Типы фундаментов, их преимущества и недостатки
Перед началом строительства дома или любого другого сооружения будет совсем не лишним изучить, какие существуют типы фундаментов и чем они отличаются друг от друга. Если ошибиться с выбором основы, последствия могут быть самыми непредсказуемыми. Вполне вероятно, что дальнейшая эксплуатация здания станет невозможной.
На сегодняшний день используется несколько технологий возведения фундамента, но ни одна из них не является универсальной, то есть подходящей к абсолютно любой ситуации. Более того, каждая имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому, когда для здания подходит не один тип фундамента, а сразу несколько, нужно уметь выбрать лучший вариант.
Роль фундамента в строительстве
Фундамент здания предназначен для фиксации каркаса снизу. Он играет роль некоего связующего пояса для несущих стен, не позволяя им смещаться друг относительно друга и удерживая возникающие внутренние напряжения. Исключением в этом смысле не являются в том числе свайные фундаменты или столбчатые конструкции, которые необходимо обвязывать балками и плитами.
Еще одна функция основания здания состоит в восприятии всей массы дома и в ее перераспределении. Будучи расположенным в самом низу постройки, фундамент испытывает на себе наибольшую нагрузку. Ее создает все здание целиком, которое после окончания строительства будет обладать определенной цельностью. Нагрузка зачастую действует на основание неравномерно, вследствие чего возникают разнонаправленные силы: сдавливающие, растягивающие, скалывающие (действующие сверху).
Фундамент в свою очередь передает вес постройки на находящийся под ним грунт, обеспечивая фиксацию здания и сохранение его проектного расположения. Этому препятствует целая группа сил: сдвигающие боковые, выталкивающие, опрокидывающие, скользящие. Следует учитывать, что почва под фундаментом не всегда достаточно стабильна, и основную сдерживающую функцию создают силы трения в более глубоких слоях грунта. Этим объясняется сложность строительства на подвижных и рыхлых грунтах.
Разные типы фундаментов отличаются друг от друга эффективностью защиты здания от воздействия грунтовых вод на внутреннее пространство. К примеру, с этим хорошо справляется ленточная монолитная конструкция. Данная проблема особенно актуальна в случае возведения дома с подвальным или цокольным этажом на участке, где грунтовые воды залегают близко к поверхности.
Итак, с учетом сказанного фундамент должен обладать достаточной прочностью для противодействия нагрузкам и их эффективного перераспределения, быть устойчивым к разнонаправленным силам, а также долговечным (то есть, обладающим не меньшим сроком эксплуатации, чем у самого здания). Наконец, перед возведением данной конструкции необходимо учитывать ее экономическую целесообразность, а в процессе — обеспечивать наименьшую трудоемкость.
Классификация фундаментов
Разнообразие различных конструкций позволяет подобрать сразу несколько типов фундаментов при строительстве дома.
Основания для здания классифицируют по глубине заложения: заглубленные и мелкозаглубленные. Этот параметр выбирается в зависимости от конструктивных особенностей дома (к примеру, наличия подвальных помещений), гидрогеологических характеристик почвы (уровень грунтовых вод, пучинистость грунта под домом), общей массы дома.
Заглубленные фундаменты сооружаются ниже точки промерзания грунта на данном участке (то есть, глубже одного метра). Это прочный вариант — такая конструкция способна выдержать наибольшие нагрузки. Мелкозаглубленными считаются ленточные монолитные фундаменты, закладываемые выше уровня промерзания (на глубине 50-70 см).
Существует также классификация по способу изготовления. В зависимости от этого параметра различают сборные и монолитные фундаменты. В последнем случае конструкцию отливают из бетона или бутобетона непосредственно на месте строительства. Это позволяет формировать любую конфигурацию основания. Монолитный фундамент отличается повышенной трудоемкостью при возведении. Он требует большего времени для укладки. Сборный вариант предполагает использование штучных элементов — кирпича, камня, бетонных или железобетонных блоков различной формы (в большинстве случаев). Этот вариант является наиболее индустриальным, поскольку элементы производятся на заводе.
Назначение фундамента и различия между его разновидностями определяются конструктивными особенностями. По данному признаку выделяют плитные, ленточные, столбчатые, свайные и блочные типы оснований.
Основные конструкционные типы фундаментов
Плитный тип фундамента
Плитный тип фундамента имеет смысл обустраивать на нестабильном грунте, подверженном сильному и неравномерному воздействию сжимающих сил, на почве с сильной пучинистостью и существенными просадками, а также при наличии на участке близко расположенных к поверхности грунтовых вод (то есть, при глубине их залегания менее 1 м). Данная разновидность представляет собой железобетонный монолит либо решетчатую плиту из связанных друг с другом железобетонных балок. Стыки в последнем случае заделываются. Фундамент этого типа покрывает все пятно застройки, не ограничиваясь лишь несущими стенами. У плитного основания имеется лишь один существенный недостаток — его дороговизна.
Ленточный тип фундамента
В данном случае формируется основание только под несущими стенами. Тем не менее, данный способ более трудозатратен, так как требует большого объема земляных работ. Также по сравнению с предыдущим типом увеличивается расход материалов. Преимущества ленточного фундамента, впрочем, весьма существенны:
- Простота укладки. Если не считать земляных работ, возводится такой фундамент достаточно просто. Из материалов необходим лишь бетон либо железобетон.
- Постояннаяширина основания на всем протяжении. Поскольку фундамент закладывается исключительно под несущими стенами, он будет одинаковым по ширине по всему периметру.
Ленточный тип фундамента целесообразно использовать при возведении здания с тяжелыми несущими стенами из кирпича, бетона, камня и блочного материала. Кроме того, это идеальный вариант, если в доме запроектирован утепленный подвал, подземный гараж либо жилой цокольный этаж.
Ленточные фундаменты также могут быть монолитными и сборными. Конструкция первого типа рассчитана на значительные нагрузки, поэтому основание из монолита применяют при возведении железобетонных стен. Но такой фундамент требует большого расхода материалов и много человеческих ресурсов. К тому же здесь понадобится специализированная техника.
Сборная конструкция отличается относительной простотой возведения, но ее нельзя применять на грунте с высокой пучинистостью и в условиях его глубокого промерзания. Также этот вариант ленточного фундамента не подойдет при строительстве здания сложной формы. Иначе стандартные блоки, составляющие основание, придется обрезать, а этот процесс весьма трудоемкий. Постройки же, представляющие собой в плане простые фигуры (к примеру, капитальный гараж), вполне можно ставить на сборный ленточный фундамент.
Столбчатый тип фундамента
Отличается низкой стоимостью материалов. К примеру, по сравнению с ленточным фундаментом столбчатая конструкция обойдется владельцу участка в 2 раза дешевле.
Однако в данном случае существуют ограничения. Столбчатый фундамент пригоден только для возведения построек с легкими несущими стенами, не предусматривающих наличие подвала или цокольного этажа. В качестве примера подходящих домов можно назвать финские домики или здания, возводимые по каркасной технологии. Этот вариант хорошо подойдет и при строительстве бани.
Фундамент столбчатого типа сооружается достаточно просто. Необходимо в угловых точках внешнего контура стен, в местах пересечения несущих стен, а также по всему периметру здания хотя бы через каждые 2,5 м расставить столбы. Затем эти опоры связываются друг с другом горизонтальными балками.
Свайный тип фундамента
Это единственный вариант при возведении постройки на нестабильном грунте. Также свайная конструкция лучше других подходит для крупногабаритного строительства. В случае же небольших зданий данный фундамент будет неоправданно дорогим. Конструктивно он состоит из свай, представляющих собой столбы, заостренные с одного конца.
Устанавливаются такие сваи путем вбивания или вкручивания с помощью специально предназначенной для этого малогабаритной техники. Эти опоры проходят сквозь мягкий грунт и упираются в более твердые слои, служащие основой для всего здания и воспринимающие всю его нагрузку. По верху сваи обвязываются балками, за счет чего создается жесткая и надежная конструкция. Каждая такая опора по отдельности способна выдержать вес в пределах 2-5 т.
Сваи также классифицируются на несколько видов:
- Забивные. Изготавливаются из железобетона и забиваются с точно рассчитанной ударной нагрузкой до момента прекращения углубления.
- Буронабивные. Для установки такой сваи сначала формируется каркас из арматуры в заранее сформированной скважине на расчетной глубине. Такие скважины делаются с определенным шагом. Если грунт слишком рыхлый, дополнительно сооружаются обсадные трубы. Далее заливается железобетонный ростверк.
- Винтовые. Оборудованы специальными лопастями на нижнем конце, благодаря которым их можно вкручивать в грунт. Образованные вокруг такой сваи полости заливаются бетоном. Установленные опоры затем обвязывают либо формируют ростверк.
- Свайно-ростверковая конструкция. Представляет собой железобетонные сваи, установленные с шагом 1,2-2,5 м и углубленные ниже уровня промерзания грунта, с уложенной по верху монолитной лентой-ростверком в местах несущей нагрузки здания. Конструкция связывается воедино стальными стержнями. Вместо ленты может использоваться сплошная плита-ростверк, которая дает возможность обустроить подвальное помещение.
Свайный фундамент сооружают при строительстве на плывунах и слабых грунтах, не способных выдержать большой вес здания. Также данный тип основания используется при близком расположении к поверхности грунтовых вод.
Блочный тип фундамента
Этот вариант достаточно популярен, особенно при строительстве коттеджей в 3-4 этажа. Такой тип фундамента представляет собой систему сплошных железобетонных блоков, укладываемых под наиболее нагруженными узлами здания — в местах пересечения несущих стен, под опорами при прогонах.
Блочная конструкция способна выдерживать существенные нагрузки, но при этом она относительно легко возводится и не требует больших финансовых затрат. Основной же недостаток этого варианта заключается в особых требованиях к грунту. Лучше всего для блочного фундамента подходит сухой песчаник. При наличии близко расположенных к поверхности грунтовых вод требуется качественная гидроизоляция, значительно увеличивающая общую стоимость работ.
Выбор типа фундамента
Итак, мы разобрали основные типы фундаментов для частного дома со всеми достоинствами и недостатками. Этой информации должно быть достаточно для выбора наиболее оптимального варианта на конкретном земельном участке. Однако при этом необходимо учитывать определенные нюансы.
При строительстве 2-3-этажного теплого семейного коттеджа с возможностью круглогодичного проживания сразу исключайте столбчатые и стандартные свайные фундаменты. Если предполагается обустройство подвала, лучше обратить внимание на ленточную конструкцию. А в болотистой местности или в регионе с вечной мерзлотой наиболее оптимальный тип фундамента — монолитный свайно-ростверковый.
Жители средней полосы России чаще всего выбирают между плитной и ленточной конструкцией основания. Почва на данной территории представлена песчаниками, торфяниками и глинистыми грунтами. На Урале рельеф более разнообразен. Помимо болот и глинистых участков здесь встречаются горы и предгорья со скальными сухими породами. Из-за горного характера местности тут наиболее уместным будет ленточный фундамент с заглублением.
При возведении относительно легкой деревянной постройки или каркасно-щитового здания на участке с переувлажненной почвой либо на пучинистом грунте, склонном к промерзанию, желательно выбирать свайную конструкцию основания. Аналогичный выбор следует делать на местности с большими перепадами высот. Если же участок достаточно ровный, а почва сложена в основном из песчаника, можно использовать столбчатый фундамент.
В условиях мягких грунтов сооружать баню, навес, капитальный забор и прочие хозяйственные строения из дерева или щитов, имеющие малый вес, желательно на винтовых сваях, столбчатом либо ленточном основании. Однако если любое сооружение будет иметь массивные движущиеся части (например, раздвижные ворота в гараже), свайный фундамент обустраивать нельзя. В этом случае следует использовать ленточную, а в идеале — плитную конструкцию. Столбчатый же фундамент не применяют даже для легких построек, если грунт нестабилен, неоднороден или переувлажнен.
Следует также учитывать типы фундаментов зданий, уже возведенных на участке ранее. Если новый дом будет расположен вплотную к имеющейся постройке, желательно выбирать ту же конструкцию основания. Таким образом удастся избежать деформационных процессов в фундаменте вследствие разной осадки.
Соединить несколько фундаментов в единую конструкцию можно двумя способами. Первый заключается в использовании жесткого армирования. При этом должны быть обеспечены следующие условия: отсутствует пучинистость в грунте, существующее здание построено не менее 10 лет назад. Во втором способе используется деформационный шов. Это универсальный, более простой и дешевый вариант. Заключается он в оставлении зазора между двумя фундаментами и последующем его заполнении изоляционными материалами.
Подытожим. Во избежание деформаций несущих стен с появлением на них трещин, а также разрушения фундамента и подтопления здания следует заранее внимательно исследовать грунт. Особое внимание нужно уделить проектированию здания. Выбор типа фундамента для сельского дома, коттеджа или любой иной постройки зависит от климатических условий в данной местности, особенностей грунта и рельефа на территории участка. Важно учесть каждую мелочь в будущем доме: его размеры, общую массу, материалы для строительства и отделки, схему коммуникаций и условия эксплуатации. При отсутствии собственного опыта в этих тонкостях желательно привлечь грамотного специалиста.
Источник