Назначение фундамента и его разнообразие

Параметры для классификации

Фундамент является опорным основанием, предназначен он для перенесения нагрузки здания на базовую площадку. Делят основания на два вида: природные и искусственные. К первой группе относятся земли, расположенные под фундаментом. Они обладают определенной пропускной способностью, обеспечивают устойчивость сооружения при усадке.

Искусственный фундамент не имеет несущей способности. Для повышения его прочности используют трамбовку, понижают влажность грунта, переносят основу на другое место.

Классификация фундаментов по конструктивным особенностям предполагает выделение следующих видов:

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

Свайный фундамент

Схема свайного фундамента.

Применение свайных фундаментов позволяет по сравнению с ленточным фундаментом уменьшить на 80% объемы необходимых земляных работ. Уменьшается и количество используемого бетона примерно на 40%. Необходимость снижения уровня влажности в почве данного участка практически отсутствует, значит, и стоимость подготовительных работ по созданию основания значительно снижается. В зависимости от типа используемых стройматериалов сваи могут быть изготовлены из стали, бетона или из дерева, что бывает крайне редко.

Существует классификация свай по характеру выполнения ими рабочих функций. Выделяют опорные на твердый грунт, сваи-стойки и висячие сваи, установленные непосредственно в прочное естественное основание. В зависимости от метода погружения свай в землю различают забивной и набивной способ изготовления сборного свайного фундамента. При забивном варианте сваи погружаются в грунт уже в готовом виде при помощи молотка, а набивные сваи создаются на территории начавшегося строительства путем просверливания каналов на необходимую глубину и дальнейшего заливания в них бетонного раствора. При сочетании заложения забивных и ленточных конструкций фундамента можно получить очень популярный сейчас, особенно при строительстве многоэтажных жилых домов и производственных зданий, фундамент буронабивного типа.

Ленточные фундаменты

Схема столбчатого фундамента.

Данный тип чаще всего применяется в индивидуальном строительстве. В качестве материала для ленточного фундамента можно выбрать бутобетон, бутовый камень, кирпич, бетон, железобетон.

Ленточные фундаменты обычно возводятся в домах с подвалами и зданиях с тяжелыми стенами. Такой тип фундамента устанавливают по периметру дома. Для его устройства требуется большое количество материалов и трудовых затрат. Несмотря на трудоемкость, подобные фундаменты технологически довольно просты. Если планируется строительство дома с подвалом, теплым подпольем, гаражом и цокольным этажом, то рекомендуется выбрать ленточный фундамент.

Ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные. Какой из них выбрать, зависит от ряда факторов.

При строительстве ленточных монолитных оснований вручную или экскаватором выкапывают траншею шириной 50-80 см. Ширина траншеи должна быть выше ширины самого фундамента примерно на 10 см с обеих сторон. Это нужно для устройства опалубки, к которой производится армирующая обвязка. Далее в нее помещается бетонная смесь.

Основным достоинством ленточных монолитных оснований является способность выдерживать значительные нагрузки. Такие основания могут применяться при строительстве зданий различной формы.

Кладка фундамента из разных материалов: а) природный камень; б) булыжник; в) щебень и кирпич; г) кирпич; д) глина.

Сборные ленточные основания представляют уложенные на раствор и стянутые прочной стальной проволокой железобетонные или бетонные блоки. Такой фундамент является прочным и быстровозводимым. Срок его службы – до 150 лет.

Этот тип применяется для строительства зданий простых форм, так как стандартные блоки требуют обрезки при реализации сложных архитектурных задач.

Сборные ленточные основания нецелесообразны для возведения зданий с подвалом, поскольку наличие горизонтальных и вертикальных швов значительно снижает водонепроницаемость. А устройство дополнительной гидроизоляции требует дополнительных затрат. Возведение подобных оснований на глубокопромерзающих пучинистых грунтах является экономически неоправданным, так как требует увеличения объема работ.

Такие основания подходят для строительства:

• домов с несколькими этажами, кроме домов, стены которых состоят из штучных материалов, таких как железобетонные панели, кирпичи;
• домов с глубоким подвалом, используемым для бассейна, сауны или паркинга.

Для чего нужен фундамент

Фундаментом, как известно, называется заглублённая в грунт часть здания, служащая основанием для его стен и колонн. Он необходим для того, чтобы обеспечить постройке опирание на стабильную основу, к которой верхний слой почвы отнести никак нельзя. Поверхность земли только в засушливую летнюю погоду кажется прочной и надёжной, но стоит пройти средней силы дождю, как она тут же из-за обилия влаги становится зыбкой, превращаясь в грязь. Ещё хуже обстоят дела весной, когда происходит таяние выпавшего за зиму снега.

Гораздо более надёжным является так называемый подстилающий слой, который, в отличие от плодородного гумуса, обычно образован сочетанием глины и песка либо скальными породами. Залегает он не так уж глубоко — всего в 30–70 см от поверхности. Однако в подавляющем большинстве случаев фундамент приходится погружать несколько глубже. На то есть две причины: силы морозного пучения и глубокое залегание слоёв с достаточной несущей способностью.

Силы морозного пучения

Как известно, вода при замерзании расширяется, причём сила, с которой лёд стремится увеличиться в объёме, достаточно велика. Каждому наверняка приходилось если не наблюдать лично, то хотя бы слышать о том, что происходит с наполненной доверху стеклянной бутылкой, помещённой в морозильник.

Силы морозного пучения способны разорвать железобетонную ленту

Если расположенный под фундаментом грунт будет содержать воду, и при этом температура зимой в нём опустится ниже 0 C, то та же сила, которая разрывает бутылку в морозильнике, начнёт воздействовать на постройку снизу. В строительной геологии эта сила называется «силой морозного пучения». Её вполне хватит на то, чтобы даже самое крупное здание понемногу выдавить из грунта, причём из-за неравномерности воздействия оно будет перекашиваться и деформироваться.

Следовательно, если грунту присуща способность удерживать воду, фундамент нужно погружать ниже той глубины, на которую земля промерзает зимой (её так и называют — глубина промерзания). Такой фундамент называется заглублённым. Эта самая способность выражена тем сильнее, чем большей является доля глинистых включений в грунте. Скальный же грунт, как и песок, наоборот, проявляет дренирующие свойства, то есть воду не задерживает. Соответственно, на таком основании можно ограничиться глубиной заложения в 0,5–0,7 м. В этом случае говорят о мелкозаглублённом фундаменте.

Понимая весь этот механизм, несложно догадаться о способах уменьшения глубины заложения фундамента. Их два:

1. Извлечь пучинистый грунт до глубины промерзания и заменить его песком.

2. Утеплить прилегающий к дому периметр, уменьшив тем самым глубину промерзания грунта. О том, как это сделать, будет рассказано в разделе о ремонте фундаментов.

Глубокое залегание слоёв с достаточной несущей способностью

Случается, что верхние слои грунта имеют очень низкую прочность. Даже при относительно небольших нагрузках они сильно сжимаются, что может привести к существенным перекосам с последующим разрушением здания. В подобной ситуации приходится внедрять фундамент достаточно глубоко, чтобы добраться до основания с более высокой несущей способностью. Она зависит от множества параметров и измеряется в кг/см2.

Кроме глубины заложения у фундамента есть ещё одна важная характеристика — площадь подошвы. Чем больше она будет, тем меньшим будет удельное давление на грунт, то есть нагрузка в пересчёте на единицу площади. Как было сказано, грунт имеет ту или иную несущую способность, и фундамент нужно проектировать таким образом, чтобы производимое им удельное давление этой способности не превышало.

К примеру, если постройка весит 5 т, а несущая способность грунта составляет 2,5 кг/см2, то площадь подошвы фундамента должна быть не менее Smin = 5000 / 2.5 = 2000 см2.

Мелкозаглубленный фундамент

Как уже упоминалось в отношении ленточного вида такого фундамента, он используется строго для возведения небольших деревянных домов. Довольно редко же применяется в случае возведения каменных, с условием их габаритов до 36 квадратных метров (к примеру, в случае строительства бани).

Основные аспекты заложения

Для создания хорошего фундамента, который будет соответствовать всем требованиям и государственным стандартам необходимо учитывать некоторые особенности его заложения:

Работы желательно проводить в летнее время, а также к приходу зимнего сезона нельзя оставлять мелкозаглубленный фундамент без нагрузки. В крайнем случае необходимо предусмотрение временной теплоизоляции. Обязательно требуется устройство гидроизоляции

Важно выполнить ее в 2 слоя, первый в качестве стартовой обработки, т.е. не большой, второй же финишный – более толстый

Заложение ни в коем случае нельзя начинать на замерзшем основании. Допускается оборудование каналов под водопровод и канализацию, при этом существуют определенные нормативы, а именно расстояние от фундамента при продольном обустройстве должно быть не менее 2,5 метров, при устройстве поперек фундамента – траншея не должна быть шире 90 сантиметров. Допускается строительство небольших подвалов.

Из чего состоит ленточный фундамент

Ленточные фундаменты имеют одинаковую форму и поперечное сечение по всему периметру стен дома и внутренних несущих стен. Такие фундаменты подводят под несущие стены и перегородки, а также под печи и камины. Ленточный фундамент состоит из подошвы (подушки) и стены. Подошва представляет собой железобетонную плиту с шириной основания минимум 60 см, которая передает давление на грунт. Для нее используют бетон марки не менее М100. Стена ленточного фундамента должна иметь ширину минимум 40 см. Более точные размеры элементов фундамента, а также его армирование рассчитывают исходя из типа и состояния грунтов, а также веса здания. Используют различные материалы и способы возведения.

Сборный ленточный фундамент не нуждается в опалубке и является наиболее простым и быстрым способом возведения основания дома

Важно, что фундаментные блоки имеют сертификат качества, что гарантирует использование бетона требуемой марки. Количество рядов блоков зависит от глубины заложения фундамента

Классификация грунтов в строительстве

Выбор фундамента для дома начинается с изучения грунта на участке, понимания его несущих способностей и особенностей, влияющих на конструкцию основания дома и материал изготовления стен. Рассмотрим основные типы грунтов.

Состоят из массива горной породы.

Не сжимается под нагрузками;

Не требуют устройства заглублённого фундамента;

Несущая способность обычно достаточна для того, чтобы держать здание, просто поставленное на них сверху.

Промерзают на большую глубину, сравнительно с другими видами грунтов.

Необходимо утеплять вводы коммуникаций и с помощью утепления «отсекать» грунт от здания.

Состоят из более или менее крупных песчаных частиц.

Различаются по крупности: крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые, плотности: плотные, средние, рыхлые.

Не склонны к морозному пучению.

Легко осыпаются, требуют серьёзных работ по укреплению стенок траншей и котлованов.

Заторфованные грунты и растительный слой

почти наполовину состоят из гумуса и растительных остатков.

Не могут являться основанием сооружений. Роман Никонов:

Если в основании здания попадается такой грунт, нужно заменить его на песок, сделать подошву фундамента ниже слоя такого грунта или пройти его насквозь с помощью свайного фундамента.

Состоят из смеси песчаных и глинистых частиц в разных пропорциях – супеси, суглинки и глины

Удерживают вертикальные стенки, что упрощает земляные работы.

Только изучение совокупности свойств и характеристик грунта позволит построить прочный, надёжный и долговечный фундамент.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:

• Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
• Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.

Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.

Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».

• Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
• Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
• Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
• Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
• Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
• Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.

Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.

Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.

• Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
• Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
• Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
• Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
• Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.

Основные виды фундаментов

Подземные основания малоэтажных построек разделяют по степени сборности на следующие виды фундаментов:
— монолитные;
— сборные;
— сборно-монолитные.
Монолитные фундаменты «заливают» бетонной смесью в грунте или опалубке непосредственно на строительной площадке. Сборные монтируют из произведенных в заводских условиях элементов. Сборно-монолитные выполняют из готовых составляющих и бетона, заливая им отдельные участки оснований.

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют такие виды фундаментов под дом:
— плитные;
— свайные;
— ленточные;
— столбчатые.
Плитные фундаменты устраивают в виде монолитных конструкций. Свайные — в виде объединенных или одиночных свай, перекрытых сплошными элементами. Ленточные фундаменты выполняют из сборных или монолитных лент ЖБИ. Столбчатые – из «залитых» в скважину или собранных столбов с широкой опорной частью.

Фундамент из бутовой кладки

Фундаменты из бутовой кладки рекомендованы при небольшой (до 1 м) глубине заложения. Используют рваный камень — бут, который подбирают один под другой, заполняя пустоты и швы бетоном. Материал укладывают враспор со стенками траншеи. Наружные ряды кладки делают из крупных камней, а промежутки заполняют более мелкими.

Фундамент из бутовой кладки

Кладку ведут с перевязкой швов. Это трудоемкий процесс, но он не требует большого количества бетона. Учитывая это, бетон можно приготовить самостоятельно.

Метки: конструкции фундаментов, ленточный фундамент, Материалы для фундаментов, Монолитные железобетонные фундаменты, монтаж фундамента, Особенности грунтов, плитный фундамент, свайный фундамент, столбчатый фундамент, Схемы конструкций фундаментов, фундамент, фундамент дома, Фундамент из бутовой кладки

Виды фундаментов

После ознакомления с основными критериями выбора несущих оснований следует подробнее рассмотреть технические особенности того или иного фундамента под кирпичный дом. В этом качестве чаще всего используются три типа оснований:

1. Ленточное.
2. Свайное.
3. Плитное.

Чтобы понять, как сделать правильный фундамент, следует ознакомиться с технологическими нюансами его возведения.

Ленточное основание

Ленточный фундамент под кирпичный дом

Ленточный фундамент для кирпичного дома является наиболее распространённым типом. Среди плюсов такого варианта – его простота и способность выдержать весьма большие нагрузки, что особенно актуально для массивных построек, например, для кирпичного двухэтажного дома. Основания-ленты в зависимости от конструктивных особенностей подразделяются на два типа:

• Монолитные.
• Сборные.

Монолитные основания отливаются непосредственно по месту строительства из бетонного раствора. Прежде чем начинать бетонирование, сооружают опалубку и собирают в ней армирующий каркас. Сборные ленточные конструкции монтируются из блоков при помощи подъёмной техники. Конструктивно фундамент-лента представляет собой бетонную полосу, идущую под всеми опорными стенами здания как наружными, так и внутренними.

Ширина ленточного фундамента может варьироваться от 30 до 60 см: именно такой размер монолитных фундаментных плит регламентируется строительными ГОСТами. Если ширина ленточного фундамента для относительно небольших и лёгких кирпичных построек может составлять 300 мм, то толщина фундамента для двухэтажного дома должна быть не меньше 400 мм.

Свайные основания

Подобный вариант фундамента обычно используется при возведении здания на слабых, болотистых или пучинистых грунтах. Особенностью строительства на таких почвах является необходимость устройства прочного основания, которое может обеспечить устойчивость постройки. Для этих целей подошва фундамента должна быть заглублена вплоть до прочных пород, исключающих усадку здания. Либо низ основания должен находиться ниже уровня промерзания почвы в холодное время года. Это исключит его выдавливание из земли силами морозного пучения.

Свайный фундамент под кирпичный дом

В данном случае наиболее оптимальной технологией является метод забивки или закручивания в землю свай. Это позволяет сэкономить массу сил, времени и денег, которые понадобились бы для проведения землеройных работ и заливки монолитной ленты аналогичной глубины. Выделяют три технологии сооружения свайного основания:

• Забивная.
• Буронабивная
• Винтовая.

Забивной метод состоит в заглублении сваи в грунт при помощи особого молота-копра. Он может быть механическим, подвешиваемым на подъёмный кран или экскаватор. В частном строительстве может применяться и ручной копр, приводимый в действие мускульной силой людей. Буронабивная технология предусматривает бурение в земле скважины необходимой глубины, после чего она армируется и заливается монолитным бетоном.

При винтовой методике для сооружения несущего основания применяются специальные сваи, имеющие спиралевидное остриё. Заглубляются они механическими или ручными сваекрутами, а весь процесс напоминает закручивание самореза или штопора.

Плитный фундамент

Плитный фундамент

Относительно редко используемая в жилом строительстве технология. Классический плитный фундамент представляет собой армированную монолитную плиту, залитую на песчано-гравийной подушке. Небольшая распространённость такого варианта связана с рядом эксплуатационных недостатков. Во-первых, основание-плита исключает сооружение под домом подвала, цоколя или подполья. Во-вторых, такой фундамент используется только при строительстве небольших по массе и размерам зданий.

Плитный фундамент двухэтажного дома из кирпича, может обойтись застройщику чересчур дорого из-за большого объёма бетонной заливки.

Поэтому основание-плита в кирпичном частном строительстве применяется только в случае крайней необходимости. Например, если строительство ведётся на непрочных грунтах. В этом случае большая площадь опорной плиты позволит предотвратить проседание постройки, уменьшив её удельное давление на грунт.

Плитная технология может использоваться и на плотных грунтах, когда необходимо для оптимизации работы объединить фундамент и черновые полы. Такая необходимость может возникнуть при строительстве бань, гаражей или складов.

Ознакомившись с особенностями различных конструкций фундаментов и критериями их выбора, частный застройщик может самостоятельно смонтировать качественное основание под свой кирпичный дом.

Классификаций фундаментов: плюсы и минусы

Плитные фундаменты

Плитные фундаменты в основном используются при грунтах с низкой несущей способностью и значительных нагрузках на фундамент, также при необходимости уменьшения вероятности неравномерных осадок зданий и сооружений. Данное основание перераспределяет нагрузки на грунт так, что давление на участках со слабыми грунтами снижается, а участки с грунтами более высокой несущей способности дополнительно нагружаются. Еще фундамент плитного типа возводят под технологическое оборудование, что дает дополнительные возможности перестановки оборудования при модернизации производства без реконструкции существующих фундаментов.

В зависимости от технологических особенностей вышерасположенного сооружения, могут выполняться различные виды плитных фундаментов, например, монолитные железобетонные балочные фундаменты, монолитные железобетонные своды и сплошные плиты, а также массивные блоки и коробчатые конструкции. Сплошной плитный фундамент является наиболее простой конструкцией. В этом случае нужно будет забетонировать монолитную железобетонную плиту с унифицированным армированием, которая имеет одинаковую толщину по всей поверхности. Следует помнить, что производиться лишь локальное утолщение плиты, в местах установки колонн каркаса, нужные для восприятия усилий продавливания. В местах утолщений, как правило, устанавливают блоки анкерных болтов, на которые в дальнейшем монтируются стальные колонны каркаса. Крепление технологического оборудования можно выполнить с помощью самозаанкеривающихся болтов, которые устанавливаются в предварительно пробуренный по месту клюз.

Итак, сооружение фундамента плитного типа оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания. Основными преимуществами данного основания считаются простота сооружения, возможность выполнения в тяжелых пучинистых, подвижных и просадочных грунтах, а также высокая надежность при мелкой заглубленности и экономичность в специфических условиях. Однако такие фундаменты достаточно дороги из-за большого расхода бетона и металла на арматуру.

Помимо описанных, в строительстве используются и некоторые другие типы оснований, в данной статье мы рассмотрели наиболее распространенные и подходящие для частного застройщика. При выборе определенного типа фундамента нужно помнить, что главное не разновидность несущей конструкции и даже не деньги. Любая основа должна справляться со своими функциями и способствовать продлению долговечности постройки.  

Для чего нужен фундамент

Фундамент дома – это основание, которое закладывается под землей (в некоторых случаях под водой) и принимает на себя все статические и динамические нагрузки, которые создают вышерасположенные конструкции и внешние факторы. В его функции входит не только выдерживать значительные нагрузки, но и равномерно распределить их по площади.

Правильно заложенный фундамент строения отличается прочностью, долговечностью, экономичностью, индивидуальностью. Основание, отвечающее этим требованиям, не позволяет оседать зданию и не допускает разрушения стен. Любой фундамент требует индивидуального подхода. Он заключается не только в выборе подходящего типа конструкции, но и материала.

По материалу выделяют стальные бутовые, бутобетонные, бетонные и железобетонные фундаменты. Первые три типа являются жесткими, четвертый – гибким. Основная классификация основана на технологии строительства и включает шесть типов фундаментов:

• Ленточный
• Свайный
• Плитный
• Столбчатый
• Плавающий