий пласт бетона. Строительная смесь значительно экономится.
Правда, несущая способность ложнокессонного фундамента меньше монолитного стандарта. Вариант хорош для зданий из газоблока и каркасников. Почему кессон именуют ложным, станет понятно из финальной главы статьи.
Столбчатый фундамент для частного дома
Входит в виды фундамента для одноэтажного дома или двухэтажного из легковесных материалов типа дерева и газоблоков. Основой строения становятся врытые в землю столбы из металлических труб, асбеста, бетона, пластика.
Порой, «пеньки» складывают из кирпича или камня, располагая под углами дома и в местах пересечения его несущих стен. Для небольшой постройки достаточно. Если дом крупный и массивный, столбы расставляют на равном удалении друг от друга по всему периметру и под несущими стенами.
Меж выступами фундамента оставляют от 1-го до 2,5 метров. Минимум рассчитан на тяжеловесные здания в почвах с близкими к поверхности водоносными слоями. Такие слои – плохая опора для жилища.
Трубы легко вкопать до уровня устойчивой почвы, не опустошив карманы, ведь сокращаются земляные работы и объем заливки. Если столбы закупаются, ценник, как правило, тоже меньше или соизмерим с видами ленточного фундамента.
Столбчатое основание сокращает время возведения фундамента. Актуально для быстрых строек. К тому же, торчащие над землей минимум на 25 сантиметров «пеньки» позволяют спрятать под дом все коммуникации и исключают подтопление жилища. Оно получается этакой избушкой на ножках. Только их и намочит.
На столбы дом рекомендуют ставить не только в водонасыщенных грунтах, но и на наклонных участках. Заливка стандартного фундамента здесь влетает в копеечку. С 1-ой стороны бетонное основание поднимается над землей на метры.
Даже при ленточной заливке дорогостояще. Платить стоит лишь при обустройстве цоколя. В этом случае деньги уйдут не просто на опору дома, но и на полезные площади. Столбы подвальное помещение исключают.
Подвидом столбчатого фундамента является технология с названием «Индивидуальное строительство и экология». Сокращают до ТИСЭ. К низу столбов заливают ростверки. Это расширяющиеся основания из бетона.
Такие удерживают фундамент в пучинистых почвах. Технология надежна, выдерживает даже массивные 3-этажки, но требует бурения под столбы скважин с расширением. Углубляются на 10 сантиметров ниже уровня промерзания грунта.
Это дополнительные расходы. Потратиться придется и на арматуру, обязательно закладываемую в скважины. Заливка их бетоном – предфинальный этап. Предстоит еще установка ростверка. Это лента, укладываемая по периметру столбов.
В общем, получается соединение 2-ух типов основы. Здесь и столбы, и лента, лежащая на них. Такую опору можно записать и в виды фундаментов для двухэтажного дома, и для 3-этажного, и для легкого, и для каменного. ТИСЭ выдержит любые нагрузки и, при этом, по ценнику равен ленточному.
Свайный фундамент для частного дома
Виды свайных фундаментов близки к столбчатым, но иначе монтируются. Сваи, заранее изготовленные на заводе, вбивают в грунт. Нужна спецтехника. Столбы же вкапывают, порой, изготавливая на месте. Так же, на сваи растверк кладется всегда. На столбы, как говорилось, лента заливается лишь в случае ТИСЭ.
Как и столбы, сваи хороши для пучинистых, водонасыщенных почв. Дабы достичь устойчивых слоев грунта, приходится вбивать основы на многие метры. Это система стоячих свай. Если твердая земля слишком далеко, делают висячие.
Они передают нагрузку на опорные грунты боковой поверхностью, так и не доходя до устойчивой почвы своими основаниями. Опираться приходится на сжимаемые массы, к примеру, супески и суглинки. В них висячие сваи удерживают отрицательные, сжимающие силы трений.
Однако, во время промерзания пучинистых земель возникают и положительные. Такие выталкивают сваи и провоцируют растягивание конструкции. Обязательно проверить выбранные сваи на противостояние им. Из плюсов выталкивающих сил укажем рост несущего потенциала фундамента в холода.
Свайный фундамент, каким бы он ни был, выгоден только в болотистых почвах. Если частный дом строится на таковых, стоит посоветоваться с толковыми инженерами, поскольку задача предстоит сложная.
Истинно кессонный фундамент для частного дома
Эта основа используется не просто в обводненных почвах, а в обводненных с внутренними обломками скал и прочих твердых субстанций, к примеру, утопленной древесины. Под такими субстанциями разработка грунта невозможна.
Проходить почву насухо трудоемко, поскольку нужны отводы воды. Обойтись без них помогают кессоны. Это опрокинутые ящики. Их опускают на нужную глубину, нагнетая внутрь воздух. Его давление на стенки кессона уравновешивает давление воды.
Вот и шанс разработать почву. Для этого на глубине должны быть люди. В общем, вот он – высший пилотаж частного строительства. На такие дорогостоящие «жертвы» идут в случае крайней необходимости, к примеру, если неблагополучный участок расположен в уникальном, примечательном месте или памятен. Обычно же, от сложных земель стараются избавиться.
Кессоны делают из железобетона. Высота камеры должна быть от 220-ти сантиметров. Вниз устройство идет по опускному колодцу, поддерживаемое специализированной техникой. Максимальная заглубление фундамента равно 45-ти метрам.
К кессону примыкает шлюз. Рабочие сначала входят в него. Начинается постепенное доведение давление в шлюзе до показателей в камере. Привыкнув, рабочие переходят в кессон. Из него выходят еще медленнее.
Быстрое снижение давление приводит к небезызвестной кессонной болезни. В общем, потратить на возведение фундамента, даже для небольшого дома, придется миллионы.
Внешне его основа выглядит как монолитный стол из бетона. Под его «крышкой и меж «ног» действует давление вовне. Извне идет сжатие с боков и, конечно, нагнетается масса сверху вниз (на «столешницу»).
Источник
Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз
Фундаментные плиты, как имеющие обширную площадь опирания, относят к категории жёстких конструкций. При возведении стен из лёгких кладочных материалов, прочность которых снижена из-за малой плотности, рекомендуется использовать именно жёсткие схемы формирования оснований. Фундамент плита — с ребрами жесткости вниз, или просто плавающая, может обустраиваться практически на любых грунтах, поэтому и считается лучшим выбором для жилого дома из теплоэффективных каменных материалов. Об особенностях данной конструкции можно узнать из этой публикации.
Характеристика плитного фундамента, основные требования к глубине заложения
Правила проектирования оснований (СП 22.13330) рекомендуют возводить на плитных фундаментах не только здания, конструкции которых чувствительны к неравномерным осадкам, но и объекты, строящиеся на сильнопучинистых грунтах. Классифицирующим признаком плит являются технологические особенности их строительства. Например, бывает сплошная плита, решётчатая, сборная, монолитная, а так же фундаментная плита с ребрами жесткости вниз или вверх.
В качестве второго признака рассматривают глубину заложения:
- Нормальная (глубокая). Такая плита, как и лента, закладывается ниже отметки промерзания, и чаще всего применяется при проектировании зданий с подвалом или цокольным этажом.
- Мелкая (поверхностная). Этот вариант заглубляется не более чем на 50 см, и называется плавающим. Такой фундамент способен перемещаться вместе с подвижным грунтом, потому и получил такое название.
- Незаглублённый вариант. Подошва такой плиты вообще не заглубляется, а находится на уровне планировочной отметки грунта. Для её устройства снимается всего лишь верхний слой почвы на толщину трамбуемой песчаной подушки. А сама плита будет на поверхности.
Глубина заложения плиты определяется в зависимости от таких факторов:
- Наличия подвала.
- Характера и величины воздействующих нагрузок.
- Глубины фундамента примыкающего здания или закладки коммуникаций.
- Рельефа застраиваемого участка.
- Результатов геологических изысканий, которые выявляют не только прочностные и физические свойства верхнего слоя грунта, но и характер напластований, наличие пустот и слоёв, склонных к разжижению и скольжению.
- Гидрогеология стройплощадки (наличие верховодки, залегание водоносных слоёв и агрессивность грунтовой воды).
- Уровень промерзания в регионе с учётом типа грунта (если в Москве суглинки промерзают на 1,35 м, то крупные пески на 1,76, а крупнообломочные грунты и вовсе на 2 м).
Глубина заложения считается от планировочной отметки грунта (при наличии подвала — от его пола), до подошвы фундамента или, если имеется подбетонка, до её низа.
При выборе глубины заложения следует учитывать, что под подошвой плиты не должно быть низкопрочных слоёв малой толщины. Такой слой лучше вообще удалить и заменить его более толстой песчаной подушкой – либо просто углубить фундамент. Во избежание лишних затрат на водопонижение, закладывать плиту всегда лучше выше отметки расположения грунтовых вод.
Если деформируемость грунта и его невысокая несущая способность вынуждают слишком заглублять фундамент, имеет смысл отдать предпочтение свайному основанию, на которое может опираться не только ростверк, но и сама плита.
Взаимное расположение УГВ (подземные воды) и УПГ (отметка промерзания) является определяющим фактором. При промораживании любой грунт увеличивается в объёме, давая значительную осадку при оттаивании. А если он ещё и водонасыщенный (например, в районах с обильным таянием снегов), этот процесс сопровождается формированием прослоек льда с переменной толщиной. Их таяние вообще приводит к резкому уменьшению несущей способности грунта, и как следствие, существенным деформациям в нём.
Избежать подобных проблем можно только благодаря правильно рассчитанной глубине заложения. Уменьшить её можно только таким путём:
- предусмотреть постоянную тепловую защиту фундамента;
- произвести дренирование грунта по периметру (кольцевой дренаж);
- частичная или полная замена в котловане пучинистого грунта на непучинистый;
- защитить обмазкой и приклеенным рулонным материалом не только горизонтальную поверхность плиты, но и вертикальную, так как в этих места плита может смерзаться с грунтом.
Виды фундаментных плит
Существует немало схем устройства плитных фундаментов, и вот основные из них:
Тип плиты и схема устройства | Где применяется | |||||||||||
Плитный фундамент с опорой на сваи проектируется на участках со слабыми механическими свойствами, а так же при возведении здания на склоне, который невозможно укрепить или террасировать. | ||||||||||||
Фундамент плита с направленными вниз ребрами жесткости рекомендуется для строительства на ослабленных и способных к скольжению грунтах. Рёбрами называют трапециевидные или прямоугольные утолщения по нижнему периметру и внутри него, которые позволяют уменьшить толщину горизонтальной части конструкции до 125 мм, тогда как у обычных плит она минимум 200-300 мм. Варианты устройства могут быть такими:
| ||||||||||||
Утеплять плиту придумали в Скандинавии, поэтому у нас её называют шведской (или УШП). При её устройстве, кроме щебневого и песчаного слоёв в схеме присутствует и плитный пенополистирол. Непосредственно под плоскостью опирания рёбер укладываются экструзионные листы высокой жёсткости (ЭППС), а между ними – более дешёвый вариант (ПСБ С). Применяется в холодных регионах для строительства энергоэффективных зданий. | ||||||||||||
Плитный фундамент с ребрами жесткости вверх выглядит так, как будто поверх обычной плиты выполнили ленточный фундамент. В этом случае роль рёбер играют стенки цоколя, но они должны быть обязательно монолитными, связанными с основной плитой закладной арматурой. Располагают их под всеми будущими стенами – как наружными, так и внутренними. Такой вариант плиты может возводиться и с малым заглублением, но при глубоком заложении плиты для устройства в доме подвала, он вообще единственно возможный. В этом случае стены подвала — и есть рёбра жёсткости. Данный вид фундамента можно рассматривать и как разновидность плитного, и как вариант ленточного, у которого подушки расширены настолько, что сливаются в сплошную плиту. Такие фундаменты выдерживают большие нагрузки, а потому нередко проектируются под высотными зданиями. В малоэтажном строительстве подобный конструктив оправдан только при строительстве на неоднородных грунтах с малой несущей способностью и в сейсмоопасных районах. Коробчатая плита может быть как плоской, так и с рёбрами, направленными вниз или вверх. В последнем случае промежутки между ними заполняют песчано-гравийной смесью или полистирольным утеплителем, поверх которого устраивают бетонную подготовку. На заметку: При большом заглублении такой фундамент проектируют с рёбрами-стенами, между которыми вполне может располагаться погреб или подземный гараж. Но при неравномерных осадках грунта, рёбра формируют не в виде стен, а в виде пересекающихся под прямым углом балок. Плюсы и минусы плитного фундаментаВ общих чертах достоинства сплошной фундаментной плиты можно охарактеризовать так:
Устройство плитного фундамента с ребрами жесткости внизуО достоинствах плитных фундаментов, как таковых, уже было сказано. Недостатков кроме высокой цены практически нет, да и та компенсируется за счёт получаемых преимуществ. Однако у ребристой плиты, у которой рёбра направлены вниз, есть ещё один персональный недостаток. Это сложность формирования опалубки, которая должна иметь два уровня, и котлована, в котором должны быть нарезаны ещё и траншеи. Естественно, усложняется и армирование, и при всём при этом надо ещё произвести заливку за одну рабочую смену. Конструкция фундаментаРёбрами жёсткости называют выступы под плитой на глубину до 80 см. Вся трудность заключается в том, что им зачастую надо придать не прямоугольную, а трапецеидальную форму, помогающую снизить касательные нагрузки, которые фундаменту приходится воспринимать со стороны грунта. Рёбра обычно располагают по периметру и внутри него — на определённом расстоянии, либо только под несущими стенами. Конкретную форму рёбер, их количество, а так же глубину и расположение проектируют исключительно исходя из данных геодезического исследования. Технология устройства плитного фундаментаНа такой фундамент (да и на любой другой) должен быть проект, а уже его воплощение частный застройщик, обладающий определёнными навыками, может взять и на себя. Естественно, потребуются помощники, нужна будет землеройная техника, понадобится заказывать товарный бетон и организовывать для его подачи бетононасос. Вот из каких этапов состоит подобная работа. Разработка котлованаКогда у плиты есть рёбра жёсткости, под неё роется котлован с траншеями. При поверхностном расположении глубина котлована будет незначительной, как и под обычную плавающую плиту. На дне производится разметка контуров рёбер, по которым и будут выкапываться траншеи. Их глубина рассчитывается исходя из толщины самой плиты, высоты насыпных подушек и подбетонки. Важно: При выполнении земляных работ очень важно, чтобы грунт на дне разработки оставался нетронутым. Поэтому, чтобы не выбрать лишнего, с помощью геодезических инструментов определяют нужный уровень, забивают в дно колышки и при зачистке дна ориентируются на них. Если материковый грунт слишком влажный или пористый, а плита строится без заглубления, перед устройством насыпных слоёв его застилают геотекстилем – дабы предотвратить заиливание и расползание песчаной подушки. Под ребром тоже должна быть песчаная подушка, поэтому на дно выемок насыпают песок, и хорошо уплотняют щебнем. Такая подушка устраивается не только в траншеях, но и по всей площади котлована. Для рёбер жёсткости опалубку делают несъёмную, в основном используют плоский шифер – это лучший вариант тонкого, но прочного и недорогого материала. С его помощью наилучшим образом удаётся обеспечить рёбрам правильную геометрию, и вывести их по всем траншеям на одну высоту. ГидроизоляцияВо избежание потери бетоном цементного молока, грунт на дне траншеи перед заливкой пропитывается разогретым битумом, или же устраивают подготовку толщиной 5-6 мм из тощего бетона. После застывания подбетонку грунтуют и застилают листовыми полимерными или битумными материалами с перехлёстом в 15-20 см. Профильные мембраны укладывают в один слой, их края склеивают специальным скотчем. Гладкие полимерные мембраны в местах стыковки полотен свариваются. Битумные материалы укладывают в два взаимно перпендикулярных слоя. Их приклеивают на мастику или наплавляют посредством подогрева горелкой — то есть, тут всё зависит от вида применяемого материала. Площадь гидроизоляционного ковра должна быть больше, чем площадь плиты. Полотна должны выходить за контуры фундамента с таким расчётом, чтобы после можно было их завернуть и оклеить вертикальные (боковые) поверхности. Формирование конструкции: опалубка, закладные, армированиеДалее приступают к монтажу опалубки для самой плиты, которая теперь уже будет съёмной. Собирают её из доски, листового материала, или используют инвентарные щиты. Высота опалубки должна хотя бы на 50 мм превышать отметку заливки, которая и наносится на внутреннюю поверхность щитов разметкой. Опалубку выставляют по уровню, контролируя вертикаль, и обеспечивая устойчивость с помощью подпорок. Очень важно, чтобы натиск бетона не смог выдавить щиты, иначе геометрия плиты будет нарушена.
Все параметры армирования, в том числе вид и диаметр арматуры, регламентируются проектом. Задача строителей состоит только в том, чтобы в точности перенести конструкцию плиты с чертежа на грунт, соблюдая при этом технологии производства работ. БетонированиеДля заливки фундаментных плит обычно используют бетон марки М300. Его основные характеристики: класс прочности на сжатие В22,5, подвижность П3, класс по водостойкости W8. Очень важно залить плиту за один день, поэтому бетонщики работают, если надо, и в ночную смену. В ППР (раздел производства работ в проекте) представлена подробная схема укладки бетона, нужно её лишь придерживаться. Случаются, конечно, форс-мажорные ситуации, когда или бетон не доставили вовремя, или бетононасос сломался. В этом случае приходится устраивать рабочие швы бетонирования. Они могут быть предусмотрены и проектом, но в основном только для плит большой площади. На заметку: Рабочий шов образуется за счёт установки двух параллельных плоских каркасов, на которые проволокой крепится металлическая сетка с мелкой ячейкой 10*10 мм. Для лучшей адгезии с бетоном, во избежание выпучивания сетки, её следует обезжирить. Если рабочие швы не были предусмотрены проектом, требуется соблюсти такое правило: после рабочего шва должно быть уложено не менее 25 см бетона.
Высота каждого уплотняемого слоя составляет не более 25 см. Если учесть, что толщина плиты с рёбрами вниз бывает даже меньше этого значения, то заливается она в один приём. Послойной заливки требуют её рёбра, так как их глубина составляет порядка 70-80 см. ЗаключениеПо окончании бетонирования массив укрывают полиэтиленом – так его защищают от размывки дождём. При температуре воздуха выше + 15 градусов, начиная со второго дня, его трижды в сутки проливают водой — для предотвращения быстрой потери влаги и растрескивания. Примерно через неделю опалубка снимается – и можно приступать к гидроизоляции поверхности фундамента. Завернув края изоляционного ковра, выступающего из-под плиты, его фиксируют на торцах и обрезают по верхней грани. Для поверхностной (горизонтальной) изоляции может тоже использоваться рулонный материал, но гораздо проще и дешевле будет применение материалов для обмазки или напыления. Более подробно с этим вопросом можно ознакомиться из отдельной публикации на нашем сайте по теме гидроизоляции фундамента. Источник |