Технология устройства различных фундаментов

Виды фундаментов, особенности их заложения

Фундаментом принято называть подземную часть здания или сооружения, которая берет на себя все нагрузки, передавая их на основание. Выбирают фундамент согласно особенностям будущего сооружения и типа грунта на участке строительства. Для того чтобы оформить строение в подходящем ландшафту стиле, технология устройства фундамента подойдет любая. Видов фундамента немало:

Схема укладки фундамента из тощего бетона.

• ленточный;
• столбчатый;
• монолитный;
• свайный;
• плитный (плавающий);
• винтовой.

Технология устройства ленточного фундамента

Примеры ленточных фундаментов.

Этот вид основания часто встречается в индивидуальном строительстве. Представляет собой такой фундамент железобетонную полосу с заранее фиксированной высотой и шириной, которая располагается по периметру всего здания. Лента должна располагаться под всеми наружными и внутренними стенами постройки, форма поперечного сечения должна сохраняться по всему периметру основания. Хорошо подходит такой вид оснований для домов с тяжелыми стенами из бетона или кирпича, с перекрытиями. Также этот тип основания применим для подземного гаража или подвала.

Чаще всего устройство ленточного фундамента делается на большую глубину, чем глубина промерзания грунта, но существуют и мелкозаглубленные ленточные основания, использующиеся при строительстве небольших деревянных домов.

Если сравнивать устройства монолитных фундаментов с ленточным, то его технология достаточно проста, как и в сравнении со свайными или ленточными основаниями. Тем не менее ей свойственны повышенная трудоемкость, большой расход материала, если сопоставлять с устройством столбчатого фундамента.

Прибегают к устройству ленточного основания в следующих случаях:

Схема ленточного фундамента.

• для домов со стенами из кирпича, бетона или камня, плотность которых равна или более 1000-1300 кг/м?;
• когда в домах планируется делать тяжелые перекрытия, монолитные или сборные металлические, железобетонные;
• если есть угроза неравномерной осадки всего фундамента в целом, например, если участок сложен в одной части строения пучинистыми суглинками, а в другой части – песками. В этом случае правильное устройство основания сработает, как одно целое, перераспределив нагрузку и не позволив стенам дома трескаться и деформироваться;
• когда в доме планируется устройство цокольного этажа или подвала, при этом стены ленточного фундамента будут являться стенами подвального помещения.

По своему устройству ленточные фундаменты бывают монолитные, заливающиеся непосредственно на строительной площадке, и сборные. Устройство фундаментов сборного типа производится из типовых железобетонных блоков, которые произведены на заводе и на стройплощадке монтируются при помощи крана. Устройство таких оснований и фундаментов делается из подушек – железобетонных плит и бетонных блоков. Сборный тип основания уступает монолитному по прочности.

Порядок выполнения работ

После того как выбран тип фундамента, на земле производят разметку осей дома, где при помощи кольев и шнура или проволоки фиксируется расположение основных осей фундамента. Если участок со сложным рельефом, потребуются точность и внимание, а также использование строительного уровня и реек. Строго проверяются углы прямоугольного или квадратного фундамента, они должны составлять 90?. Низ траншеи проверяется теодолитом, особенно в тех местах, где ленты будут пересекаться, и в углах дома.

Выровненная, подготовленная к строительству площадка основания под фундаменты должна быть больше габаритов дома на 2-2,5 м в каждую сторону.

Схема армирования фундамента.

Траншея роется вручную или экскаватором, после техники дно обязательно нужно подчищать вручную. Котлован ограждают и на дно укладывают подушку из 120-200 мм песка или крупного гравия. Подушку для более плотного прилегания поливают водой и тщательно трамбуют. Затем укладывают на нее гидроизоляцию, к примеру, полиэтиленовую пленку и заливают цементным раствором. Это нужно для того, чтобы вода не уходила в грунт из бетона и не ухудшала его прочность.

Из струганных с одной стороны досок не менее чем в 40-50 мм устанавливается опалубка в траншею. Можно применять и щитовую железную опалубку, она разборная и удобна в применении. Деревянную опалубку тщательно смачивают водой, очищают от стружек и мусора и жестко фиксируют к стенам траншеи распорками, чтобы не произошло вспучивания стен. Вертикальность стен опалубки тщательно выверяется отвесом, именно от этого во многом зависит долговечность и прочность фундамента. Над поверхностью земли опалубку выводят не менее чем на 30 см, эта высота является цоколем будущего дома.

Устройство оснований такого типа предполагает предварительное оставление отверстий для водопроводных труб и канализации. В противном случае, прорубая их, можно расколоть фундамент. Верх фундамента покрывают гидроизоляционными материалами, чтобы предохранить стены здания от попадания капиллярной влаги.

Схема ленточно-свайного фундамента.

Арматура монтируется в траншею одновременно с опалубкой, к тому времени она должна быть уже собрана в каркасы. Чаще всего каркас представляет собою два горизонтальных ряда арматуры, количество же вертикальных рядов зависит от длины фундамента. После заливки бетоном арматура позволяет получить монолитный железобетонный фундамент с высокими прочностными характеристиками.

Бетон в основание заливается постепенно, слоями 15-20 см, чтобы исключить пустоты, каждый слой трамбуется с помощью специальных деревянных трамбовок, с этой же целью стенки опалубки тщательно простукиваются. Важно использовать бетон одинаковой концентрации, чтобы он не делился на слои.

Нередко при строительстве оснований возникают проблемы, связанные с использованием чрезмерно жидкого бетона. Такой бетон легче заливать, но в результате нередко заполнители оседают на дне, это влечет за собой расслоение бетона и снижение его прочности. Подвержена расслоению бетонная смесь и при сливании ее с высоты более 1,5 м.

Опалубку можно снимать через 7-10 дней, к этому времени фундамент достигает 70% прочности от планируемой. Для того чтобы гидроизолировать фундамент, можно использовать специальную мастику (битумную), которой обрабатывают все наружные стенки и проклеивают гидроизоляционный материал, в качестве которого отлично подходит рубероид. Качество проклейки необходимо проверить через некоторое время, следя за тем, чтобы гидроизоляция не отслаивалась от стенок фундамента.

После того как произведена гидроизоляция, необходимо произвести обратную засыпку оснований и фундаментов. Выполняется она крупным чистым песком, который поливают водой и послойно трамбуют.

Устройство свайного фундамента

Схема строения свайного фундамента.

Такой вид фундамента предназначен для строительства на очень неустойчивых грунтах, а так же для крупногабаритного строительства. Устройство свайного основания происходит с применением свай с заостренным концом. Каждая свая (железобетонная, деревянная или из других материалов) выдерживает нагрузку от 2 до 5 тонн. Верхние части свай соединяют между собой балками, образуя таким образом опорные основания сооружения. В частном строительстве этот вид оснований и фундаментов применяется крайне редко, так как очень затратен.

Исходя из веса будущего строения определяется количество свай. Для расчета нужно выяснить следующие параметры:

• вес фундамента;
• вес стен;
• вес перекрытий;
• вес крыши со стропильными системами;
• снеговая нагрузка.

Порядок выполнения работ

Схемы свайных фундаментов из различных материалов.

Любые работы по устройству фундамента начинаются с разметки, в местах предполагаемого расположения свай забивают колышки. После этого пробуривают скважины. Сваи для армирования связывают в единый объемный каркас, он может быть квадратным или круглым. Каркас после сборки опускают в пробуренное отверстие. При этом арматура не должна касаться дна и стенок скважины, защитный слой составляет 30-50 см. В том случае, если грунт сыпучий, опалубка для буронабивной сваи производится из асбестовой трубы или рубероида, свернутого кольцом и связанного проволокой.

После армирования углов фундамента можно приступать к сбору опалубки. Между арматурой и стенками опалубки должен сохраняться защитный слой. Заливать все сваи лучше всего в один этап. Чтобы исключить появление пустот в процессе заливки, нужно использовать глубинный вибратор.

Нагрузки на свайный фундамент возможны не ранее, чем через 3 недели после его заливки.

Устройство монолитных фундаментов

При строительстве легких деревянных сооружений часто используются монолитные основания. В планировке сооружений с устройством монолитных фундаментов не существует ограничений, а для его создания не требуется специальная техника.

Постоянство положения плиты монолитного фундамента является его главным плюсом в случае перемещений грунта, это спасает строение от разрушений. В случае сильного сжатия грунта тоже применим такой вид оснований.

Особенности выполнения

Схема устройства фундаментной плиты.

Арматурная проволока при устройстве монолитного фундамента должна быть использована по крайней мере в два слоя. Выкапывается траншея, глубиной соответствующая глубине закладки подошвы фундамента. На дно ее укладывается песчаная подушка. Чтобы защитить фундамент от размытия грунтовыми водами, на нее выкладывают слой дренажа, тщательно выравнивают и трамбуют. На тонкий слой бетона кладут гидроизоляцию в два слоя, а затем арматуру – тоже минимум в два слоя. Котлован заливают бетоном, который и образует плиту монолитного фундамента.

Для того чтобы выполнять функцию связующего звена со стенами будущего здания, концы арматуры у этого типа фундамента должны выступать за пределы монолитной плиты фундамента. Когда плита затвердевает, на них производится монтаж каркаса арматуры для стен и опалубки. На этом этапе арматура стен и связывается с арматурой фундамента, которую называют отмосткой.

Устройство столбчатого фундамента

Работы по устройству столбчатого фундамента происходят путем размещения во всех углах и местах пересечения стен запланированного сооружения столбов. Этот вид основания экономичнее, чем ленточный, но использоваться он может только для легких сооружений и домов. Применяется устройство фундамента такого типа только на грунтах, которые не подвержены пучению и передвижению, на неподвижных грунтах.

Схема столбчатого фундамента.

Чтобы создать условия для работы столбов как единой конструкции и при этом избежать их опрокидывания и горизонтального смещения, чтобы опорная часть цоколя была устойчива, делают ростверк между столбами. Его называют еще обвязочными балками или рандбалками.

Расстояние между столбами, как правило, должно быть не менее 1,5-2,5 м, но в некоторых случаях может быть больше. Ростверк является рядовой армированной перемычкой.

Нельзя связывать между собой в единое конструктивное решение пристраиваемые к основному строению террасу, веранду, крыльцо. Каждое из этих сооружений должно иметь собственный фундамент, а от основного строения они должны быть отделены деформационным швом. Связано это с тем, что у основного строения и крыльца очень разные нагрузки и разная осадка.

У столбчатого фундамента есть несколько несомненных плюсов в сравнении с прочими.

Усиление фундаментов с помощью инъекционных скважин: а – зона распространения раствора; б – буроинъекционные скважины.

Стоимость. Фундаменты других типов составляют от 15 до 30% стоимости строения, столбчатый же 15-18%.

По расходу материалов и трудозатратам столбчатые фундаменты экономичнее ленточных в 1,5-2 раза.

Грунты основания работают лучше под отдельно стоящими опорами, чем под сплошными ленточными. Следовательно, осадка под ними значительно меньше при условии равных давлений на грунт.

Силы морозного пучения – самые опасные из действующих на фундаменты малоэтажных домов сил. Не зря все фундменты рассматриваютсся в первую очередь с точки зрения противостояния пучинистым грунтам. Считается, что фундамент должен быть заложен ниже глубины промерзания, тогда деформаций не произойдет. Для малонагруженных фундаментов тем не менее сила пучения превосходит нагрузку от дома, и пучение все равно происходит.

При большой глубине промерзания грунта анкерные столбчатые или железобетонные монолитные фундаменты наиболее эффективны. Сила морозного пучения действует на боковые поверхности, которые у столбов невелики.

Не рекомендуется к применению возведение столбчатого фундамента при:

Схема кирпичного столбчатого фундамента.

• слабых грунтах, горизонтально подвижных грунтах, так как столбчатые фундаменты недостаточно устойчивы к опрокидыванию;
• торф и другие слабонесущие породы также для строительства не рекомендуются;
• строительстве домов с тяжелыми стенами, кирпичные толщиной более 510 мм и железобетонные типовые плиты и блоки;
• при ограничении финансовых или временных возможностей строительства. Забирка, а именно заполнение пространства между столбами и стеной – процесс очень трудоемкий;
• в местности с резкими перепадами высот устройство столбчатого фундамента не рекомендовано.

Порядок выполнения работ

Работу начинают с очистки строительной площадки основания под фундаменты, срезая с нее растительный слой шириной больше площади планируемого фундамента на 2-5 м. Грунт срезают на толщину 10-30 см, убирается весь мусор и посторонние предметы. Бугры срезают, в образовавшиеся ямы подсыпают необходимое количество грунта. Контроль горизонтальности производится с помощью строительного уровня.

Схема обычной опалубки фундамента.

По периметру планируемого строения устанавливают столбы, которые называются обноской. Они устанавливаются за 1-2 м от планируемых стен. Со стороны будущих стен к столбам и параллельно им по уровню прибивают деревянные рейки или доски, на которых отмечается размер отдельных деталей котлована, самого фундамента и будущих стен. Разбивка осевых линий контролируется на точность рулеткой. Углы прямоугольного и квадратного фундамента обязательно проверяются по углам дома и в местах пересечения осей особенно тщательно. Под каждым перекрестьем стен должны быть установлены столбы.

Прямоугольные ямы роются экскаватором или вручную. Затем устанавливают в них опалубку. Для опалубки не подходят широкие доски, в них чаще всего образуются щели. Можно использовать ДСП, водоупорную фанеру. Устанавливается опалубка вплотную к стенам ямы, перпендикулярность дну проверяется отвесом.

Если грунт стенок сухой и не осыпается, можно обойтись без опалубки, выложив стенки ямы полиэтиленом.

Армируются столбы продольной арматурой 10-12 мм диаметром, устанавливаются вертикально с обязательным обхватом хомутами или проволокой, чтобы исключить расхождение вбок. Над верхом фундамента арматура должна выходить на 10-12 см, чтобы приварить к ней арматуру ростверка.

Бетон укладывается слоями с обязательным прохождением каждого слоя строительными вибраторами.

Технология устройства плитного (плавающего) фундамента

Этот вид основания является разновидностью монолитного фундамента, основание которого может выступать и в роли пола будущего строения. Устройства фундаментов этого типа тоже весьма затратно, поэтому применяют его преимущественно для небольших домов в частном строительстве. Всеми положительными свойствами монолитного основания плитный фундамент обладает в полной мере.

Порядок выполнения работ

Устройство плитного фундамента.

Фундаменты этого типа устанавливаются, как правило, на пучинистых, песчаных и слабых грунтах, там, где уровень грунтовых вод высок. Если фундамент закладывают на глубину, меньшую, чем глубина промерзания грунта, такой тип называют мелкозаглубленным фундаментом. С основания при устройстве такого фундамента снимается от 20 до 50 см почвы. На хорошо выровненное дно насыпается слой гравия или щебня до 10 см высотой. Слой тщательно трамбуется, после этого засыпают слой песка, который расклинит щебень и исключит его дальнейшее движение. Песок обладает высокой морозостойкостью, что предотвратит сдавливание готового фундамента.

Сверху на тщательно утрамбованную подушку укладывают слой гидроизоляции, чтобы предотвратить потери фундаментом влаги. Может использоваться полиэтиленовая пленка или любой другой подобный материал. Это поможет избежать попадания в готовое основание влаги.

Затем приступают к установке опалубки. Если фундамент погружен в грунт, роль опалубки могут играть стенки ямы, но если он снаружи, без нее не обойтись. Опалубку лучше закрепить как можно тщательнее.

Берутся доски толщиной 20-25 мм и из них сколачиваются щиты, ширина каждого из которых на 0,5-1 м выше, чем планируемая конструкция основания под фундаменты. После прикрепления к стенкам ямы щиты герметизируются бумагой, картоном или толем.

На гидроизоляцию устанавливается каркас из арматуры.

Фундамент из шпал с заглублением.

Так как конструкция этого фундамента испытывает нагрузки на изгиб, требования к арматурнму каркасу серьезные. Арматура используется только переменного сечения диаметром не менее 12-16 мм.

Арматуру связывают в каркас при помощи проволоки. Сварочный аппарат в этой ситуации использовать категорически не рекомендуется. Металл при сварке меняет свои качества, становится ломким и более подвержен коррозии. Состоит арматурный каркас из верхней и нижней сеток, жестко между собой соединенных, с расстоянием между прутьями 20-40 см. Расход арматуры у этого типа фундамента выше в сравнении с остальными.

Плитный фундамент может быть как гладким, так и ребристым. Ребра жесткости предусмотрены в нижней части плиты, заглублены в грунт. Это предотвращает перемещение сооружения в вертикальном направлении.

Схема заложения фундамента.

Бетонирование плавающего фундамента производят слоями не более 15 см, каждый из слоев тщательно разравнивается и трамбуется штыкованием. Заливка плиты полностью не должна занимать более часа. Трамбуется бетон до появления на его поверхности влажного блеска. Верхний слой затем выравнивается при помощи деревянной рейки.

В первый день после заливки основание каждые 4-5 часов смачивают водой или прикрывают полиэтиленом. Если об этом не позаботиться, плита, скорее всего, пойдет трещинами. На втрой день достаточно смачивать 3 раза, на третий – утром и вечером. Опалубку можно снять после высыхания, но полное застывание произойдет только через месяц.

Чтобы противостоять морозному пучению, вокруг фундамента устанавливается утепление грунта. При этом утеплитель укладывается по периметру дома вокруг фундамента на 1-1,5 м, наружную часть фундамента тоже необходимо утеплить. Чаще всего для этих целей используется пенополистирол, пеностекло или пенопласт.

Устройство винтового фундамента

Этот вид оснований и фундаментов – разновидность свайных, как и свайные, применяется на участках, где уровень грунтовых вод излишне высок, для мест со сложным ландшафтом, пучинистых почв и неустойчивых грунтов.

Представляют собой винтовые сваи стальную трубу с наваренной на нее лопастью, вся конструкция покрыта цинком. Свайные изделия различны по диаметру и длине.

Технология строительства

Схема заливки фундаментной плиты.

Фундамент любого типа закладывают, начиная с определения следующих параметров:

• выбор места под сооружение;
• монтаж базового свайного элемента;
• установка других изделий с учетом разметки;
• резка свай под необходимый уровень;
• монтирование оголовков;
• обвязка швеллером или брусом.

Устройство винтового фундамента нередко производится с применением специальных машин для их закручивания. Допускается и использование завинчивающего ключа. Вывинтить сваю обратно нельзя, так как это приведет к ее проседанию в дальнейшем.

Сваи монтируются строго вертикально, чтобы точно соблюдать это требование, понадобится строительный уровень.

Выглядит фундамент на винтовых сваях следующим образом: в грунт ввинчены сваи в углах и местах пересечения внутренних стен, по длине стены сооружения. Шаг между сваями колеблется от 1 до 3 м.

Схемы цокольного фундамента.

Выполняется установка винтового фундамента по следующей схеме. Места расположения свай намечаются при помощи колышков, проверяется совпадение всех расстояний с чертежом, ровность углов, совпадение диагоналей.

Под каждую сваю выкапывается небольшая лунка глубиной не более 15 см, шириной чуть больше диаметра лопасти. Выкапывать глубокие ямы и просто устанавливать в них сваи нельзя, так как основным условием качественного погружения винтовых свай является нетронутый грунт.

Свая должна погрузиться в грунт ниже уровня его промерзания в зимний период, стоять каждая свая должна строго вертикально. После того как все они ввинчены, верх их вымеряется под специальный уровень, который на каждой свае намечается при помощи нивелира. Излишки срезаются болгаркой.

Внутрь сваи заливают бетон – это увеличивает ее прочность и уменьшает скорость коррозии. К вершине каждой сваи приваривается металлическая пластина не менее 8-10 мм толщиной, которая будет выступать за границы сваи на несколько сантиметров со всех сторон.

Источник