Роль фундамента в строительстве
Обновлено: 13.05.2024
Прочное, надёжное основание — залог долговечности любой постройки. Для возведения домов выбирают виды фундаментов, отвечающие размерам, геометрии и массе дома. Конструкция должна соответствовать типу грунта на участке, гидрологическим и климатическим условиям.
Функции строительной конструкции
Фундамент – это основание, на котором размещают главную часть постройки — ограждающие, несущие и межкомнатные стены, опоры мостов, эстакады.
Под капитальные сооружения обустраивают фундаментальные основания, которые выполняют следующие задачи:
- Распределить вес постройки равномерно по поверхности площадки. Не дать более массивным частям просесть сильнее лёгких.
- Создать для стен ровное горизонтальное основание.
- Исключить попадание в подвал или технический этаж влаги.
- Сохранить часть тепла от утечки в землю.
- Предотвратить смещение на тяжёлых пучинистых грунтах.
- Защитить постройки от разрушения в сейсмически активных районах.
Капитальные основания устраивают для мостов и эстакад, рекламных конструкций и цистерн с нефтепродуктами, силосных башен и бункеров.
Влияние грунта на выбор фундамента
Особенности грунта напрямую влияют на типы фундаментов, используемые при строительстве. Основания фундаментов бывают естественными и искусственно созданными.
Важные характеристики земли:
- механический (геологический) состав;
- глубина промерзания;
- максимальный и минимальный уровень грунтовых вод;
- сейсмическая обстановка в местности.
Выбор вида фундамента зависит от совокупности свойств грунта.
Механический состав
Строители различают грунты:
- Каменистые. Содержат минимум влаги, стойки к пучению, сохраняют свойства при изменении климатических условий. Подходит для мелкозаглублённых оснований.
- Песчаные легко поддаются разработке. Вода не задерживается, что снижает расходы на гидроизоляцию. Глубина промерзания в Средней полосе страны не превышает 1 метра, что позволяет использовать большинство разновидностей фундаментов.
- Хрящеватые содержат в составе песок, глину, землю и щебень. Устойчивы к пучению. Подходят для любых по заглублению оснований.
- Суглинки с различными пропорциями глины и песка. Большее содержание глины может способствовать пучинистости, налагает повышенные требования к подготовке подушки, гидроизоляции, монтажу отмостки.
- Глинистые требуют тщательного отношения к подготовке места. Не подходят для мелкого заложения фундаментов, так как промерзают свыше чем на 1,5 метра и меняют форму (пучатся).
- Торфяные обязательно готовят. При необходимости удаляют торф и завозят новый грунт. Построенные без предварительных мероприятий дома могут быть «занятуты» в почву.
Узнать, какой грунт на участке, можно только при геологическом изучении или методами изготовления шурфов, рытья котлована. Даже на соседних участках состав и свойства могут различаться.
Глубина промерзания
От характеристики зависит способность грунта пучиться. Влага при оттепели пропитывает землю. При возвращении морозов расширяется, разрушает фундамент, а механические перемещения разрушают стены.
Основания делают либо ниже глубины промерзания, либо мелко заглубляют с подготовкой места согласно технологиям.
Влажность и грунтовые воды
Если вода поднимается к поверхности грунта, дом строят без подвальных помещений, используют плитный или мелкозаглублённый фундамент.
Влага пропитывает материал фундамента и может привести к быстрому разрушению строительной конструкции.
Классификация оснований
Условно все виды оснований разделяют на несущие, комбинированные, специальные.
Несущий тип воспринимает и равномерно распределяет нагрузку.
Комбинированные виды используют на тяжёлых, плавающих грунтах. Основание компенсирует горизонтальные и вертикальные подвижки земляных слоёв, сопротивляется сейсмическим явлениям.
К специальным относят качающиеся и плавающие фундаменты, а также основания, которые распределяют часть нагрузки через боковые стенки и торцы. К такому типу относят глубокие опоры, сваи-оболочки, столбы, колодцы опускные, кессоны, анкерные и щелевые варианты конструкций.
Виды конструкций
- ленточные;
- столбчатые;
- свайные;
- плитные;
- континуальные.
В некоторых случаях комбинируют различные технологии. Причиной могут служить сложные грунты, этажность, сейсмические условия, требования к стойкости.
Ленточный
Фундамент проходит в месте расположения несущих стен и перегородок.
Различают сборные и монолитные армированные конструкции из железобетона.
Глубокое заложение позволяет получать подвалы и цокольные этажи.
Под фундаменты мелкого заглубления копают траншею глубиной до 80 см. На дно и вдоль боковых стенок ленты засыпают песок. Подушки предотвращают разрушение основания в зимнее время от пучения грунта.
В домах с подвалами комбинируют монолитную ленту и стенки из отдельных блоков.
Ленточный фундамент пригоден для возведения зданий любой высоты, геометрии, массы.
Столбчатый
Столбчатый фундамент применяют для строений небольшой массы. Опоры из дерева, бетона, металла заглубляют до уровня промерзания.
Верхние оголовки столбов соединяют ростверком.
Под небольшие сооружения столбики строят из керамического кирпича или блоков из бетона. Бутовые и бетонные столбы изготавливают методом заливки.
Столбчатые основания подходят для пучинистых земель и для мест с высокими грунтовыми водами.
Свайный
Фундаменты на сваях устанавливают на грунтах, поддающихся сжатию и торфяниках глубиной свыше 4–6 м.
- Висячие — расположены в толще мягкой породы, не достигая твёрдых грунтов. Нагрузка передаётся на вертикальные плоскости. На нижнем конце иногда находится винтовая резьба с широкими лопастями, которая делает основание устойчивее.
- Стоячие сваи проходят по всей толщине лёгкого грунта и опираются на твёрдое основание.
По технологии монтажа выделяют забивные или набивные.
В первом варианте готовую металлическую, бетонную или деревянную сваю забивают специальными приспособлениями или механизмами. По мере углубления грунт вокруг изделия уплотняется, что делает основание устойчивым.
Для набивных моделей в земле изготавливают шурф, который забивают бетонным раствором.
Места применения свайного фундамента:
- торфяные участки и просадочные грунты;
- плывуны;
- болота;
- склоны.
На последнем этапе наземную часть свай выравнивают и соединяют ростверком.
Винтовые сваи длиной до 1,5 метров применяют для небольших построек.
Плитный
Плитный фундамент представляет собой сплошную монолитную железобетонную площадку, которую обустраивают под всей площадью будущей постройки.
На каменных и гранитных основаниях конструкция нецелесообразна и нерентабельна.
Технологические отверстия под коммуникации оставляют на стадии заливки. До начала работ прокладывают трубы водоснабжения и канализации.
Континуальный
Континуальные фундаменты разработаны для высоких, тяжёлых строений, памятников, опор мостов.
Конструкция имеет несколько уровней и по форме похожа на пирамиду, совмещает элементы столбчатых, ленточных плитных типов.
Континуальные типы оснований избыточны по свойствам для частного строительства и применяют их редко.
Материалы для фундаментов
Для строительства используют самые разные материалы, стойкие к воздействиям климатических факторов.
Дерево
Устройство фундаментов из дерева целесообразно при возведении домов из бруса или цилиндрических брёвен, каркасных построек.
Желательно использовать лиственницу, которая не гниёт и до 50 лет служит даже в мокром грунте. Дуб используют реже из-за дороговизны, к тому же древесина этой породы быстро растрескивается.
Дерево подходит для столбчатых (свайных) и ленточных фундаментов.
К достоинствам деревянных оснований относят небольшую цену, быстрое возведение. Ремонт заключается в замене венца. Иногда заменяют не весь брус, а делают вставку (врезку) части изношенного бревна.
Дерево выдерживает деформации и слабо пропускает тепло.
Недостатком является непродолжительный межремонтный срок из-за быстрого разрушения древесины под воздействием влаги — необходима качественная обработка водоотталкивающими и противогрибковыми пропитками. Не используют дерево в домах с подвалами. Небольшая несущая способность не позволяет строить массивные многоэтажные здания и другие сооружения.
Камень
Каменные виды фундаментов, применяемых в строительстве, изготавливают из следующих материалов:
- бутовой породы — известняка, известкового туфа, гранита, доломита;
- керамического кирпича;
- бетонных блоков.
Природный бут делят на несколько видов: рваный (неровные края), булыжник (округлая форма), постелистый с двумя параллельными гранями и камень-плитняк плоской формы.
Технология заключается в укладке отдельных элементов фундамента с заполнением швов цементно-песчаным раствором.
Из камня строят ленточные и столбчатые основания.
Плюсы каменных фундаментов:
- повышенная прочность и несущая способность;
- экологичность;
- долгий срок службы;
- стойкость к перепадам температур и повышенной влажности.
Трудоёмкость возведения и большое количество ручного труда, сложная кропотливая подгонка отдельных каменей под конфигурацию фундамента, непригодность для многоэтажных зданий — минусы использования материала.
Сборные фундаменты изготавливают из ФБС (блоков строительных). Производят их из бетона или керамзитобетона.
Железобетон
Бетон, армированный стальной и композитной арматурой, называют железобетоном.
Композитная арматура не предназначена для изготовления фундаментов.
В состав входят песок, цемент, щебень и добавки улучшающие физико-механические характеристики. К таким добавкам относят пластификаторы и составы для работы при низких температурах.
Для небольших строений допускается использовать керамзитобетон. Важно обеспечить защиту от влаги части фундамента, находящегося в земле. Этого добиваются оборудованием отмосток и гидроизоляцией наружных стенок.
Из бетона строят ленточные, столбчатые, плитные, забивные типы оснований.
- технологичность;
- прочность, способность выдерживать любые нагрузки;
- возможность придания основанию любой геометрической формы;
- доступность в продаже готового к применению состава любых марок;
- устойчивость к любым климатическим условиям;
- стойкость к воздействию влаги;
- простота финишной отделки (при необходимости).
К недостаткам ЖБ относят необходимость выдержать срок до набора прочности, трудоёмкость и трудности с соблюдением пропорций при самостоятельном изготовлении.
Пенобетон
Новый материал с улучшенными потребительскими свойствами — ячеистый бетон используют для частных домов и общественных зданий. Максимальная высота построек не должна превышать трёх этажей.
Пенобетон не используют для заливки монолитных оснований. Сборные фундаменты возводят из готовых блоков.
Газобетон делится на несколько классов по плотности. Удельная масса варьируется от 300 до 1200 кг/м3.
Блоки сушат естественным или автоклавным способом. Для оснований выбирают изделия, изготовленные вторым способом.
Для строительства фундамента подходит исключительно конструкционный пенобетон с плотностью D1000–D1200.
- низкая теплопроводность;
- механическая прочность при правильном выборе плотности;
- точная геометрия;
- простая обработка и резка в домашних условиях;
- долговечность, стойкость к распространению грибка и гнили.
Недостатки связаны со свойствами материала:
- ячеистая, пористая структура способствует проникновению внутрь блока влаги;
- многократные циклы намокания-высыхания быстро разрушают материал;
- невозможность возведения многоэтажных строений;
- необходимость проведения качественной гидроизоляции.
Основное распространение ячеистобетонные блоки получили при возведении домов из пенобетона. Это удобно при заказе и доставке строительных материалов, которые изготавливают на одном предприятии.
Расчёт фундамента лучше поручить специалистам, если постройка имеет нестандартные архитектурные решения. Ориентируясь на параметры грунта, гидрологические особенности местности, массу постройки, изготовить фундамент можно самостоятельно. Соблюдение правил обустройства обеспечит целостность постройки на весь период эксплуатации.
Рассматривать роль фундамента в строительном деле следует как один из самых основных моментов при планировке возводимой постройки. Нельзя даже сомневаться, фундамент действительно имеет большое значение.
Когда строительная работа подходит к закладыванию фундамента дома, сразу же появляется много различных проблем. Первым делом будущий фундамент необходимо защитить от земляных вод и избыточной влаги.
Необходимая глубина фундамента — очередной серьезный вопрос. Фундамент обязательно должен быть безупречным, все нюансы нужно тщательно и грамотно обдумать. Потому что от качества фундамента будет зависеть постройка и в дальнейшем, эксплуатация дома.
Какого вида лучше всего возвести фундамент? В строительной сфере используются фундаменты нескольких видов, такие как железобетонный, сборный, кирпичный, бутовый и некоторые другие. Каждый тип имеет свои характеристики и случаи применения. Рассмотрим характеристики фундаментов, например, бутовый — это сочетание плотно уложенных друг с другом камней. Конструкция получается прочной и надежной, но для ее создания потребуется много усилий. Железобетонный — конструкция по надежности не уступает бутовому, возводится путем сварки между собой металлоконструкций.
Существует также некоторые специфические моменты при возведении фундамента. В том случае, когда фундамент состоит из бетона (в основном только так и происходит), то для качественного монтажа необходимо выдержка времени. Этот процесс не терпит спешки. Бетон необходимо выдержать без нагрузки, таким образом, фундамент станет крепким и прочным. Для выдержки фундамента отводится целый месяц, это оптимальный срок, при котором фундамент будет действительно качественным.
Кроме всех рекомендаций, нельзя забывать о вентиляции. Необходимый уровень вентиляции является обязательным составляющим в строительстве. Различные виды атмосферных осадков играют важную роль в строительстве фундамента. Перед тем как приступать к работам по созданию фундамента, необходимо учесть такой нюанс, как монтаж желобков для отвода различных вод, в худшем случае, вода через некоторое время нанесет повреждение фундаменту.
Короче говоря, если соблюдать все правила возведения фундамента, можно получить желаемый результат. Следует понимать, что в этом, как и в остальных делах, будут трудные моменты и задачи.
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.
Нужен ли фундамент, если нужен то зачем? Как строили раньше, не зная, что фундамент нужен? Сейчас наверно каждый нагружен знаниями, что фундамент это главная часть дома. Может быть мы все заблуждаемся? В одной из своих публикаций я указал, что каркасный дом стоит на "не заглубленных" столбиках уже почти 20-ть лет, а другой тоже каркасный дом простоял на таких столбиках 85 лет.
Дом простоял 85 лет без фундамента, в традиционном его понимании и никаких фатальных проблем не возникло - в комментариях люди переживают, что надо было подвести под него нормальный фундамент, предлагая один из широко разрекламированных вариантов, хотя многие дома с такими фундаментами не проживают и половины этого срока?
Может быть, как всегда, это просто маркетинговые сказки, цель которых срубить побольше денег на строительстве. Давайте разбираться.
Когда еще не знали, что фундамент обязательно нужен, строили просто подкладывая большие камни под постройки. Стены Кремля стоят на белых бутовых камнях (15 век). Великая Китайская стена стоит тоже просто на камнях (3 тысячелетие до н.э.). Египетские пирамиды возведены на скальных породах. Вес всех этих строений совсем не малый, по нынешним мерками тянет на очень серьезный фундамент.
О том как строили раньше, порассуждаем в одной из следующих статей. Сейчас давайте вернемся в наши дни и попробуем разобраться с текущими технологиями, как говорится на пальцах разложить сегодняшние подходы к строительству фундамента.
Для чего вообще нужен фундамент, может быть без него было бы дешевле и лучше
Основная функция фундамента это держать стены дома на постоянном уровне, то есть не допускать перекосов и расползания дома. Возникает вопрос, что такое перекосы и откуда они берутся. Почему вообще грунт под домом двигается, что на это влияет:
- Несущая способность грунта , т.е. дом может продавить грунт вниз или произойдет деформация грунта в бок. Если грунт неоднородный, или дом асимметричный со смещенным центром тяжести, то грунт будет проседать не равномерно, что со временем приведет к перекосу.
- Насыщенность грунта водой , этот фактор влияет в основном в тех местах, где сезонные колебания температуры имеют уход в минус. При этом насыщенность почвы водой обычно не однородна, то есть в каком-то направлении почва более сырая, в каком то менее, и при замерзании разного количества воды происходит колебание почвенного покрова, что в свою очередь тоже приводит к перекосу строения.
Теперь стало все ясно, и что с этим делать?
Что делают для компенсации первого фактора, (несущей способности грунта).
- Рассчитывают несущую способность грунта и на основании этих расчетов определяют необходимую площадь фундамента, которая позволит выдержать вес будущего дома без серьезного сминания грунта.
- Связывают фундамент как минимум по периметру, что бы не было ухода в бок, за счет боковых деформаций.
- Засыпают подушку под фундамент с равномерной несущей способностью, обычно при этом учитывая и второй фактор, и в подушку закладывают компоненты, которые не насыщаются влагой, и имеют однородную структуру, то есть крупный песок и щебень.
Как компенсировать второй фактор, (пучение промерзшего грунта)
Для компенсации второго фактора обычно выводят опорные элементы конструкции фундамента, на тот уровень, где вода не замерзает и соответственно нет колебаний связанных с ее расширением. Очевидно уровень заглубления можно уменьшить просто используя современные материалы для утепления зоны фундамента. Так же уровень промерзания зависит от погодных условий определенного региона.
И что дальше, какой фундамент выбрать то?
Что бы выбрать фундамент надо понимать, какой грунт будет под домом, какая его несущая способность, какой его уклон и насколько он будет насыщен водой. Самый простой способ это определить - вырыть на участке будущей застройки колодец, сразу в процессе копки будут видны слои грунта. Что бы определить поведение грунтовых вод, можно понаблюдать за стенками колодца в разное время года. Обычно уровень насыщенности грунта водой определяют просто по его составу. Условно разделяя почву на следующие типы:
Пучинистые - т.е. сезонные колебания грунта при переходе через ноль градусов. Глина, суглинок, мелкий пылевой песок.
Не пучинистые - слабо насыщаемые водой и не подвергающиеся сезонным колебаниям: Гравий, Крупный песок.
Секрет древних строителей простой, они выбирали "верное" место для застройки, которое компенсировало все выше перечисленные факторы, негативно влияющие на будущем строение. Обычно место выбиралось на возвышенности, то есть почва с низким уровнем насыщения водой, и строительство велось на твердых грунтах не допускающих просадки или расползания. С появлением фундаментов стало возможным строить дома практически в любых местах и на любых грунтах, надо просто правильно подобрать тип фундамента.
Итак, всю сложную теорию по строительству фундаментов сведем к простым и понятным правилам:
- Чем насыщеннее почва влагой, и чем холоднее бывает погода, тем глубже должен быть закопана опора фундамента.
- Чем рыхлее почва, чем меньше ее плотность, тем шире должно быть основание опирающееся на нее.
- Если есть опасность бокового сдвига, тогда фундамент должен быть связан дополнительно по периметру, или не по периметру, а просто должен быть связан.
Если будет интересно, приведу варианты фундамента для разных почв и условий с расчетами.
Подводя итог можно сказать, что универсальным решением будет фундамент на сваях связанных ростверком и накрытого монолитной плитой. Сваи уходят в глубину ниже уровня промерзания, ростверк не дает сваям разъехаться, плита облегчает общую нагрузку на почву. Компенсируются все вышеперечисленные факторы.
Закладка фундамента является важным этапом в процессе возведения любого дома. Прочное основание позволяет равномерно распределить нагрузку от стенового каркаса и кровли, препятствует появлению воды в подвале, предупреждает деформацию коробки дома в результате негативных климатических факторов. Фундамент выполняет сразу множество функций, от которых зависит надежность, комфорт и долговечность дома. Необходимо на начальном этапе правильно спроектировать и заложить фундамент, чтобы впоследствии не пришлось устранять ошибки строительства. Современный строительный рынок предлагает на выбор множество видов фундаментов для частных домов, различающихся по техническим характеристикам и технологии возведения. О том, как подобрать подходящий для вашего дома фундамент, какие виды фундаментов существуют, и в чем их преимущества и недостатки, мы подробно разберем в этой статье.
Виды фундаментов для частного дома,
их особенности и устройство
Фундаменты можно разделить на виды в зависимости от формы, способа возведения, применяемого материала и степени заглубления. Мы рассмотрим несколько основных типов фундамента, используемых в строительстве частных загородных домов.
Самым универсальным, а, следовательно, и самым распространенным считается ленточный тип фундамента. Основание представляет собой ленту с замкнутым кругом, на которую ставятся несущие и внутренние стены, балки и колонны дома. Для ленточных фундаментов характерен сложный и трудоемкий процесс земельных работ при возведении и большой расход бетона. Но зато такое основание способно выдерживать большие нагрузки и равномерно распределять их за счет большой площади опоры. Стеновые конструкции домов устанавливаются на монолитных железобетонных основаниях, что обеспечивает им высокую надежность и прочность. Некоторые разновидности ленточных фундаментов подразумевают заливку бетона по всему периметру дома, в том числе под перегородками. В зависимости от глубины заложения ленточные фундаменты могут быть мелкозаглубленными и полнозаглубленными. Мелкозаглубленное основание больше применимо для одноэтажных построек из кирпича и древесины и подходят для любых почв. Часто его используют на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Уровень заглубления может составлять 50-70 см. Для увеличения прочности конструкции мелкозаглубленный фундамент оснащают утепленной отмосткой шириной около 50 см. Она предотвращает скопление воды в основании и защищает грунт от промерзания. Для полнозаглубленных ленточных фундаментов глубина залегания должна быть на 20-30 см ниже глубины промерзания грунта, характерной для этой местности. Такое основание применяют для домов в два и более этажей. Прочность фундамента повышают за счет армирования конструкции. Полнозаглубленное основание отличается высокой стоимостью из-за большого расхода бетонной смеси и внушительного объема земельных работ. Зато такая конструкция более надежная и позволяет обустроить под зданием подвальное помещение или гараж. Ленточный фундамент можно устанавливать на любых грунтах, в том числе на неоднородных. Чаще всего его применяют для крупногабаритных строений в один-два этажа, возведенных из камня, кирпича, блока, керамзитобетона и шлакобетона.
Выделяют два основных вида ленточных фундаментов, различающихся по способу монтажа – сборные и монолитные. Сборный ленточный фундамент монтируют из железобетонных блоков, изготовленных промышленным способом. Для установки такого основания требуется специальная техника. Блоки укладывают в траншею и обвязывают проволокой, соединения заполняют цементным раствором. Сборное основание считается менее прочным и долговечным, чем монолитное, из-за меньшей жесткости блоков и наличия соединений. Монолитный ленточный фундамент представляет собой цельнолитую армированную полосу, которая закладывается в заранее подготовленную опалубку. Сначала по периметру стен и перегородок выкапывают траншею, ширина которой определяется в зависимости от толщины стен. Она должна быть шире заявленных параметров фундамента на 100-150 мм. Опалубку делают из доски или специальных щитов. После ее установки связывают армирующий пояс из арматуры диаметром 1-1,8 см. Если в доме планируется более одного этажа, то обвязка арматуры производится как в подземной, так и надземной частях фундамента. Заливку бетоном делают на высоту всей конструкции фундамента. Важно проводить этот процесс за один раз, иначе при заливке в два этапа между слоями бетона образуется шов, в который впоследствии будет попадать влага.
Плитный фундамент для частного дома представляет собой сплошную или сборную железобетонную плиту, укладываемую на всю площадь дома. Глубина заложения плитных фундаментов обычно составляет от 30 до 100 см. Мелкозаглубленный плитный фундамент также называют «плавающим», поскольку он может перемещаться вместе с движениями грунта и сохранять целостность конструкции. Плитное основание подходит для строительства на сложных почвах – неустойчивых, песчано-глинистых, вспучивающихся, плывучих и слабых грунтах. Таким образом, для некоторых типов грунта установка монолитной плиты может оказаться единственным возможным решением фундамента. Движения грунта практически никак не влияют на устойчивость и прочность такого основания. Однако участок должен быть без перепадов высот, иначе установка железобетонных плит на нем будет невозможна. Возводят плитный фундамент чаще всего для строительства каркасных одно- и двухэтажных домов, хотя он отлично справляется с нагрузками зданий любой этажности. Такой фундамент для дома более простой в монтаже, чем ленточный, но и более затратный по материалам и времени возведения.
Столбчатый фундамент возводится на основе нескольких столбов, которые служат опорой для мест схождения стен, внутренних перегородок и углов дома. Расстояние между опорами составляет не более 2,5 м. Глубина установки столбчатых фундаментов должна быть выше уровня промерзания почвы. Сверху опоры соединяются с помощью железобетонных балок. Такое основание подходит для строительства на участках с неровным рельефом – за счет регулирования высоты столбчатых опор можно обеспечить ровное положение обвязки. Длина столбиков может доходить до 50 см. Их изготавливают из разных типов материала: из бетона, камня, кирпича и плитняка. Различают сборный столбчатый фундамент и монолитный. Сборный состоит из столбов и бетонных опор, изготовленных на производстве, и собирается по принципу конструктора прямо на участке. Монолитный столбчатый фундамент возводится из армированного бетона. Область применения столбчатых фундаментов распространяется в основном на строительство каркасных домов и легких одно- и двухэтажных зданий. Кроме того, их можно использовать только на прочных и устойчивых почвах.
Свайный фундамент представляет собой конструкцию из нескольких свай и специальной плиты, уложенной сверху. Различают несколько разновидностей свайных фундаментов в зависимости от способа изготовления свай: забивные, винтовые и буронабивные. Забивные сваи обычно используют для строительства масштабных домов из кирпича и бетона. Они отличаются высокой прочностью и требуют привлечения специальной техники при возведении фундамента. Длина забивных свай может составлять от 5 до 12 м, а иногда и больше. Для строительства фундамента на буронабивных сваях понадобится провести бурение скважин. В скважины кладется каркас из арматуры и заливается бетон. Буронабивные сваи могут уходить на глубину 50 м. Но встречаются аналоги кустарного производства, которые устанавливают на глубину 2-3 м. Свайный фундамент на буронабивных сваях используют для возведения многоэтажных зданий на грунтах любого типа. Такое основание отличается трудоемкостью монтажа, но обладает высокой прочностью и позволяет равномерно распределять нагрузки. Фундамент на винтовых сваях довольно популярен в частном домостроении. Винтовые сваи изготавливают из металлических труб с винтовыми лопастями в нижней части. Длина винтовых свай может достигать 12 м. Сваи погружают в грунт, завинчивая, как шурупы. После установки их обрезают до необходимой длины и соединяют горизонтальными балками. На винтовых свайных фундаментах возводят легкие деревянные конструкции. Такое основание применимо практически к любым типам грунта.
Плюсы и минусы ленточных фундаментов,
изготовленных из различных материалов
Преимуществом монолитных ленточных фундаментов, возводимых на основе арматуры и бетонной смеси, является возможность придавать им любую необходимую конфигурацию при условии правильно уложенной опалубки и установки надежной арматуры. Сборные ленточные фундаменты, изготавливаемые из бетонных блоков, возводятся быстрее монолитных. Такие конструкции отличаются высокой прочностью, а наличие пазов в некоторых блоках дополнительно увеличивает надежность основания. Кроме того, бетонный фундамент хорошо выдерживает низкие температуры и устойчив к морозам. Если при возведении фундамента были соблюдены строительные нормы, он не деформируется и не трескается со временем. Ленточные основания возводят на любых грунтах и в любых климатических условиях. Недостатками монолитных ленточных фундаментов считаются трудоемкость процесса укладки и длительность сроков возведения. Чтобы основание получилось достаточно прочным, требуется проводить укладку в теплое время года. Кроме того, на возведение такого фундамента требуется большой расход материала и привлечение специальной техники.
Что касается сборных ленточных фундаментов, среди минусов отмечают довольно высокую стоимость и сложности в обустройстве гидроизоляции. Здесь также не обойтись без специальной техники, что усложняет процесс возведения. К тому же такой фундамент может впоследствии давать усадку.
Столбчатый фундамент
Плюсами столбчатых фундаментов являются их отличная устойчивость и невысокая стоимость. Усадка у такого основания значительно меньше, чем у ленточного, а нагрузку он способен выдержать довольно большую. При этом сам процесс возведения менее трудозатратен и не требует большого расхода материалов. Еще одним преимуществом можно назвать возможность компенсировать перепад высот на участке за счет изменения высоты опор. Однако такие фундаменты не подходят для строительства тяжелых зданий из кирпича и бетона. Кроме того, для установки столбчатых опор нужна прочная и устойчивая почва, а на пучинистых и подвижных грунтах фундамент может повести. Также для столбчатого фундамента необходимо возводить цоколь.
Свайный фундамент
Свайные фундаменты просто и быстро возводятся, независимо от времени года и климатических условий, не требуют большого объема земельных работ. Одним из главных преимуществ является возможность устанавливать сваи на участках с неравномерным и сложным рельефом, а также на любых грунтах. При этом основание отличается высокой прочностью.
Из недостатков свайных фундаментов можно назвать необходимость привлечения дорогостоящей специальной техники (если вы не вкручиваете сваи с помощью ручного бура). Металлические винтовые сваи подвержены коррозии в процессе эксплуатации, поэтому срок службы такого фундамента может быть сильно ограничен. К тому же при желании вы не сможете обустроить в фундаменте из винтовых свай подвальное помещение. Что касается фундамента на буронабивных сваях, он способен выдержать нагрузку многоэтажного дома. Но строительство такого основания будет недешево стоить и потребует проведения сложных геологических изысканий на подготовительном этапе.
Как правильно выбрать вид фундамента
для частного дома
Поскольку фундамент – это несущая часть всей конструкции дома, от него напрямую зависят прочность, надежность и долговечность строения. Если фундамент деформируется или покроется трещинами, это непременно скажется на состоянии стен и всего дома. Такое может случиться при несоблюдении технологий строительства основания или при неправильном выборе типа фундамента. Чтобы подобрать подходящее для частного дома основание, нужно учитывать некоторые критерии.
Одним из определяющих факторов является тип грунта на участке. Поэтому на подготовительном этапе строительства обязательно проводятся геологические изыскания, в ходе которых специалисты определяют состав почвы, ее свойства, уровень грунтовых вод, возможность просадки почвы. Не менее важно знать глубину промерзания грунтов в зависимости от климатических условий местности. Особенности рельефа на участке также имеют значение: не каждый фундамент можно будет построить на территории с сильными перепадами высот.
Для определения типа фундамента необходимо грамотно рассчитать нагрузку, которая будет оказываться на основание. Берутся во внимание все составляющие конструкции: стены, кровля, перекрытия, отделка, даже вес мебели в доме. Также важно рассчитать опорную площадь фундамента – от нее будет зависеть степень давления на почву.
Глубина промерзания грунта, его состав и уровень грунтовых вод влияют на определение глубины закладки фундамента. Высокий уровень грунтовых вод вынуждает либо заглублять основание, либо увеличивать опорную площадь. Избежать деформации фундамента во время вспучивания грунта зимой помогут качественная гидроизоляция и дренажная система. На грунтах с высокой склонностью к пучинистости фундамент заглубляют на 0,5-1 м ниже уровня промерзания. Если грунт не склонен к пучинистости, то заливку производят на глубину от 1 м.
Практически любой тип фундамента имеет в своем составе цемент. От качества цемента будет зависеть прочность и долговечность основания, поэтому к выбору этого материала тоже важно подойти ответственно. Приобретая цемент, обратите внимание на срок годности, условия хранения и марку производителя.
Помимо перечисленных факторов, нужно учитывать близость других построек и техногенную опасность. Любой фундамент увеличивает нагрузку на грунт, и это оказывает влияние на близко стоящие друг к другу постройки. Не менее важно выбрать грамотных специалистов, которые помогут провести расчеты, выбрать тип основания и правильно его возвести. Кроме того, на этапе проектирования здания определитесь со своими запросами и пожеланиями по поводу архитектурно-планировочного решения дома, подумайте о том, понадобится ли вам подвал или цокольный этаж.
Оценка почвы на наличие грунтовых вод
и глубину промерзания
Чтобы определить тип грунта на участке, специалисты изучают образцы грунта и измеряют уровень подземных вод. Лучше доверить этот процесс профессионалам, но если рельеф участка довольно простой и не осложнен наличием болот, торфяников или насыпей, то в большинстве случаев тип грунта можно опознать самостоятельно.
Типы грунтов и их особенности
Выделяют три основных класса грунтов: скальные, дисперсионные и мерзлые. По степени залегания грунты разделяют на верхние слои, средней глубины залегания и глубокого залегания. Как правило, грунты, которые применимы для обустройства основания, делят на скальные и нескальные. К скальным относятся такие породы, как граниты, базальты, песчаники, известняки. Они не сжимаются под нагрузкой дома и являются наиболее устойчивым естественным основанием. К нескальным относят крупнообломочные, песчаные и глинистые. Курпнообломочные имеют зерновой состав. Песчаные представляют собой сыпучий грунт. Такая почва может обладать повышенной плавучестью, особенно если участок находится в зоне высокой влажности. Однако песчаные грунты из крупных и средней крупности песков вполне могут служить прочным и устойчивым основанием зданий. Глинистые грунты довольно пластичны. Находясь в твердом и сухом состоянии, они служат прочным основанием, но такой тип почвы подвержен пучению при промерзании, а под воздействием влажности размывается.
Как рассчитать глубину заложения фундамента
На расчет глубины заложения фундамента влияет несколько разных факторов, каждый из которых необходимо учесть. Сначала определяют глубину промерзания грунта – это зависит от климатических условий региона. При помощи специалистов вычисляется уровень грунтовых вод на участке. Далее разрабатывается план строения и рассчитывается масса строительной конструкции. Конечное решение о выборе типа фундамента и глубине его заложения принимают с учетом особенностей дома, веса будущей постройки, наличия цокольного помещения и уровня расположения подземных коммуникаций. Но одним из определяющих факторов является уровень промерзания грунта. Для частных домов, строящихся в южных регионах с теплым климатом, глубина заложения основания может составлять 0,6 м. При строительстве в холодном климате уровень заглубления может составлять 1,5 м.
Утепление и гидроизоляция фундамента
Качественное утепление фундамента позволяет значительно сэкономить на отоплении в процессе эксплуатации частного дома. А гидроизоляция защищает основание от негативного воздействия влаги и продлевает его срок жизни. Поэтому важно своевременно обеспечить фундаменту укладку утеплителя и гидроизоляционного слоя.
Гидроизоляция может быть рулонной или выполненной с помощью жидких материалов. Рулонную чаще всего используют для защиты плитного фундамента. Из материалов предпочтение лучше отдать стеклохолсту, стеклоткани или полиэстеру. Гидроизоляция жидкими материалами наносится на влажную поверхность. Битумно-полимерную эмульсию можно наносить с помощью специальных средств или вручную.
Грамотно подобранная и уложенная теплоизоляция не только позволит сократить потери тепла, но и предотвратит разрушение фундамента из-за промерзания грунта. Утеплять фундамент можно изнутри или снаружи. При способе утепления изнутри теплоизоляция укладывается в каркас из брусков, а поверх кладут арматуру и выполняют отделку. Утепление снаружи подразумевает засыпной метод, использование пенопластовых плит или пенополиуретана. Также в качестве материала для утепления фундаментов используют пенополистирол, минеральную вату, шлак и керамзит.
Строительство фундамента – это сложный и ответственный процесс, состоящий из нескольких этапов, начиная от проведения геологических изысканий на участке и заканчивая выбором утеплителя для основания. Чтобы определиться с типом фундамента и соблюсти все строительные нормы и технологии при его обустройстве, важно найти квалифицированных специалистов.
Читайте также: