Ленточные и столбчатые фундаменты сплошные и свайные фундаменты

Обновлено: 28.04.2024

Классификация фундаментов. Определение и виды оснований. Основания и фундаменты

Определение и виды оснований. — Требования, предъявляемые к фундаментам. — Классификация фундаментов. — Виды фундаментов: ленточные, бутовые, бутобетонные, столбчатые, свайные, сплошные. — Гидроизоляция.

Массив грунта, залегающий под фундаментом, способный надежно воспринимать давление от здания, называют естественным основанием.

Грунты, образующие основание, подразделяют на глинистые, песчаные, крупнообломочные и скальные.

Если грунты основания не способны надежно воспринимать давление от здания, их искусственно укрепляют.

Основание, грунты которого искусственно укреплены, называют искусственным.

Под действием нагрузки от здания глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты способны сжиматься, что может повлечь за собой осадку здания. Величина и равномерность осадки зависят от величины нагрузки, сжимаемости грунта, формы и размеров опорной площади фундамента.

Сжимаемость и несущая способность различных видов грунтов неодинаковы, так как различны их физико-механические свойства. Грунтовые воды снижают несущую способность основания.

Требования, предъявляемые к фундаментам:

2) устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;

3) устойчивость к агрессивным грунтовым водам;

4) стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);

5) соответствие по долговечности сроку службы здания;

По работе материала фундамента под нагрузкой различают жесткие фундаменты, работающие преимущественно на сжатие, и гибкие, работающие на растяжение и скалывание.

К жестким фундаментам относят бутовые, бутобетонные и бетонные фундаменты.

Гибкие фундаменты выполняют из железобетона.

По конструктивной схеме (рис. 2) фундаменты делят:

1) на ленточные (в виде непрерывной ленты под всеми несущими стенами);

2) столбчатые (в виде отдельных столбов);

3) сплошные (в виде сплошной плиты под всем зданием);

Рис. 2. Конструктивные схемы фундаментов: а — ленточный; б — столбчатый; в- сплошной; г — свайный: 1 — монолитная железобетонная плита: 2 — сваи: 3 - ростверк; 4 — стена; 5 — фундаментные балки

По способу возведения фундаменты могут быть монолитными и сборными.

В зависимости от глубины заложения подошвы фундаментов различают фундаменты глубокого (более 5 м) и мелкого заложений. Глубиной заложения фундамента называется расстояние от отметки планировки грунта до подошвы фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от конструктивных особенностей здания (наличие или отсутствие подвалов и др.), величины и характера нагрузок на основание, глубины заложения фундаментов смежных зданий, геологических и гидрологических условий участка (виды грунтов, их физическое состояние, наличие грунтовых вод, их отметки и колебания уровня), климатических особенностей района (глубина промерзания грунтов), а также от принятой конструкции фундамента.

ГЗ = ГП + Ц + 0,2,

где ГЗ — глубина заложения фундамента; ГП — глубина промерзания грунта; Ц — высота цоколя; 0,2 м — конструктивный запас.

Ленточные фундаменты устраивают под несущие стены здания. Они подразделяются на сборные и монолитные (рис. 3)

Рис. 3. Конструкции ленточных фундаментов: а — сборный; б — то же, прерывистый; в — монолитный фундамент (бутобетонный); г — бутовый фундамент: 1 — фундаментные подушки; 2 — бетонные блоки; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная облицовка (в полкирпича)

Сборные ленточные фундаменты собирают из железобетонных блоков-подушек прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300 и 500 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. уложенные на выровненное основание вплотную одна к другой в направлении несущих стен, они образуют сплошную ленту, по которой в перевязку швов на растворе укладывают бетонные блоки стенки фундамента. Блоки стенки шириной 300, 400, 500, 600 мм, высотой 580 мм, длиной 780, 1180 и 2380 мм могут быть сплошными и пустотелыми.

Пустотелые блоки неприменимы в грунтах, насыщенных водой, так как в пустоты блоков проникает вода и при замерзании разрушает их стенки. Фундаменты, в которых блоки-подушки уложены с расстоянием одна от другой, называются прерывистыми (рис. 4, б). Расстояние между блоками засыпают песком. Прерывистые фундаменты экономичнее сплошных.

Рис. 4. Конструкции ленточных фундаментов: а — ленточный сборный фундамент; б -ленточный монолитный фундамент

Бутовые фундаменты. В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только в тех районах, где бут является местным строительным материалом, потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и неэкономичны.

Рис. 5. Ленточные монолитные фундаменты. План

Рис. 6. Ленточные сборные фундаменты. План

Рис.7. Ленточный бутовый фундамент: 1 — отмостка, 2 — обратная засыпка грунтом

Наиболее экономичными из монолитных ленточных фундаментов являются бутобетонные фундаменты.

Рис. 8. Бутобетонный фундамент

Их выполняют из бетона М75 (и выше) и бутового камня (40. 50%), вводимого в бетон по мере возведения фундаментов.

При устройстве монолитных фундаментов применяют инвентарную щитовую опалубку.

Рис. 9. Бутобетонный фундамент. План

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного (например, малоэтажные здания, некоторые типы панельных зданий) или когда слой грунта, служащий основанием, залегает на значительной глубине (3. 5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.

Рис. 10. Столбчатый фундамент

Рис. 11. Столбчатый фундамент. План

Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными. Под зданиями с несущими стенами столбчатые фундаменты располагают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3. 5 м на глухих участках стен. По столбчатым фундаментам под несущие стены устраивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобетона. При расстоянии между столбчатыми фундаментами до 4 м иногда устраивают кирпичные армированные перемычки. Во избежание деформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промерзании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраивают подушку из песка или шлака высотой 50. 60 см.

Столбчатые фундаменты устраивают и под отдельно стоящими опорами зданий: под каменные колонны — сборный фундамент из железобетонных блоков-подушек.

Свайные фундаменты устраивают на деревянных, бетонных и (редко) стальных сваях.

Свайные фундаменты различают:

1) по способу изготовления и погружения свай в грунт — на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте;

2) по характеру работы в грунте — на сваях-стойках, которые проходят через слабые грунты и опираются на прочный грунт, и висячих сваях (сваях трения), которые уплотняют слабый грунт и передают нагрузку на грунт трением, возникающим между грунтом и боковой поверхностью свай.

Для равномерного распределения нагрузки от здания на все сваи, располагаемые рядами или в шахматном порядке, головы свай заделывают в бетонную или железобетонную плиту (ростверк).

Свайные фундаменты позволяют сократить объем земляных работ, расход бетона, снизить стоимость фундаментов. Вместе с тем свайные фундаменты менее экономичны по расходу стали.

Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов.

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.

Свайные фундаменты в плане могут состоять:

- из одиночных свай — под опоры;

- лент свай — под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов;

- кустов свай — под тяжело нагруженные опоры;

- сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по плану здания нагрузками.

Расстояние между сваями и их число определяют расчетом. Минимальное расстояние между висячими сваями принимают 3d (где d — диаметр круглой или сторона квадратной сваи).

Рис. 12. Свайный фундамент из сборных винтовых свай

Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку. Бетонные плиты не армируют. Железобетонные армируют по расчету. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с размещением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов.

Рис. 15. Сплошные фундаментные плиты: а — под стены или колонны; б — плитно-балочный вариант; в — коробчатые; г — в виде цилиндрических оболочек; д — оболочек двоякой кривизны

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.

Фото: характерные наклонные трещины от неравномерной осадки фундамента

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?

прежде всего когда проектируется/строится каркасное здание, то есть нагрузка на основание предается точечно, от каждой колонны каркаса отдельно.
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);
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.

Недостатки:

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.

Недостатки:

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.

Недостатки:

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.

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.

Недостатки:

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.

В зависимости от формы и способа опоры на грунт фундаменты бывают:

столбчатые;
ленточные;
плитные;
свайные;
совмещенные.

Столбчатые фундаменты

Столбчатые фундаменты представляет собой отдельные столбы из бетона, железобетона, кирпича, камня и т.п. Их устанавливают по периметру здания на определённом расстоянии друг от друга. Как правило, столбчатые фундаменты возводят для зданий каркасного типа. При применении такого типа фундамента использовать подвальное помещение практически невозможно.

Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты относятся к наиболее распространённым типам фундаментов. Это фундаменты, выполненные в виде непрерывной или прерывистой ленты под несущими стенами. Ленточный фундамент, в отличие от столбчатого, выполняет роль и несущих и ограждающих конструкций для помещений подвала. Ленточные фундаменты применяются как для промышленного, так и гражданского строений, часто используются в КМС. Выполняются как из монолитного, так и сборного железобетона.

Плитные фундаменты

Плитные фундаменты представляют собой сплошную армированную железобетонную плиту, на которую опираются несущие конструкции здания или сооружения. В отличие от столбчатых и ленточных фундаментов плитный имеет жёсткое армирование по всей несущей плоскости, что позволяет воспринимать любые возможные перемещения грунтового основания. Поэтому, зачастую плитные фундаменты устраивают на слабых грунтах, которые могут проседать. Также плитные фундаменты устраиваются под высотными зданиями, так как они способны воспринимать значительные нагрузки. В данной конструктивной схеме плита и стены являются несущими и ограждающими конструкциями.

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты состоят из свай - стержней, выполняемых из различных материалов, и ростверка - железобетонной плиты, распределяющей усилия от ограждающих конструкций на отдельные сваи. Сваи различаются по материалу, конструкции, способу погружения, по характеру работы и т.д. Железобетонные сваи наиболее распространённые, их делают из высокопрочного, водонепроницаемого, химически стойкого бетона. Связано это с повышенными требованиями к свае и сложными условиями ее работы. Свайные фундаменты применяются при строительстве высотных жилых и общественных зданий, а также во всех случаях, когда несущей способности плитного фундамента недостаточно.

Строительство частного дома требует больших временных и денежных затрат, в его конструкции очень важно учесть каждую деталь, особенно при обустройстве фундамента. Ведь именно от него зависит надёжность и долговечность дома. В случае если выбор фундамента для дома и его возведение сделаны неправильно, это в будущем вызовет массу проблем, которые решить очень сложно. В мире строительства существуют различные виды фундаментов, но выбирать следует отнюдь не по советам соседей и друзей – не лишней будет консультация специалиста в этой сфере.

Если фундамент будет строиться под кирпичный дом, то при его выборе важно принимать в расчёт большой вес стен. В противном случае построенное основание, которое не сможет выдерживать высокие нагрузки, в скором времени вызовет серьёзные проблемы, на стенах появятся трещины и тогда постройка может разрушиться.

Именно поэтому очень важно верно подобрать фундамент, который сможет выдержать большой вес. Выбирают из фундаментов плитного, ленточного, столбчатого и свайного типа. К каждому из них предъявляются свои требования, которые необходимо учитывать. Только при их соблюдении можно возвести качественное и надежное основание под строительство жилья.

Что учитывается при выборе фундамента

Определение фундамента гласит, что это несущая часть конструкции, на которую опираются стены. Также можно сказать, что фундамент является основным компонентом дома, который влияет на его долговечность. И если фундамент потрескался, значит, к его выбору или возведению подошли неправильно. Трещины неизбежно перейдут на стены, что спровоцирует аварийное состояние всего дома. Чтобы этого избежать, необходимо учитывать все факторы, которые влияют на прочность и долговечность фундамента при его строительстве.

Свойства грунта. Выбирая виды фундаментов для частного дома, именно грунт принимается за основной определяющий фактор. Поэтому, прежде чем начать строительство, необходимо заказать геологические исследования, в ходе которых геологами будут взяты пробы почвы. После изучения состава грунта будут выявлены: уровень грунтовых вод в зависимости от сезона, пучинистость, возможность просадки. Обязательно необходимо учитывать сейсмичность района строительства.

Нагрузки на фундамент. Это тоже не менее важный фактор при выборе фундамента. Нагрузка зависит от веса всего дома в целом (несущие стены, перегородки, кровля и даже мебель, которой будет обставляться жилье). Во внимание необходимо также принять опорную площадь фундамента, от нее зависит давление на грунт. Опорная площадь определяется как частное веса на площадь опоры. Чем меньше будет давление, тем лучше, но увеличение ширины фундамента влечет за собой дополнительные расходы.

Глубина заложения. При выборе глубины заложения необходимо учитывать состав грунта и его влажность, максимальные отрицательные температуры в зимнее время года, уровень грунтовых вод. Вспучивание грунта зимой является главной опасностью для фундамента, ведь промерзшая почва начинает увеличиваться в объеме, тем самым выталкивая его вверх. Но наибольшая опасность в том, что это происходит в разных местах неравномерно, что может привести к излому фундамента. Хорошая гидроизоляция и дренажная система исключат растрескивание и уменьшат просадку.

Качество материала. Основным компонентом фундамента является цемент. При его выборе необходимо учитывать срок и условия хранения, а также марку, которая должна соответствовать области применения.

Кроме вышеперечисленных факторов также следует учитывать наличие рядом стоящих зданий и техногенную опасность. Возведение нового фундамента усиливает нагрузку на грунт, что может негативно сказаться на стоящих близко постройках. Немаловажным фактором является и выбор специалиста, который поможет выбрать тип фундамента с учетом всех требований и правильно его спроектирует.

Типы фундаментов для частного дома

Каждый из типов фундамента отличается технологией возведения, характеристиками, условиями использования. Для жилого строительства обычно применяют следующие типы фундаментов для частного дома:

Опорное основания для любого здания необходимо подбирать грамотно. От его конструктивного исполнения и качества будет зависеть долговечность строения и его надежность. Рассмотрим, что собой представляет такое решение, как ленточно-свайный фундамент. Ознакомимся с актуальностью такой технологии, действиями, которые необходимо провести на этапе обязательного проектирования. Читайте до конца, и Вы узнаете об особенностях реализации проекта по возведению того или иного решения.

Общее описание

Ленточно-свайный фундамент – это одно из конструктивных решений по устройству опорного основания под то или иное строение. Оно включает вертикальные элементы, которые погружаются в грунт до уровня твердых пластов. Вершины столбов между собой объединяются бетонной лентой с армирующим каркасом внутри. Все составляющие представляют собой единую надежную систему, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки на почву со стороны здания.

Конструктивно ленточно-свайный фундамент схож с ростверковым, поэтому их часто путают начинающие мастера. Однако между ними существует технически обоснованная разница. Ростверк связывает между собой сваи, распределяет между ними нагрузку от строения. Монолит дополнительно принимает часть давления на себя и передает на грунт. То есть ленточный тип основания является более выносливым.

Актуальность

Одной их главных причин возведения ленточно-свайного фундамента для дома является сложный тип грунта (пучинистый, рыхлый, слоистый, с перепадами высот до 2-х метров по уровню). Здесь можно было бы ограничиться монолитом, но так придется выкапывать глубокие траншеи, заливать большую кубатуру бетона. В случае с дополнением конструкции точечными опорами понадобится меньше трудозатрат и ресурсов. Здесь не нужно заглублять ленту (достаточно 25% от полной высоты), так как риски ее деформации из-за сезонного движения почвы устраняются за счет глубоко погруженными сваями. В результате экономия по смете может достигать 30%.

Технической прочности опорного основания достаточно, чтобы построить коттедж с небольшим подвалом. Материал для возведения несущих стен выбирается на усмотрение владельца участка. Это могут быть деревянные срубы, блочные или кирпичные здания. Но чаще по аналогии с финскими застройщиками (технология возведения ленточно-свайного фундамента впервые была там применена) все сводится к двухэтажным деревянным домам с небольшим подпольным помещением.

Достоинства и недостатки

Относительно бюджетный вариант фундамента для сложного и рельефного грунта кроме прочего можно считать быстрым по монтажу. К плюсам также относится возможность использования готовых свай или их устройства на стройплощадке. Для конструкции не страшны пучение, высокий уровень грунтовых вод.

Независимо от надежности опорного основания под дом важно грамотно составить проект со всеми исследованиями участка и инженерными расчетами. Также внимание нужно уделить выбору типа и количества локальных опор, их глубины погружения, места расположения, защите от агрессивных условий эксплуатации в земле. Но главным недостатком ленточно-свайного фундамента считается невозможность устройства цокольного этажа или полноценного подвального помещения. Также из-за близкого расположения пола к грунту необходимо перекрытие утеплять и изолировать от влаги.

Технические особенности

Конструктивно фундамент представлен сваями и бетонной лентой. Первые располагаются по проектным точкам вдоль центральной оси монолита. Второй обязательно заливается по всему периметру будущего строения и под возведение перегородок с целью усиления опорного основания. Между собой все элементы конструкции связываются арматурой и бетонным раствором. Рассмотрим, какие сваи могут быть использованы для устройства комбинированного фундамента, что необходимо учитывать на этапе проектирования дома.

Типы свай

Изначально в качестве опорных столбов в свайно-ленточном фундаменте для дома использовался деревянный массив. Это были заготовки с поперечным сечением 250-350 мм, которые при необходимости сращиваются по ширине либо длине. Нижняя часть опор заостряется, для ее защиты устанавливается так называемый «башмак».

Сегодня наряду с традиционным материалом в качестве сваи под ленточный фундамент рассматриваются варианты из металла и бетона. Первые – это заготовки диаметром 250-1000 мм из цельнотянутых труб. Наконечник изготавливается в виде резьбы, чтобы проще было погружать (завинчивать) изделия в грунт. После установки опор в землю их внутренняя полость для надежности заливается цементным раствором.

Монолитные сваи могут быть изготовлены в заводских условиях либо непосредственно на строительной площадке. Железобетонные готовые опоры с целью увеличения прочности на изгиб отливаются с квадратным или прямоугольным сечением. Погружаемый торец имеет заостренную форму и по аналогии с деревянным массивом защищаются «башмаком». Верхняя часть для устойчивости к ударной нагрузке во время монтажа усиливается многослойным металлическим каркасом.

Для проведения работ с самостоятельным возведением свай используется бетон с марочной прочностью не ниже М200 В15. Здесь предварительно пробуривается скважина, при необходимости устанавливается обсадная стальная труба. Далее полость с армирующим каркасом заливается раствором.

Проектирование

Перед началом любых строительных работ составляется проект. В него входят план мероприятий, смета на те или иные расходы, проводятся различные исследования и расчеты. В случае с проектированием ленточно-свайного фундамента должны быть выполнен ряд следующих действий:

Геодезические исследования подразумевают проведение анализа почвы на предмет состава, плотности, наличия и расположения грунтовых вод. Так определяется несущая способность грунта и выясняются различного рода риски, которые необходимо исключить.

Здесь имеется в виду суммарное давление со стороны, например, дома из газобетона на свайный фундамент, наполняющих его объектов включая людей. Также учитываются снежный покров, ветровая нагрузка.

Это свойство рассматривается применительно к фундаменту. Важно, чтобы опорная конструкция дома была способна выдержать все учтенные нагрузки. При этом обязательно добавляется к расчетному плану тот или иной запас.

По результатам вычислений нагрузки и несущей способности фундамента определяется размер и количество опорных столбов, их точки расположения. Здесь же выполняется проверка надежности выполненных инженерных расчетов. В частности, на сколько устойчивы будут выбранные сваи к горизонтальным сдвигам, вертикальным и давлению со стороны сезонного движения почвы.

Здесь также проводятся инженерные расчеты. По их результатам монолит должен в достаточной строительства дома степени сопротивляться пучению почвы, выдерживать нагрузку со стороны здания. То есть одними из главных рассматриваемых параметров являются прочность ленты на изгиб и сжатие.

На практике лучшим способом проверки актуальности инженерных расчетов является тестовый монтаж свай. То есть устанавливается выбранная опора с соблюдением всех технологических требований и вычислений. Далее готовую конструкцию испытывают на надежность с помощью специального оборудования. По результатам мероприятия в составленный проект вносятся все необходимые изменения.

Глубина залегания

В случае со сваями глубина погружения зависит от пролегания в грунте твердых пластов. Для ленты рассматривается три варианта. Если местность болотистая или почва сильно пучинистая, то лучше возвести ростверк над уровнем земли. Поверхностное расположение ленточного фундамента на винтовых сваях или незначительное заглубление монолита актуально для строительства заборов, легких зданий типа гаража, бани или небольшого дачного дома. Третий вариант – погружение монолита на глубину порядка полуметра. На таком фундаменте можно возводить блочные здания, срубы в 1-2 этажа.

Шаг между вертикальными опорами

Расстояние между опорными точками под ленточный фундамент можно определить с помощью специальных формул. Другой вариант – ориентир на существующие стандарты. Например, есть такие 4 варианта:

Такой подход актуален для возведения даже легких домов на слабом грунте. Здесь соблюдается между опорными точками примерно 1 метр. При этом рассматривается весь периметр будущего здания и основные перегородки.

В этом случае усилению подлежат зоны, которые будут подвергаться нагрузке превышающей среднее значение по проекту. Это могут быть участки с каминами, печами, бассейном. Так будет снижен риск проседания фундамента из-за неравномерного давления на грунт.

Здесь шаг между винтовыми и иными сваями, например, для дома из газобетона сокращается до полуметра. Такой вариант актуален при строительстве дома с применением тяжелых материалов. Например, двухэтажный коттедж с мансардой, кирпичное здание или с монолитными стенами. Здесь за равномерность распределения нагрузки на грунт и фундамент отвечают перекрытия.

Здесь расстояние между сваями может достигать 3-х метров. Располагаются они обязательно по углам будущего легкого здания и в местах пересечения несущих стен с перегородками. Пример постройки – каркасный дом.

Излишне редкое или частое расположение свай имеет свои негативные стороны. Так, если установить недостаточное количество опор, то повышается вероятность проседания фундамента или его локального разрушения. Лишние опоры – это хорошо для строения, но смета будет с превышением оптимальной суммой как на материалы, так и на трудозатраты.

Порядок проведения монтажных работ

Независимо от того фундамент ленточный со сваями планируется возвести или иную конструкцию начинается рабочий процесс с нанесения разметки. Здесь важно все сделать точно в соответствии с проектом. Любое отклонение впоследствии отразится не только на ровности опорной части, но и всего дома в целом.

Следующий шаг – земляные работы. Здесь нужно устранить плодородный слой почвы, выкопать траншею под ленту и сформировать лунки под сваи. Важно выполнить работу с максимальной ровностью по горизонтали и соблюсти проектную глубину. При этом учитываются подложки и уплотненное состояние грунта. После этого можно приступать к устройству самого фундамента.

Установка свай

Мероприятие выполняется в соответствии с выбранной технологией. С металлическими заготовками и железобетонными все просто. Здесь используется специализированное оборудование, техника. Винтовые сваи также можно устанавливать вручную. Процесс трудоемкий, но выполнимый.

Видео описание

В этом видео специалист в области строительства объясняет причины отказа от винтовых свай для возведения каркасных домов:

Если запланировано изготовление монолитных опор на строительной площадке, то под них, как правило, пробуриваются лунки диаметром 150 мм. Чаще глубина скважин составляет 600 мм. Расстояние выбирается под одноэтажный дом в пределах 1,5 метров. При этом все углы остаются в обязательном порядке.

На дно сформированной лунки засыпается песок, который далее уплотняется. Чтобы добиться лучшего результата, масса увлажняется водой. Для гидроизоляции бетонных элементов ленточного фундамента в земле вдоль стенок скважины размещается втулка из сшитого леской рубероида. После этого внутрь помещается армирующий каркас из металлических стержней с поперечным сечением 10-12 мм.

Между собой арматура должна быть предварительно связана. Чаще это тонкий прут согнутый в опоясывающий круг, который приваривается к 4-м горизонтальным элементам. Последние должны выступать над проектируемой поверхностью, чтобы их связать с каркасом ленты. Далее конструкция заливается раствором.

Формирование монолитной ленты

Процесс устройства ленточного фундамента над сваями начинается со сборки опалубки. Для работы понадобятся опорные бруски и щиты. Первые могут быть из металла и дерева, вторые из обрезной доски, фанеры и прочего листового материала. Главное, что все было прочным, так как бетон в сыром виде очень тяжелый и оказывают большую давящую нагрузку на стенки формующей конструкции.

С внутренней стороны опалубки прокладывается полиэтиленовая пленка. Она здесь выступает в роли гидроизоляционной прослойки, которая защитить деревянные щиты и будет препятствовать излишне быстрой водоотдаче раствора. Дополнительно будет впоследствии упрощен процесс разборки опалубки. А материал будет чистым и пригодным для повторного использования в различных целях.

Армирование выполняется, как правило, из железных стержней. Диаметр чаще составляется 10-12 мм. Существуют формулы для вычисления поперечного сечения. Например, при строительстве свайного фундамента для дома из газобетона размер арматуры составляет 0,1% от поперечной площади проектируемой ленты.

Упрочняющий каркас собирается из двух армопоясов для нижней и верхней части монолита. Между собой они скрепляются вертикальными прутками с поперечным сечением 6-8 мм. Для скрепления используется вязальная проволока.

Завершающий этап – заливка созданной конструкции. Технически правильно выполнить мероприятие в один заход, чтобы исключить последующее расслоение. Марка раствора выбирается М200-М400. В процессе заливки массу необходимо уплотнять с помощью специального вибратора или путем многократного протыкания палкой, арматурой. После выравнивания поверхности будущей ленты конструкция подлежит укрыванию технической полиэтиленовой пленкой.

В жаркую погоду бетон нужно периодически смачивать в течение первых дней. В холодную погоду рекомендуется предпринять меры по утеплению. Опалубка демонтируется примерно через 2 недели. Дальнейшее строительство можно начинать не раньше, чем через 28 дней-35

Видео описание

В этом видео мастер детально рассказывает и показывает весь процесс устройства ленточного фундамента на сваях:

Видео описание

В этом видео разобраны 7 распространенных ошибок, которые совершаются в процессе устройства свайно-ростверкового фундамента на примере конкретного объекта:

Изоляционные мероприятия

На этапе возведения опорного основания под здание перед его заливкой можно заранее выполнить утепление и гидроизоляцию ленточного фундамента. Для этого проще использовать экструдированный пенополистирол. Здесь достаточно плиты уложить вдоль стенок опалубки с внутренней стороны.

Видео описание

В этом видео представитель одной из строительных компаний рассказывает про свайно-ростверковый фундамент, его плюсы и минусы:

Коротко о главном

Ленточно-свайный фундамент – это монолитная конструкция по периметру здания, которая локализовано опирается на металлические либо железобетонные столбы.

Применяется ленточный фундамент со сваями для строительства домов частного характера из 1-2-х этажей.

Относительно грунта рассматриваются любые варианты включая участки со сложным рельефом.

Один из главных недостатков такой опорной конструкции для дома заключается в невозможности устройства цокольного этажа или полноценного подвала.

В качестве свай могут быть использован деревянный массив, металлические и железобетонные заготовки либо опоры отливаются из бетона непосредственно в подготовленных скважинах на строительной площадке.

Порядок действий при строительстве ленточно-свайного фундамента включается следующее: проектирование (желательно с испытанием свай), установка или подготовка скважины под сваи, сборка опалубочной конструкции и армирующего каркаса, изоляция будущей ленты и заливка бетона с периодическим уплотнением.

Читайте также: