Виды фундаментов среднего заложения

Обзор фундаментов разных видов

Выбирать фундамент частного дома нужно с учетом всех условий предстоящей эксплуатации. Типовой проект для строительства особняка, рассчитанный по нагрузкам здания на основание, должен обязательно привязываться к характеристикам грунтов на участке, условиям климата, многолетним циклам колебания уровня воды в почве. Каждый тип опоры имеет свои технологии подготовки и заложения, размер затрат, количество техники и материалы, а также разные конструктивные решения, позволяющие соединять плюсы плиты, ленты и свай в сложных ситуациях.

Планируя строительство дома, первоначально изучить, какие бывают фундаменты, как правильно выполнит заложение каждого вида основания, необходимо по сборнику СП 22.13330.2011 (актуализировано из СНиП 2.02.01-83).

Первым шагом выясняют тип и характеристики прочности подстилающего грунта на участке. Для инженерно-геологических изысканий можно пригласить специалистов или сделать разведку самостоятельно. Используют один из методов:

Углубляться надо глубже на 0,5 м, чем отметка будущей подошвы.

Корректный расчет подобранного вида фундамента на основе собственноручно проведенных изысканий проводят после ознакомления с Приложением А, ГОСТ 25100–2011. В нем содержатся способы визуальной оценки типа вынутого грунта. Подробную классификацию и характеристики (несущую способность, склонность к пучению, сыпучесть) разных видов почвы получают из справочных таблиц. Определив конкретные условия строительной площадки, проектируют конструкцию для выбранного дома.

Монолитная плита

Она уверенно держит здание на увлажненных, слабых, подвижных грунтах с глубоким залеганием твердых видов породы. Легкую каркасную постройку устанавливают на незаглубленный тип.

Тяжелым и средним по массе домам нужно заложение ниже границы промерзания, поэтому плиту совмещают с ленточным видом фундамента (под всей площадью опоры). Положительным фактором является, что такой вариант заглубленной опоры допускает наличие цокольного этажа. Отрицательным – то, что устройство достаточно затратное (подушка, бетон, арматурный каркас, гидроизоляция). При увеличении массы дома растет минимально необходимая толщина монолита.

Высокие показатели сопротивления плитного монолита к деформациям ограничены соотношениями ее размеров. Основания большой площади разделяют на независимые фрагменты. Для подвижных, насыпных грунтов на нижней част делают выступы, препятствующие горизонтальным смещениям. Сечение может иметь вид перевернутого блюдца. Под плитой обязательно меняют природную опорную составляющую на насыпную подушку, уложенную из слоев непучинистых материалов.

Опирается на отметке, расположенной ниже уровня почвы, зависящей от предполагаемой весовой нагрузки конструкции. Такой вид фундамента дома применяют для кирпичных, панельных, блочных зданий с цоколем, подвалом или без них (МЗЛФ). Способен выдерживать несколько надстроенных этажей (+мансарда). Выбирают для случаев, когда давление на опору составляет от 10 т/м². На непучинистых, устойчивых грунтах его заливают даже без предварительного устройства подушки.

Существует 2 конструктивных решения:

1. Монолит. Это армированный бетонный пояс по всему периметру дома при сложной планировке – с распорными перегородками.
2. Сборной. Технология обязательно включает тщательную подготовку подушки, устройство надежной гидроизоляции, при насыщении окружающей почвы влагой – пристенный (фундаментный) дренаж. Материалами служат ФБС, бутовый камень, керамзитобетонные блоки, красный полнотелый кирпич. Кладка производится на цементном растворе.

Глубина заложения 2-2,5 м у ленточного основания может быть вызвана строительством цокольного этажа в частном доме. Это дополнительная полезная площадь, которая не входит в общую этажность по документации на здание.

Использование внутреннего пространства определяется при проектировании дома. При заложении технология должна учитывать такие условия эксплуатации:

1. Отапливаемое, бытовое. Тогда заложение начинают на 20-30% выше границы промерзания. Для обогреваемого подвала величина ГП не является определяющей.
2. Не отапливаемое, подсобное, хранилище овощей. Углубляют на 10% ниже уровня промерзания.

Заглубление фундамента, сделанное по строительным нормам, не превысит 2,5 м (внутренняя высота до нулевой отметки не больше 2 м). Используемый материал стен, этажность дома влияют на толщину ленты, а не на глубину заложения. Это значение можно уменьшить, потому что опорная площадь растет за счет заливки бетонного пола (с армированием). Надземная часть цокольного этажа может составлять по нормам не больше половины подземной. В проекте соизмеряют нужную высоту помещения, исходя из правил.

При заложении глубже 1 м в грунте боковое действие сил пучения оказывает сильное давление на боковую поверхность – лента проектируется толще. В фундаментах с большой внутренней площадью устанавливают простенки.

Свайное основание

Несущие опоры (сваи) становятся оптимальным вариантом при сложных геологических условиях, если силы морозного пучения имеют значительные воздействия на конструкции, расположенные ниже нулевой отметки, а большая глубина промерзания требует заглубления более 2 м.

Основание из различного типа свай проектируется по СНиП 2.02.03-85. На подрабатываемых площадках дополнительно применяют СНиП 2.01.09-91. Для сейсмически опасных районов обязательно руководствуются СНиП II-7-81.

Столбчатую опору по несущей способности классифицируют в зависимости от сечения и площади пяты. На практике монтаж такого фундамента своими руками выполняют при необходимости сооружения возвышающейся конструкции над влажной почвой под легкий или средний по весу дом. В таком случае редко выбирают забивные ж/б сваи, потому что необходимо использовать специальную технику. В частном строительстве делают буронабивные опоры из керамзитобетонных блоков, кирпича, заливкой скважины в опалубке бетоном.

По затратам этот вариант является достаточно экономичным. Облагороженный вид дому придает декоративная цокольная облицовка. Для свай применяется технология забивания, вдавливания или вкручивания.

Материалом могут служить:

• металл (сталь);
• бетон с армированием;
• дерево.

Расчет схемы (количество и расположение точек опоры) для легких каркасных сборок, срубов, СИП-панелей не представляет сложности. Исследования геологии участка должны показать, будет ли свая опираться на твердые породы или работать в висячем положении.

В классификации фундаментов следует выделить типы, для которых использованы винтовые сваи. Технология позволяет:

• проводить строительство в любое время года;
• предварительно заготавливать опоры с изготовлением своими руками (труба, сварочный аппарат);
• выбрать характеристики столба (длина, толщина, площадь винта, внутреннее усиление бетоном).
• ремонтировать такими изделиями другие виды основания.

Опоры из стальных труб, вкручиваемые в грунт благодаря винтовым наконечникам, применяют в сложных геологических условиях, для быстрого возведения легких домиков без подвала, на участке с большим уклоном. Технология не предусматривает предварительных земляных работ. Сваи могут опираться на различной глубине. После их установки верхнюю часть труб обрезают по одной горизонтальной отметке.

Винтовой тип фундамента поверх опор усиливают ростверком. Тогда он приобретает жесткость и способен равномерно распределить нагрузку от дома на сваи. В условиях плотной застройки или при необходимости строительства на покатом берегу реки сруба, бани, гаража, гостевого домика винтовые конструкции будут оптимальным решением. Высоко выступающие трубы надо обвязывать дополнительными укосами. Металлические столбы защищают антикоррозийным покрытием, за которым требуется периодический уход.

Столбчатый тип подбирают для глубины заложения не более 2 м под дома из материалов с объемным весом не более чем 1 т/м³. В вырытые ямы монтируют опоры из:

• дуба (1,2 класса), обработанной сосны;
• бутового камня;
• красного кирпича;
• армированного бетона.

Этот вид фундамента отличается от обычной установки дома на сваи обязательным связыванием всех опор в единое основание жестким поясом.

Ростверк имеет такие разновидности:

1. Низкий. Комбинация МЗЛФ со сваями. Это значительно повысит надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции. Технология объединения нивелирует недостатки, проявляющиеся у каждого вида по отдельности.
2. Повышенный тип выбирают на торфяниках, плывунах, лесовых, карстовых, плодородной почве, толщиной более 1,4 м. Его делают так, чтобы исключить действие боковых сил на монолитный ростверк. Столбы выступают не только опорами для дома, но и якорем в подвижных грунтах.

Главным документом будет «Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий». При одинаковых входящих условиях под похожими домами основы бывают разного типа. Это обусловлено тем, что при проектировании были рассмотрены несколько решений и выбрано наиболее оптимальное по бюджету, доступным материалам, сезону строительства.

Источник

Типы фундаментов, их преимущества и недостатки

Перед началом строительства дома или любого другого сооружения будет совсем не лишним изучить, какие существуют типы фундаментов и чем они отличаются друг от друга. Если ошибиться с выбором основы, последствия могут быть самыми непредсказуемыми. Вполне вероятно, что дальнейшая эксплуатация здания станет невозможной.

На сегодняшний день используется несколько технологий возведения фундамента, но ни одна из них не является универсальной, то есть подходящей к абсолютно любой ситуации. Более того, каждая имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому, когда для здания подходит не один тип фундамента, а сразу несколько, нужно уметь выбрать лучший вариант.

Роль фундамента в строительстве

Фундамент здания предназначен для фиксации каркаса снизу. Он играет роль некоего связующего пояса для несущих стен, не позволяя им смещаться друг относительно друга и удерживая возникающие внутренние напряжения. Исключением в этом смысле не являются в том числе свайные фундаменты или столбчатые конструкции, которые необходимо обвязывать балками и плитами.

Еще одна функция основания здания состоит в восприятии всей массы дома и в ее перераспределении. Будучи расположенным в самом низу постройки, фундамент испытывает на себе наибольшую нагрузку. Ее создает все здание целиком, которое после окончания строительства будет обладать определенной цельностью. Нагрузка зачастую действует на основание неравномерно, вследствие чего возникают разнонаправленные силы: сдавливающие, растягивающие, скалывающие (действующие сверху).

Фундамент в свою очередь передает вес постройки на находящийся под ним грунт, обеспечивая фиксацию здания и сохранение его проектного расположения. Этому препятствует целая группа сил: сдвигающие боковые, выталкивающие, опрокидывающие, скользящие. Следует учитывать, что почва под фундаментом не всегда достаточно стабильна, и основную сдерживающую функцию создают силы трения в более глубоких слоях грунта. Этим объясняется сложность строительства на подвижных и рыхлых грунтах.

Разные типы фундаментов отличаются друг от друга эффективностью защиты здания от воздействия грунтовых вод на внутреннее пространство. К примеру, с этим хорошо справляется ленточная монолитная конструкция. Данная проблема особенно актуальна в случае возведения дома с подвальным или цокольным этажом на участке, где грунтовые воды залегают близко к поверхности.

Итак, с учетом сказанного фундамент должен обладать достаточной прочностью для противодействия нагрузкам и их эффективного перераспределения, быть устойчивым к разнонаправленным силам, а также долговечным (то есть, обладающим не меньшим сроком эксплуатации, чем у самого здания). Наконец, перед возведением данной конструкции необходимо учитывать ее экономическую целесообразность, а в процессе — обеспечивать наименьшую трудоемкость.

Классификация фундаментов

Разнообразие различных конструкций позволяет подобрать сразу несколько типов фундаментов при строительстве дома.

Основания для здания классифицируют по глубине заложения: заглубленные и мелкозаглубленные. Этот параметр выбирается в зависимости от конструктивных особенностей дома (к примеру, наличия подвальных помещений), гидрогеологических характеристик почвы (уровень грунтовых вод, пучинистость грунта под домом), общей массы дома.

Заглубленные фундаменты сооружаются ниже точки промерзания грунта на данном участке (то есть, глубже одного метра). Это прочный вариант — такая конструкция способна выдержать наибольшие нагрузки. Мелкозаглубленными считаются ленточные монолитные фундаменты, закладываемые выше уровня промерзания (на глубине 50-70 см).

Существует также классификация по способу изготовления. В зависимости от этого параметра различают сборные и монолитные фундаменты. В последнем случае конструкцию отливают из бетона или бутобетона непосредственно на месте строительства. Это позволяет формировать любую конфигурацию основания. Монолитный фундамент отличается повышенной трудоемкостью при возведении. Он требует большего времени для укладки. Сборный вариант предполагает использование штучных элементов — кирпича, камня, бетонных или железобетонных блоков различной формы (в большинстве случаев). Этот вариант является наиболее индустриальным, поскольку элементы производятся на заводе.

Назначение фундамента и различия между его разновидностями определяются конструктивными особенностями. По данному признаку выделяют плитные, ленточные, столбчатые, свайные и блочные типы оснований.

Основные конструкционные типы фундаментов

Плитный тип фундамента

Плитный тип фундамента имеет смысл обустраивать на нестабильном грунте, подверженном сильному и неравномерному воздействию сжимающих сил, на почве с сильной пучинистостью и существенными просадками, а также при наличии на участке близко расположенных к поверхности грунтовых вод (то есть, при глубине их залегания менее 1 м). Данная разновидность представляет собой железобетонный монолит либо решетчатую плиту из связанных друг с другом железобетонных балок. Стыки в последнем случае заделываются. Фундамент этого типа покрывает все пятно застройки, не ограничиваясь лишь несущими стенами. У плитного основания имеется лишь один существенный недостаток — его дороговизна.

Ленточный тип фундамента

В данном случае формируется основание только под несущими стенами. Тем не менее, данный способ более трудозатратен, так как требует большого объема земляных работ. Также по сравнению с предыдущим типом увеличивается расход материалов. Преимущества ленточного фундамента, впрочем, весьма существенны:

• Простота укладки. Если не считать земляных работ, возводится такой фундамент достаточно просто. Из материалов необходим лишь бетон либо железобетон.
• Постояннаяширина основания на всем протяжении. Поскольку фундамент закладывается исключительно под несущими стенами, он будет одинаковым по ширине по всему периметру.

Ленточный тип фундамента целесообразно использовать при возведении здания с тяжелыми несущими стенами из кирпича, бетона, камня и блочного материала. Кроме того, это идеальный вариант, если в доме запроектирован утепленный подвал, подземный гараж либо жилой цокольный этаж.

Ленточные фундаменты также могут быть монолитными и сборными. Конструкция первого типа рассчитана на значительные нагрузки, поэтому основание из монолита применяют при возведении железобетонных стен. Но такой фундамент требует большого расхода материалов и много человеческих ресурсов. К тому же здесь понадобится специализированная техника.

Сборная конструкция отличается относительной простотой возведения, но ее нельзя применять на грунте с высокой пучинистостью и в условиях его глубокого промерзания. Также этот вариант ленточного фундамента не подойдет при строительстве здания сложной формы. Иначе стандартные блоки, составляющие основание, придется обрезать, а этот процесс весьма трудоемкий. Постройки же, представляющие собой в плане простые фигуры (к примеру, капитальный гараж), вполне можно ставить на сборный ленточный фундамент.

Столбчатый тип фундамента

Отличается низкой стоимостью материалов. К примеру, по сравнению с ленточным фундаментом столбчатая конструкция обойдется владельцу участка в 2 раза дешевле.

Однако в данном случае существуют ограничения. Столбчатый фундамент пригоден только для возведения построек с легкими несущими стенами, не предусматривающих наличие подвала или цокольного этажа. В качестве примера подходящих домов можно назвать финские домики или здания, возводимые по каркасной технологии. Этот вариант хорошо подойдет и при строительстве бани.

Фундамент столбчатого типа сооружается достаточно просто. Необходимо в угловых точках внешнего контура стен, в местах пересечения несущих стен, а также по всему периметру здания хотя бы через каждые 2,5 м расставить столбы. Затем эти опоры связываются друг с другом горизонтальными балками.

Свайный тип фундамента

Это единственный вариант при возведении постройки на нестабильном грунте. Также свайная конструкция лучше других подходит для крупногабаритного строительства. В случае же небольших зданий данный фундамент будет неоправданно дорогим. Конструктивно он состоит из свай, представляющих собой столбы, заостренные с одного конца.

Устанавливаются такие сваи путем вбивания или вкручивания с помощью специально предназначенной для этого малогабаритной техники. Эти опоры проходят сквозь мягкий грунт и упираются в более твердые слои, служащие основой для всего здания и воспринимающие всю его нагрузку. По верху сваи обвязываются балками, за счет чего создается жесткая и надежная конструкция. Каждая такая опора по отдельности способна выдержать вес в пределах 2-5 т.

Сваи также классифицируются на несколько видов:

• Забивные. Изготавливаются из железобетона и забиваются с точно рассчитанной ударной нагрузкой до момента прекращения углубления.
• Буронабивные. Для установки такой сваи сначала формируется каркас из арматуры в заранее сформированной скважине на расчетной глубине. Такие скважины делаются с определенным шагом. Если грунт слишком рыхлый, дополнительно сооружаются обсадные трубы. Далее заливается железобетонный ростверк.
• Винтовые. Оборудованы специальными лопастями на нижнем конце, благодаря которым их можно вкручивать в грунт. Образованные вокруг такой сваи полости заливаются бетоном. Установленные опоры затем обвязывают либо формируют ростверк.
• Свайно-ростверковая конструкция. Представляет собой железобетонные сваи, установленные с шагом 1,2-2,5 м и углубленные ниже уровня промерзания грунта, с уложенной по верху монолитной лентой-ростверком в местах несущей нагрузки здания. Конструкция связывается воедино стальными стержнями. Вместо ленты может использоваться сплошная плита-ростверк, которая дает возможность обустроить подвальное помещение.

Свайный фундамент сооружают при строительстве на плывунах и слабых грунтах, не способных выдержать большой вес здания. Также данный тип основания используется при близком расположении к поверхности грунтовых вод.

Блочный тип фундамента

Этот вариант достаточно популярен, особенно при строительстве коттеджей в 3-4 этажа. Такой тип фундамента представляет собой систему сплошных железобетонных блоков, укладываемых под наиболее нагруженными узлами здания — в местах пересечения несущих стен, под опорами при прогонах.

Блочная конструкция способна выдерживать существенные нагрузки, но при этом она относительно легко возводится и не требует больших финансовых затрат. Основной же недостаток этого варианта заключается в особых требованиях к грунту. Лучше всего для блочного фундамента подходит сухой песчаник. При наличии близко расположенных к поверхности грунтовых вод требуется качественная гидроизоляция, значительно увеличивающая общую стоимость работ.

Выбор типа фундамента

Итак, мы разобрали основные типы фундаментов для частного дома со всеми достоинствами и недостатками. Этой информации должно быть достаточно для выбора наиболее оптимального варианта на конкретном земельном участке. Однако при этом необходимо учитывать определенные нюансы.

При строительстве 2-3-этажного теплого семейного коттеджа с возможностью круглогодичного проживания сразу исключайте столбчатые и стандартные свайные фундаменты. Если предполагается обустройство подвала, лучше обратить внимание на ленточную конструкцию. А в болотистой местности или в регионе с вечной мерзлотой наиболее оптимальный тип фундамента — монолитный свайно-ростверковый.

Жители средней полосы России чаще всего выбирают между плитной и ленточной конструкцией основания. Почва на данной территории представлена песчаниками, торфяниками и глинистыми грунтами. На Урале рельеф более разнообразен. Помимо болот и глинистых участков здесь встречаются горы и предгорья со скальными сухими породами. Из-за горного характера местности тут наиболее уместным будет ленточный фундамент с заглублением.

При возведении относительно легкой деревянной постройки или каркасно-щитового здания на участке с переувлажненной почвой либо на пучинистом грунте, склонном к промерзанию, желательно выбирать свайную конструкцию основания. Аналогичный выбор следует делать на местности с большими перепадами высот. Если же участок достаточно ровный, а почва сложена в основном из песчаника, можно использовать столбчатый фундамент.

В условиях мягких грунтов сооружать баню, навес, капитальный забор и прочие хозяйственные строения из дерева или щитов, имеющие малый вес, желательно на винтовых сваях, столбчатом либо ленточном основании. Однако если любое сооружение будет иметь массивные движущиеся части (например, раздвижные ворота в гараже), свайный фундамент обустраивать нельзя. В этом случае следует использовать ленточную, а в идеале — плитную конструкцию. Столбчатый же фундамент не применяют даже для легких построек, если грунт нестабилен, неоднороден или переувлажнен.

Следует также учитывать типы фундаментов зданий, уже возведенных на участке ранее. Если новый дом будет расположен вплотную к имеющейся постройке, желательно выбирать ту же конструкцию основания. Таким образом удастся избежать деформационных процессов в фундаменте вследствие разной осадки.

Соединить несколько фундаментов в единую конструкцию можно двумя способами. Первый заключается в использовании жесткого армирования. При этом должны быть обеспечены следующие условия: отсутствует пучинистость в грунте, существующее здание построено не менее 10 лет назад. Во втором способе используется деформационный шов. Это универсальный, более простой и дешевый вариант. Заключается он в оставлении зазора между двумя фундаментами и последующем его заполнении изоляционными материалами.

Подытожим. Во избежание деформаций несущих стен с появлением на них трещин, а также разрушения фундамента и подтопления здания следует заранее внимательно исследовать грунт. Особое внимание нужно уделить проектированию здания. Выбор типа фундамента для сельского дома, коттеджа или любой иной постройки зависит от климатических условий в данной местности, особенностей грунта и рельефа на территории участка. Важно учесть каждую мелочь в будущем доме: его размеры, общую массу, материалы для строительства и отделки, схему коммуникаций и условия эксплуатации. При отсутствии собственного опыта в этих тонкостях желательно привлечь грамотного специалиста.

Источник