Разновидности фундаментов
Возведение дома осуществляется после утверждения планировки жилища, разбивки плана (разметки положения стен) и начинается с фундамента, стоимость которого составляет около 20-25% общей стоимости дома.
Фундаменты - нижние части дома, предназначенные для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт. Плоскость, которой фундамент опирается на грунт,- подошва фундамента. Если дом имеет подвал, то фундаменты, расположенные выше его пола, образуют стены подвала. При устройстве фундаментов (особенно на пучинистых грунтах) следует иметь четкое представление об их функции. Стоимость и трудоемкость возведения фундаментов относительно высока, а исправление серьезных ошибок, допущенных при их устройстве, часто превышает первоначальные затраты.
Назначение фундамента - воспринимать нагрузки от вышестоящих элементов здания и передавать их на массив грунта, расположенного ниже фундамента (основания).
Фундаменты бывают ленточные, плитные, столбчатые, свайные и сборного типа.
Фундамент ленточного типа
Ленточные фундаменты обычно применяют для зданий с тяжелыми стенами(из кирпича, бетона , камня или древесины, облицованной кирпичом) и перекрытиями, а также при наличии подвала или теплого подполья. Их устраивают при мелком заложении на сухих непучинистых грунтах. В этом случае они становятся как бы заглубленным цоколем, а по расходу материалов и трудозатратам приближаются к столбчатым фундаментам.
Ленточный фундамент закладывается по всему периметру здания, с расчетом на толщину внешних и внутренних стен. При этом кладка фундамента такого типа может иметь несколько форм, но самыми распространенными среди них считают: трапецеидальную, прямоугольную, ступенчатую, с расширенной нижней частью (подушка). С точки зрения компенсации нагрузок от тяжелого и массивного здания на основу, оптимальным считают фундамент в форме трапеции.
Обязательный элемент для возведения такого фундамента – опалубка, специальная армирующая форма для бетона . Эту неподвижную конструкцию устанавливают на основу котлована под будущий фундамент. Опалубка может быть разборно-переносной, подвижной или блочной. После установки опалубки для монолитного ленточного фундамента заливают и уплотняют ровный слой бетона .
Преимуществами такого фундамента считают его долговечность и надежную устойчивость на протяжении всего срока эксплуатации сооружения и совместимость с конструкцией зданий любого типа и формы. Среди недостатков фундаментов ленточного типа – массивность, дороговизна и необходимость использования большого количества материалов, но по причине технологической простоты, именно их чаще всего возводят при строительстве частных и многоквартирных жилых домов.
Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных, однако в отличие от них имеют жесткое пространственное формирование по всей несущей плоскости. Конструкция плитных (плавающих) фундаментов - сплошная или решетчатая железобетонная плита. Рекомендуется для применения на пучинистых, подвижных и просадочных грунтах. Применяются при слабых неоднородных грунтах основания для создания водонепроницаемой защиты подвалов, во влажных грунтах с высоким уровнем стояния грунтовых вод.
Возведение плитного фундамента полностью оправдано на глинисто-песчаных грунтах, где уровень грунтовых вод находится на отметке менее 1 м от поверхности грунта, а также в случае строительства многоэтажных строений на глинисто-песчаном грунте. Плитные фундаменты могут выдерживать и горизонтальные, и вертикальные перемещения грунта.
К преимуществам плиточного фундамента следует отнести то, что он устойчив к горизонтальным и вертикальным перемещениям грунта, что исключает попадание грунтовых вод в подвальные помещения дома даже при сильном гидростатическом давлении. Также следует отметить тот факт, что сплошной фундамент прост в сооружении и придает конструкциям свойства пространственной жесткости.
Среди недостатков – большой расход материалов на строительство, что делает сплошной фундамент слишком дорогим для людей со средним уровнем достатка.
Столбчатый(свайный) фундамент
Столбчатые фундаменты выполняют из штучных материалов: камня, кирпича, бетона , деревянных и железобетонных столбов, металлических и асбестоцементных труб. По расходам материалов и трудовым затратам столбчатые фундаменты в 1,5-2 раза дешевле ленточных. Особенно эффективно их применять в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Фундамент этого типа применим в строительстве домов с конструкциями облегченного типа, то есть со стенами, легкими по весу из каркасно-щитовых или деревянных материалов. Расход материала на устройство данного вида фундамента, равно как и трудовые затраты, в 1,5, а то и 2 раза ниже, чем при возведении ленточного фундамента. Именно столбчатый фундамент - идеальный выбор для строительства коттеджей, в которых не предусмотрен подвал, а стены - легкие брусчатые, рубленые, каркасные или панельные.
Возведение столбчатого фундамента – сравнительно простой технологический процесс. Для этого в грунте пробуривают скважину, устанавливают стальную арматуру и заливают строительный раствор (чаще всего бетон). В качестве усиления армирующих свойств фундамента рекомендуют использование ленты-ростверка, что практически в два раза дешевле, чем использование арматуры.
Конструкции столбчатых и ленточных фундаментов выполняют из различных строительных материалов в неподвижных и пучинистых грунтах. Столбы фундамента обязательно устанавливают под все пересечения несущих и не несущих стен здания и под все его углы. Исходя из прочности и несущей способности, промежутки между столбами фундамента не должны превышать в среднем 1-2,5 м.
В расстоянии между промежутками устанавливают перемычки, которые соединяют (стягивают) между собой опорные столбы и являются основанием цокольного этажа дома. Если конструктивные особенности спроектированного здания не дают возможности соблюсти указанное расстояние между столбами, то обустраивают рандбалки – дополнительные металлические или железобетонные элементы, которыми укрепляют столбчатый фундамент.
При возведении столбчатых фундаментов столбы ставят под все углы наружных стен здания, под пересечениями внутренних стен с наружными и между собой. Столбы устанавливают по всему периметру строения с определенным размером шага (от 1,2 до 2,5 м - в зависимости от предполагаемой нагрузки на сам фундамент), а поверху укладывают обвязочные балки. При расстоянии между отдельно стоящими столбчатыми фундаментами более 2,5-3 м поверху необходимо укладывать массивные металлические или железобетонные рандбалки.
Столбы фундамента могут быть изготовлены из бетона , камня, кирпича или даже дерева. Если материалом является дерево, то лучше отдать предпочтение сосне или дубу, поскольку именно эти породы имеют самый большой срок эксплуатации (в среднем 6 и 13 лет соответственно). Их толщина должна быть не менее 20 см. Если столбы дополнительно покрыть слоем битумной мастики или обжечь, то этот срок увеличится практически в 2 раза.
На сегодняшний день наиболее дешевым вариантом фундамента является именно столбчатый. Такой фундамент особенно эффективен на пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. При этом столбчатые фундаменты плохо зарекомендовали себя на подвижных грунтах: они не обладают достаточной устойчивостью к опрокидыванию. Чтобы избежать разрушения фундамента и всей конструкции дома, на подвижных грунтах не рекомендуется устройство столбчатых фундаментов.
Говоря о достоинствах столбчатого фундамента, следует отметить, что процесс его возведения менее трудоемкий и экономичный по сравнению с другими типами фундамента. Особенно актуально его применение в регионах, где уровень промерзания грунта глубже обычного.
Среди недостатков – нестабильность столбов на подвижных грунтах, несовместимость со слабонесущими почвами (особенно в тех случаях, если предполагается большая масса стен), возможные сложности при возведении цокольного этажа.
Свайные фундаменты, состоящие из отдельных свай, которые сверху перекрыты железобетонной/бетонной плитой или ростверком (балкой). Возведение таких фундаментов достаточно трудоемкий процесс, поэтому они крайне редко применяются в индивидуальном строительстве.Свайные фундаменты предназначены для возведения на слабых грунтах, когда необходимо передать большую нагрузку. Таким образом, они позволяют перенести нагрузку от здания на более плотные грунты, которые залегают на глубине.
Свайные фундаменты применяют для передачи нагрузок в слабых и сильно сжимаемых грунтах (плывуны и т.д.), в районах вечной мерзлоты, при больших нагрузках на основание, а так же при высоком уровне стояния грунтовых вод. Они состоят из сваи и ростверка (плита, в которую заделаны концы свай). Сваи могут опираться на твердый фунт(сваи-стойки) или быть висячими, т.е. передавать нагрузку на грунт за счет трения по боковым поверхностям сваи. Эти фундаменты в последнее время распространены в строительстве малоэтажных зданий (конечно, когда есть сваи и несложное оборудование для производства работ)
На сегодняшний день сваи делают из дерева, бетона , железобетона и стали. Они также бывают комбинированными. Сваи могут опускаться в грунт в полностью готовом виде (забивные), так и изготовляться в пробуренных в самом грунте каналах (набивные). По типу поведения в грунте различают сваи-стойки, которые имеют прочный грунт под собой и передают давление на него, а также висячие сваи, которые используют в тех случаях, когда прочный грунт залегает достаточно глубоко.
Основные достоинства свайных фундаментов: меньшая усадка, экономичность (по сравнению с другими видами за счет снижения расхода материалов, возможность использования на грунтах, которые характеризуются достаточно низкой несущей способностью.
Главным недостатком возведения свайных фундаментов является необходимость использования специального оборудования.
Сборный (блочный) фундамент используют для сооружения частных домов небольшого размера, где предусматривается цокольный этаж и подвал.
Прежде, чем обустроить такой фундамент необходимо заложить специальную трапециевидную или прямоугольную подушку из железобетонных блоков, которую укладывают на слой песка (приблизительно 15 см). На подушку устанавливают блочные стенки и связывают всю конструкцию цементным раствором. Размеры и габариты блоков для фундамента сборного типа, подбирают исходя из массы стен будущего здания и особенностей грунта.
Фундамент такого типа требует обязательного нанесения гидроизоляционного слоя снаружи, по всему его периметру.
Сборный блочный фундамент обустраивают преимущественно на песчаных грунтах. Совершенно не рекомендуют делать этого в том случае, если в составе почвы много глины или суглинков. Если строители пренебрегут этой особенностью, то во время весенних паводков и вспучивания грунтов, конструкции дома могут поддаться деформации, что в свою очередь приведет к расхождению стен или перекосу дверей и окон.
Для сооружения сборного фундамента на особо рыхлых и не прочных почвах обустраивают специальные железобетонные пояса, толщиной приблизительно 15 см.
Для проведения коммуникаций (водопроводных и канализационных труб, силового электрического кабеля) через фундамент такого типа, в его теле заранее проделывают соответствующие отверстия, в которые затем и устанавливают трубы. После прокладки коммуникационных труб, стыки и щели между стенами фундамента и коммуникациями тщательно герметизируют.
