Обзор фундаментов разных видов
Выбирать фундамент частного дома нужно с учетом всех условий предстоящей эксплуатации. Типовой проект для строительства особняка, рассчитанный по нагрузкам здания на основание, должен обязательно привязываться к характеристикам грунтов на участке, условиям климата, многолетним циклам колебания уровня воды в почве. Каждый тип опоры имеет свои технологии подготовки и заложения, размер затрат, количество техники и материалы, а также разные конструктивные решения, позволяющие соединять плюсы плиты, ленты и свай в сложных ситуациях.
Планируя строительство дома, первоначально изучить, какие бывают фундаменты, как правильно выполнит заложение каждого вида основания, необходимо по сборнику СП 22.13330.2011 (актуализировано из СНиП 2.02.01-83).
Первым шагом выясняют тип и характеристики прочности подстилающего грунта на участке. Для инженерно-геологических изысканий можно пригласить специалистов или сделать разведку самостоятельно. Используют один из методов:
Углубляться надо глубже на 0,5 м, чем отметка будущей подошвы.
Корректный расчет подобранного вида фундамента на основе собственноручно проведенных изысканий проводят после ознакомления с Приложением А, ГОСТ 25100–2011. В нем содержатся способы визуальной оценки типа вынутого грунта. Подробную классификацию и характеристики (несущую способность, склонность к пучению, сыпучесть) разных видов почвы получают из справочных таблиц. Определив конкретные условия строительной площадки, проектируют конструкцию для выбранного дома.
Монолитная плита
Она уверенно держит здание на увлажненных, слабых, подвижных грунтах с глубоким залеганием твердых видов породы. Легкую каркасную постройку устанавливают на незаглубленный тип.
Тяжелым и средним по массе домам нужно заложение ниже границы промерзания, поэтому плиту совмещают с ленточным видом фундамента (под всей площадью опоры). Положительным фактором является, что такой вариант заглубленной опоры допускает наличие цокольного этажа. Отрицательным – то, что устройство достаточно затратное (подушка, бетон, арматурный каркас, гидроизоляция). При увеличении массы дома растет минимально необходимая толщина монолита.
Высокие показатели сопротивления плитного монолита к деформациям ограничены соотношениями ее размеров. Основания большой площади разделяют на независимые фрагменты. Для подвижных, насыпных грунтов на нижней част делают выступы, препятствующие горизонтальным смещениям. Сечение может иметь вид перевернутого блюдца. Под плитой обязательно меняют природную опорную составляющую на насыпную подушку, уложенную из слоев непучинистых материалов.
Опирается на отметке, расположенной ниже уровня почвы, зависящей от предполагаемой весовой нагрузки конструкции. Такой вид фундамента дома применяют для кирпичных, панельных, блочных зданий с цоколем, подвалом или без них (МЗЛФ). Способен выдерживать несколько надстроенных этажей (+мансарда). Выбирают для случаев, когда давление на опору составляет от 10 т/м². На непучинистых, устойчивых грунтах его заливают даже без предварительного устройства подушки.
Существует 2 конструктивных решения:
- Монолит. Это армированный бетонный пояс по всему периметру дома при сложной планировке – с распорными перегородками.
- Сборной. Технология обязательно включает тщательную подготовку подушки, устройство надежной гидроизоляции, при насыщении окружающей почвы влагой – пристенный (фундаментный) дренаж. Материалами служат ФБС, бутовый камень, керамзитобетонные блоки, красный полнотелый кирпич. Кладка производится на цементном растворе.
Глубина заложения 2-2,5 м у ленточного основания может быть вызвана строительством цокольного этажа в частном доме. Это дополнительная полезная площадь, которая не входит в общую этажность по документации на здание.
Использование внутреннего пространства определяется при проектировании дома. При заложении технология должна учитывать такие условия эксплуатации:
- Отапливаемое, бытовое. Тогда заложение начинают на 20-30% выше границы промерзания. Для обогреваемого подвала величина ГП не является определяющей.
- Не отапливаемое, подсобное, хранилище овощей. Углубляют на 10% ниже уровня промерзания.
Заглубление фундамента, сделанное по строительным нормам, не превысит 2,5 м (внутренняя высота до нулевой отметки не больше 2 м). Используемый материал стен, этажность дома влияют на толщину ленты, а не на глубину заложения. Это значение можно уменьшить, потому что опорная площадь растет за счет заливки бетонного пола (с армированием). Надземная часть цокольного этажа может составлять по нормам не больше половины подземной. В проекте соизмеряют нужную высоту помещения, исходя из правил.
При заложении глубже 1 м в грунте боковое действие сил пучения оказывает сильное давление на боковую поверхность – лента проектируется толще. В фундаментах с большой внутренней площадью устанавливают простенки.
Свайное основание
Несущие опоры (сваи) становятся оптимальным вариантом при сложных геологических условиях, если силы морозного пучения имеют значительные воздействия на конструкции, расположенные ниже нулевой отметки, а большая глубина промерзания требует заглубления более 2 м.
Основание из различного типа свай проектируется по СНиП 2.02.03-85. На подрабатываемых площадках дополнительно применяют СНиП 2.01.09-91. Для сейсмически опасных районов обязательно руководствуются СНиП II-7-81.
Столбчатую опору по несущей способности классифицируют в зависимости от сечения и площади пяты. На практике монтаж такого фундамента своими руками выполняют при необходимости сооружения возвышающейся конструкции над влажной почвой под легкий или средний по весу дом. В таком случае редко выбирают забивные ж/б сваи, потому что необходимо использовать специальную технику. В частном строительстве делают буронабивные опоры из керамзитобетонных блоков, кирпича, заливкой скважины в опалубке бетоном.
По затратам этот вариант является достаточно экономичным. Облагороженный вид дому придает декоративная цокольная облицовка. Для свай применяется технология забивания, вдавливания или вкручивания.
Материалом могут служить:
- металл (сталь);
- бетон с армированием;
- дерево.
Расчет схемы (количество и расположение точек опоры) для легких каркасных сборок, срубов, СИП-панелей не представляет сложности. Исследования геологии участка должны показать, будет ли свая опираться на твердые породы или работать в висячем положении.
В классификации фундаментов следует выделить типы, для которых использованы винтовые сваи. Технология позволяет:
- проводить строительство в любое время года;
- предварительно заготавливать опоры с изготовлением своими руками (труба, сварочный аппарат);
- выбрать характеристики столба (длина, толщина, площадь винта, внутреннее усиление бетоном).
- ремонтировать такими изделиями другие виды основания.
Опоры из стальных труб, вкручиваемые в грунт благодаря винтовым наконечникам, применяют в сложных геологических условиях, для быстрого возведения легких домиков без подвала, на участке с большим уклоном. Технология не предусматривает предварительных земляных работ. Сваи могут опираться на различной глубине. После их установки верхнюю часть труб обрезают по одной горизонтальной отметке.
Винтовой тип фундамента поверх опор усиливают ростверком. Тогда он приобретает жесткость и способен равномерно распределить нагрузку от дома на сваи. В условиях плотной застройки или при необходимости строительства на покатом берегу реки сруба, бани, гаража, гостевого домика винтовые конструкции будут оптимальным решением. Высоко выступающие трубы надо обвязывать дополнительными укосами. Металлические столбы защищают антикоррозийным покрытием, за которым требуется периодический уход.
Столбчатый тип подбирают для глубины заложения не более 2 м под дома из материалов с объемным весом не более чем 1 т/м³. В вырытые ямы монтируют опоры из:
- дуба (1,2 класса), обработанной сосны;
- бутового камня;
- красного кирпича;
- армированного бетона.
Этот вид фундамента отличается от обычной установки дома на сваи обязательным связыванием всех опор в единое основание жестким поясом.
Ростверк имеет такие разновидности:
- Низкий. Комбинация МЗЛФ со сваями. Это значительно повысит надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции. Технология объединения нивелирует недостатки, проявляющиеся у каждого вида по отдельности.
- Повышенный тип выбирают на торфяниках, плывунах, лесовых, карстовых, плодородной почве, толщиной более 1,4 м. Его делают так, чтобы исключить действие боковых сил на монолитный ростверк. Столбы выступают не только опорами для дома, но и якорем в подвижных грунтах.
Главным документом будет «Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий». При одинаковых входящих условиях под похожими домами основы бывают разного типа. Это обусловлено тем, что при проектировании были рассмотрены несколько решений и выбрано наиболее оптимальное по бюджету, доступным материалам, сезону строительства.
Источник
Комбинированный фундамент – варианты и некоторые схемы
Подземные конструкции зданий и сооружений подразделяются на группы по разным признакам. Они бывают ленточными и столбчатыми, плитными и свайными, монолитными и сборными, бетонными, деревянными, каменными и металлическими. Но в строительной практике нередко в качестве основания дома используется комбинированный фундамент, представляющий собой сочетание разных видов конструкций, материалов и форм. Подобные схемы применяются в различных ситуациях, к примеру, с целью экономии или по причине усиления несущей способности фундамента.
Варианты комбинирования
В процессе проектирования, возведения или эксплуатации дома возникают обстоятельства, требующие устройства разных типов фундамента в одном строении. Комбинирование в этом случае производят по одной из схем:
- сваи обвязывают не ростверком, а высокой бетонной лентой;
- между монолитными столбами укладывают кирпич или бетонные блоки;
- плиту опирают не на песчаную подушку, а на сваи;
- дом возводят на ленточном основании, а пристройку – на кирпичных столбах;
- на монолитные подушки устанавливают сборные блоки.
Вариантов комбинированных фундаментов можно перечислить довольно много. Одним из наиболее распространенных вариантов является устройство монолитного железобетонного пояса по всему периметру фундаментных стен, выполненных из штучных материалов. Такое сочетание повышает надежность подземной конструкции, предоставляя возможность объединения разных участков в общую систему.
Ленточно-столбчатый фундамент
В данном случае ленточная обвязка является тем же ростверком, но с увеличенными размерами по высоте. С другой стороны, заглубленные столбы для ленточного фундамента являются дополнительной опорой в случае возведения его на слабонесущем основании или на пучинистых грунтах. Ленточно-столбчатые конструкции имеют ряд преимуществ, а именно:
- допустимость возведения массивных строений в сложных геологических условиях, даже на горизонтально-подвижных грунтах;
- возможность повышения прочности и устойчивости столбов;
- вероятность более равномерного распределения нагрузок;
- осуществимость строительства домов на участках со сложным рельефом, в том числе на склонах.
Следует отметить, что комбинированный фундамент ленточно-столбчатого типа обладает положительными свойствами обоих видов конструкций – ленточных и столбчатых. При его возведении уменьшается объем земляных работ и расход материалов, так как выполнять заливку бетонной ленты на большую глубину не требуется. Но комбинированный вариант фундамента вызывает проблемы с устройством подвалов, либо цокольных этажей.
Железобетонные столбы размещают в углах здания, местах сопряжения несущих стен и равномерно по периметру дома. Арматура, помещенная в скважины или ямы, проходит по всей высоте ленты и соединяется с ее каркасом. Таким образом фундамент становится единой конструкцией.
Работы по устройству комбинированных фундаментов проводятся в несколько этапов.
Вначале выкапывается траншея согласно проектной документации, и намечаются места установки столбов. Как правило, ширина выемки составляет 300-400мм, а глубина – 600мм. Под столбы копают ямы или выбуривают скважины ниже глубины промерзания грунта. По дну устраивают тщательно утрамбованную песчаную подушку толщиной 150-200мм, монтируют опалубку чуть выше верхней отметки ленты или цоколя и укладывают арматурные каркасы согласно чертежам. Нередко возводимую конструкцию усиливают металлическими профильными балками.
Заливку комбинированного фундамента бетоном производят в определенной последовательности. Сначала заполняют скважины или ямы, предназначенные для столбов, а затем – опалубку ленты, но без значительных перерывов в работе. Иначе необходимой прочности конструкции добиться не удастся.
Разные схемы в одном строении
Иногда застройщики используют два и даже три типа фундаментов при строительстве дома. Это может быть связано с расположением здания на склоне, когда одна его часть находится значительно ниже другой, или с необходимостью выполнения пристройки к давно эксплуатируемому объекту. Но следует сразу отметить, что решение о подобном комбинировании и стыковке разных фундаментов должно приниматься специалистами. Самостоятельные умозаключения без профессионального анализа ситуации могут привести к плачевным результатам впоследствии.
С одной стороны, сочетание разных видов фундаментов в одном строении позволяет сэкономить материальные ресурсы, а с другой – может стать причиной разрушения дома.
Рассмотрим разноуровневый объект со свайным фундаментом в верхней части. Если в его нижнем отсеке расположить бетонную плиту, то под ней нагрузки на грунт будут распределяться более равномерно благодаря большой площади опирания, чего не скажешь о сваях. Верхняя часть дома, в этом случае, со временем просядет больше, в результате чего на стыке двух блоков рано или поздно появится трещина. Рациональным решением здесь станет комбинирование свайного и ленточного фундамента с устройством усиленного, горизонтально расположенного армирования стен в зоне стыковки фундаментов.
Наглядный пример показан на нижерасположенном рисунке.
Еще один вариант комбинирования фундаментов связан с объектами, пристраиваемыми к существующим зданиям. Чаще всего, их подземные конструкции отличаются друг от друга. В этом случае придерживаются трех основных правил:
- на пучинистых грунтах не допускается выполнять жесткого соединения двух строений;
- на непучинистых грунтах соединение разных фундаментов и стен дома с пристройкой может быть жестким;
- бетонирование стыков производят только после окончательного проседания нового строения. Для этого потребуется оставить его «перезимовать».
Разнообразные схемы комбинированных фундаментов дают конструкторам широкие возможности в проектировании. Но не следует забывать о том, что основание дома должно быть надежным и долговечным. Поэтому любые инженерные решения требуется подкреплять расчетами.
Источник