Сравнение типов фундаментов
На современном рынке фундаментов представлено несколько основных типов оснований. Какой из них выбрать? — этим вопросам задаются все, кто начинает строительство. Очевидно, что фундамент должен быть надежным, качественным, доступным и иметь долгий срок службы. Насколько соответствуют этим требованиям основания, которые выбирают заказчики?
Ленточный фундамент
Представляет собой железобетонную конструкцию, которая служит опорой для наружных и внутренних стен, равномерно распределяя нагрузку по всему периметру. Ленточный фундамент строится в траншее на песчано-гравийной подушке. Она необходима для распределения нагрузки по всей площади основания. Сверху песчаной подушки укладывается гидроизоляция. Она защищает от негативного воздействия влаги: грунтовых, талых и дождевых вод. Гидроизоляция предотвращает появление на стенах плесени и грибка.
Ленточный фундамент может быть монолитным или собранным из блоков. Конструкция монолитного фундамента состоит из арматурного каркаса и заливаемого в опалубку бетона. Монолитные фундаменты можно ставить на любых грунтах. Сборные фундаменты состоят из ленты, собираемой из железобетонных плит, и стен, собираемых из бетонных блоков.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Широко используется в загородном малоэтажном строительстве. Технология строительства мелкозаглубленной ленты во многом повторяет устройство ленточного. Они отличаются глубиной заложения. Мелкозаглубленный фундамент, как следует из его названия, закладывается на глубину не более одного метра. Жесткий армированный каркас такого основания держит объект и под воздействием сезонного движения грунта перемещается вместе с ним. Благодаря песчаной подушке, пучинистые нагрузки распределяются равномерно по периметру всего фундамента.
Столбчатый фундамент
Такой фундамент представляет собой систему столбов, расположенных по углам, в местах пересечения стен, в промежутках между ними и другими местами сосредоточенной нагрузки здания на основание. Столбчатый фундамент собирается из отдельных элементов, выполненных в виде столбов, возводимых из кирпича, бута, бетона, бетонных блоков, дерева, асбестоцементных или металлических труб.
Столбчатый фундамент из кирпича выдерживает вес деревянного дома в несколько этажей. Технология данного фундамента проста. Под каждый кирпичный столб фундамента выкапывается яма, на дне которой делается бетонная стяжка с армированием. Срок службы такого фундамента не более пятидесяти лет.
Столбы из бута устраивают методом послойной укладки бутового камня в жидкий раствор. Чтобы получить качественный столб, необходимо выкопать под него котлован с минимальными зазорами по периметру. Для снижения влияния грунтовых вод на столбы дно и стенки котлована можно выложить пленкой. Верхнюю часть фундамента делают с применением квадратной опалубки, которая заполняется бетоном.
Бетонные армированные столбы — самый распространённый и надежный вариант столбчатого фундамента. Они могут быть монолитными или из готовых бетонных блоков.
Столбчатый фундамент из дерева делают из бревен комлевой части лиственницы или дуба. Перед установкой древесину пропитывают антисептическим составом. Для более точной установки столбов сначала делается небольшой котлован, на дно которого укладывают бетонную плиту или камни, в которые погружают деревянные столбы. Верхняя часть столбов должна выйти под проектную отметку.
Асбестовые или металлические трубы используются в качестве несъемной опалубки. Через них вертикально пропускается арматура, которая забивается в землю. Затем в трубу заливается бетон. Сверху основа фундамента фиксируется специальным крепежом. Для снижения воздействия на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов расширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки.
Основные недостатки столбчатого фундамента связаны с тем, что распределение нагрузки от дома происходит неравномерно, поэтому возможна деформация строения. Такой вид фундамента не рекомендуется возводить на участках с перепадом высот и под тяжелые строения.
Плитный фундамент
Это один из вариантов устройства малозаглубленного фундамента. Представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона, сборных перекрестных железобетонных балок или сборных плит с монолитным покрытием.
Конструкция такого фундамента позволяет без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном сезонном перемещении грунта. Плита перемещается вместе с грунтом, предохраняя от разрушения дом, поэтому такого рода фундаменты называют плавающими. Плитный фундaмент предполагает песчаную подушку, гидроизоляцию и зaливку aрмированной плиты.
Для теплоизоляции основание утепляется. Сплошная бетонная плита в качестве фундамента используется, как правило, на проблемных грунтах — влажных, неоднородных, насыпных и подверженных чрезмерному пучению. Имеет смысл применять их и на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. Такой вид фундамента подходит для создaния водонепроницaемой защиты подвaлов и цокольных этажей.
Набивные сваи
Такие опоры льют в скважинах, которые делают на строительной площадке путем бурения, пробивки и раскатки. Затем эти скважины заполняют бетоном или другими материалами. Набивная свая состоит из ствола (тела) сваи, головы (верха) сваи и пяты, которая может оканчиваться расширенным основанием.
Такие сваи делятся на буронабивные, пневмотрамбованные, вибротрамбованные, частотрамбованные. Преимуществом такого типа свай является их способность воспринимать значительные сосредоточенные нагрузки до тысячи тонн. Это дает возможность иногда отказаться от устройства ростверка или значительно сократить его размеры. Набивные сваи целесообразно устраивать под здания с весьма большими нагрузками на фундаменты.
Буронабивные сваи
Это железобетонные столбы, основанием которых являются несущие грунты, залегающие ниже глубины промерзания. Изготавливаются путем бурения скважины под защитой инвентарных обсадных труб с дальнейшим погружением арматурного каркаса и заполнением бетоном.
Методы устройства буронабивных свай:
- бурение в обсадной инвентарной трубе
- непрерывно вращающийся шнек
- ударно-канатное бурение
Обсадные трубы перекрывают плывуны, обеспечивают высокое качество заполнения скважины бетоном и контролируют параметры буровой скважины.
Бурение осуществляется погружением полого шнека в грунт на требуемую проектную глубину. Затем с помощью бетононасоса в полость буровой колонны подается бетон. После туда погружается арматурный каркас. Метод ударно-канатного бурения происходит за счет разрушения пород под действием падающей тяжелой буровой штанги, к которой прикрепляется забивной стакан, долото или желонка.
Фундаменты на основе буронабивных свай могут применяться практически везде и под любые объекты. Благодаря материалам, которые используют при создании таких фундаментов — бетон, металлический каркас, толстостенные трубы, он обладает большой несущей способностью и надежностью, что позволяет использовать их даже для строительства многоэтажных жилых домов.
Железобетонные буронабивные сваи не рекомендуется устанавливать при наличии активно агрессивных грунтовых или производственных вод.
Из недостатков стоит отметить высокую трудоемкость процесса устройства таких свай, необходимость применения большого количества техники. Например, при возведении этого типа фундамента необходимо использовать одновременно два крана — один для подвески бетонопровода, другой его для подачи бетона. Также необходимо наращивать трубы бетонопровода — это увеличивает сроки строительства и его стоимость. Также существенным недостатком буронабивных свай является невозможность контролировать плотность и монолитность бетонного столба, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами.
Винтовые сваи
Фундамент на винтовых сваях широко используется в загородном малоэтажном строительстве благодаря простоте и надежности конструкции. Винтовая свая представляют собой стальную трубу с приваренной к ней лопастью (или несколькими). Благодаря лопастям, при ввинчивании сваи грунт не разрыхляется, а уплотняется, что позитивно влияет на устойчивость и долговечность фундамента.
Монтаж фундамента на винтовых сваях предусматривает их заглубление за глубину промерзания грунта. При недостаточности длины сваи она может быть увеличена путем наращивания специальными надставками. После этого отрезаются лишние части свай по уровню планируемого фундамента, и выполняется заполнение стволов свай цементно-песчаным раствором. Винтовые сваи скрепляются между собой брусом, швеллером или железобетонным ростверком для создания целостности конструкции.
Источник
Как выбрать тип фундамента
Приходилось ли вам видеть трещины в стенах массивных кирпичных коттеджей? А грустные перекошенные домики в деревнях? Воду по колено в подвале дома весной? Объединять все эти неприятности может ошибка при выборе фундамента дома. Неправильная конструкция, не те материалы или неподходящая технология — и вот уже ваш дом больше не ваша крепость, а источник проблем. Поэтому постараемся дать вам ту информацию, которая убережет вас от ошибок, а дом — от разрушения.
Что нужно знать, чтобы выбрать фундамент
Фундамент — основание здания, прослойка между строением и почвой. Фундамент принимает статическую нагрузку от здания и динамическую от движения грунтовых вод и почвы под землей, и равномерно распределяет ее на почву под всей постройкой. Правильно построенный фундамент справляется с нагрузкой так, чтобы дом с течением времени минимально “оседал”, то есть фундамент не уходил в грунт, и чтобы строительные конструкции не разрушались.
Чтобы определить, какой тип фундамента подойдет в вашем случае, узнайте тип грунта, глубину промерзания грунта в вашей местности, есть ли на вашем участке грунтовые воды и на какой глубине. Глубина промерзания — справочная величина, определяется по Строительным нормам и Правилам (СНиП 2.02.01-83 и 23-01-99) и рассчитывается по формуле. Выяснить тип грунта, есть ли на участке грунтовые воды вы сможете в инженерно-геологических разрезах местности. Обычно они пылятся в архивах проектных организаций, архитектурных или градостроительных отделах местных администраций.
Если таких документов вы не обнаружили, выройте небольшой шурф на участке застройки, возьмите и изучите образцы грунта, измерьте уровень подземных вод. Вы можете доверить исследование профессионалам, которые дадут заключение о состоянии грунта, проверят в лаборатории состав воды и сделают дополнительные тесты на местности. Если на участке нет осложняющих дело торфяников, насыпей, болот, то эту программу-минимум вы выполните самостоятельно. О чем же говорит тип грунта?
Основные типы грунта и их свойства:
Кроме того, на этом этапе вам уже нужно определить, каким вы хотите видеть здание. Ответьте на вопросы — зачем оно вам нужно и как вы его будете использовать: в доме будет жить вся семья круглый год? Или это садовый домик, где вы хотите отдыхать только летом? Или вы планируете построить сначала баню, которую можно использовать как временное жилье? Или это гараж, сарай, пристроенная веранда, забор с воротами? Каких размеров и формы будет строение? Сколько этажей? Будут ли там подвальные помещения? Из каких материалов вы построите стены и перекрытия между этажами?
Все это нужно для определения нагрузки на фундамент. Чем больше внутри помещений — тем больше стен, тем тяжелее вся конструкция и выше нагрузка на основание. Чем больше этажей — тем больше перекрытий и лестниц, тем выше нагрузка. Когда вы выбираете материал, из которого построите стены, имейте в виду, что из самых распространенных материалов дерево — самый легкий, несколько тяжелее — пеноблоки, затем — бетон и кирпич.
Какие есть виды фундаментов и чем они отличаются
Итак, вы определили все важные параметры и уже многое знаете о своей будущей постройке. Теперь вам предстоит выбрать фундамент. Они делятся на виды в зависимости от формы:
Еще фундаменты можно разделить по способу возведения на монолитные и сборные. По материалу фундамента — на бетонные, железобетонные, блочные, кирпичные, каменные. По степени заглубления — на мелкозаглубленные и заглубленные.
Схема ленточного фундамента
Ленточный фундамент — лента с замкнутым контуром, на которую опираются все несущие стены, балки и колонны здания. Несущими считают те элементы конструкции, которые служат опорой для последующих этажей, лестниц, крыши. Параметры ленты определяются при расчете фундамента. Ширина такой ленты для частного жилого дома обычно составляет 40 см, высота зависит от заглубления.
Преимущество этого вида основания в том, что оно обеспечит прочность постройки при относительно невысоких затратах на материалы, так как такой фундамент располагается по контуру стен, а не под всей площадью. Если вы хотите построить дом с подвальным помещением, это будет подходящим вариантом. Недостатки такой конструкции: вы не сможете построить ленточный фундамент на заболоченной почве, и там, где грунт сильно промерзает и вспучивается. Не подойдет он и для строительства на плывучем песчаном грунте — при движении почвы основание будет смещаться и в конце концов разрушится. Лучше не использовать его для мелких хозяйственных построек, если они будут стоять на участке отдельно от самого дома — для этого есть более простые и экономичные способы.
Ленточный фундамент может быть мелкозаглубленным, если позволяет грунт и конфигурация строения, а может быть заглубленным, то есть уходить в почву на глубину до 4 метров, если вы планируете построить дом с подвалом. Заглубленный фундамент придаст строению дополнительную прочность.
Сборный ленточный фундамент
Основание этого типа вы можете сделать монолитным — из укрепленного арматурой бетона или смеси бетона с камнем (мелким щебнем или крупным, так называемым бутом) и песком, либо сборным. Для сборного фундамента используют железобетонные блоки. Монолитное основание прочнее сборного и срок его службы вдвое дольше. Если вы выбираете сборный фундамент, всегда существует риск попадания влаги между его элементами, или смещения блоков в результате движения почвы. Монолитный бетонный фундамент, или фундамент из смеси бутового камня и бетона способен прослужить 150 лет. Срок жизни сборного основания из бетонных блоков — 50-70 лет. Кирпичный фундамент прослужит вам 30-50 лет.
Монолитный ленточный фундамент
Для того, чтобы построить надежное основание-ленту, вам нужно выбрать оптимальный вариант ленточного фундамента. А уже определившись с параметрами и видом, вы сможете выбрать и рассчитать материалы для ленточного фундамента.
Схема плитного фундамента
Плитный фундамент — бетонная или железобетонная плита. Ее размещают под всей площадью строения на подложке из песка и щебня. Плитный фундамент подходит для строительства на плывучих, подвижных, слабых грунтах (глина, суглинок, пески с неглубоким залеганием подземных вод, переувлажненная почва, торфяники, насыпной грунт). Плита большой площади равномерно распределяет нагрузку на почву. В результате по всей площади основания нет точек, где дом будет особенно сильно “осаживаться”, когда почва движется вертикально. Когда грунт и воды перемещаются горизонтально, плита движется вместе с ними, поэтому плитный фундамент еще называют плавающим.
В частном строительстве есть два варианта заглубления плитного фундамента: если вы возводите небольшую хозяйственную постройку, или каркасно-щитовой дом, можно даже не рыть котлован, а просто снять дерн на глубину 5 см. Если вы строите дом или коттедж, глубина котлована должна составлять 30-50 см.
Различают несколько форм фундаментной плиты:
- классическая, в виде плоского параллелепипеда, высотой от 10 до 30 см, в зависимости от нагрузки. Длина и ширина как минимум совпадают с размерами строения, либо, если вы строите дом значительных габаритов, плита выступает за пределы контура дома на 1-1,5 м с каждой стороны
Классическая монолитная плита
- плита с ребрами жесткости, обращенными наверх либо вниз. Ребро жесткости — часть плиты в виде бруса. Оно принимает на себя неравномерные вертикальные нагрузки и помогает лучше распределить их по всей площади плиты. Ребра жесткости располагают по периметру стен и под несущими опорными элементами.
- плита с кессоном — углублением для ниши или подвала, которое заливается вместе с плитой
- утепленная “шведская” плита — основание в виде нескольких слоев: бетонная монолитная плита, лежащая на нескольких слоях утеплителя и гидроизоляции. Внутри слоев проводятся коммуникации, вплоть до водяного обогрева.
Вы уже знаете, что для некоторых типов грунтов плита может быть единственным решением для фундамента. Такое основание будет прочным, на нем вы сможете построить дом из любых материалов. Долговечность — 100-150 лет. У монолитной плиты срок службы дольше, чем у сборной. Минусы заключаются в том, что для заливки такого фундамента вы израсходуете гораздо больше материалов (бетона и арматуры), чем на возведение ленточного. В регионах с суровым зимним климатом и глубоким промерзанием почвы лучше рассматривайте свайный фундамент — сила вспучивания окажется губительной даже для самой мощной укрепленной плиты. И еще: на ровном участке плита — идеальное решение. Но если на участке есть уклон, плитный фундамент не подойдет.
Если вы выберете плитный фундамент, будьте готовы прокладывать коммуникации и подготавливать дренажную систему до устройства основания. Плиту нельзя будет потом поднять и положить под нее десятки метров труб, и выкопать что-то под ней тоже уже не получится.
Чтобы возвести плитный фундамент, вам потребуются либо готовые железобетонные плиты, либо материалы для заливки монолитного плитного фундамента — геотекстиль, песок и щебень для подготовки котлована и устройства подушки под плиту, бетонная смесь, арматура, гидроизоляция, утеплители. Если вы строите по проекту, в нем заложены параметры и количество материалов. Если проекта нет, вы можете рассчитать расход материалов для плитного фундамента самостоятельно. В случае, если вы выбираете вариант готовых железобетонных плит, помните, что основание получится сборным. Влага для сборного фундамента всегда разрушительнее, чем для монолитного. Вес и габариты плит — а одна плита весит от нескольких сот килограммов до нескольких тонн — осложняют процесс доставки и укладки.
Схема свайного фундамента
Свайный фундамент — группа свай, на которые опирается все здание или его часть. Сваи располагают либо в виде свайного поля под всей площадью здания, либо кустами, рядами и по одной под частями строения. Сваи — деревянные, металлические или железобетонные стержни или столбы, которые вкапывают в землю вертикально. Разновидность свайного фундамента — свайно-ростверковый, когда на сваи опирается не само здание, а ростверк. Ростверк — горизонтальная часть фундамента над землей, плиты или лента, которые соединяют между собой сваи и перераспределяют нагрузку здания на сваи более равномерно.
Свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент — решение для почв, на которых все остальные виды оснований построить нельзя: мерзлые, пучинистые, сильно заболоченные или обводненные — там, где верхние слои почвы рыхлые и нестабильные, или вообще отсутствуют. Еще сваи являются спасением там, где на участке строительства есть перепад высот. Смысл свайного фундамента в том, что сваи либо проходят насквозь мягкие грунты и опираются на твердую породу, либо не достают до стабильного грунта, но при этом сила трения опор и поверхностных грунтов дает нужную устойчивость. Он не подойдет в местности, где верхние слои почвы скалистые и твердые.
Выделяют несколько видов свай и соответствующих технологий строительства. Забивные сваи сделаны из железобетона (реже — из дерева или металла) и забиваются в грунт ударами, бурением, вибрацией или паром с помощью специальной техники. Дорого, тяжело и не всегда технически можно реализовать на своем участке. Набивные и буронабивные сваи заливаются в вырытую скважину. Разница в том, что для набивной сваи скважину вам придется вырыть заранее, а буронабивная заливается в момент бурения. Винтовые сваи делают из металла. Вы покупаете сваи готовыми и просто вкручиваете их в грунт.
Кроме того, что свайный фундамент для некоторых местностей — единственно возможное решение, для него не требуется рыть котлован. Устанавливать винтовые сваи можно в любое время года, и строительство вообще в этом случае ускоряется — вам не нужно ждать, когда бетон затвердеет, можно строить. Фундамент не осаживается. Сваи можно забивать в зонах, где есть подземные коммуникации. Минусы состоят в том, что построить цоколь или подвал не получится. Несущая способность свай существенно ниже, чем у плиты и даже у ленты — вам не стоит строить массивное сооружение на сваях, вы получите неустойчивую конструкцию. Есть риск коррозии и разрушения, а еще металл является отличным проводником тока, поэтому свайно-винтовой фундамент — не вариант, если вы живете невдалеке от высоковольтной линии электропередач, подстанции, электрифицированной железной дороги или вышки сотовой связи.
Этот вид основания — один из самых сложных в смысле проектирования, поэтому чтобы спланировать и рассчитать все нагрузки, желательна профессиональная помощь. Чтобы построить свайный фундамент, вам понадобятся либо готовые винтовые сваи, либо набивные железобетонные сваи, либо материалы для буронабивных свай: бетон, арматура для укрепления бетона, гидроизоляция.
Схема столбчатого фундамента
Еще одна разновидность основания — столбчатый фундамент. Он очень напоминает свайный, это тоже одна или несколько отдельно стоящих опор под строением. Длина свай может доходить до 6 м, столбы обычно сильно короче. Сваи опирают на стабильный, глубоко залегающий грунт, а столбы вкапывают немного ниже точки промерзания грунта. У столба опорная поверхность — его подошва, а у сваи еще и боковая поверхность. Площадь сечения столба обычно шире. Как и для свайного фундамента, в конструкции используют ростверк для связывания опор между собой.
Рассмотрите столбчатый фундамент, если строите каркасный, каркасно-щитовой или деревянный домик на стабильном однородном грунте, не подверженном вспучиванию. Еще он хорошо подходит для заборов и ограждений.
Столбчатый фундамент может быть сборным, монолитным и деревянным. Сборный фундамент делают из кирпича, бутового камня, готовых железобетонных блоков, металлических или асбестоцементных труб. Монолитный — из железобетона.
Чтобы построить сборный столбчатый фундамент, вам понадобятся готовые блоки для устройства столбов, песок и гравий для подушки под основания столбов, и гидроизоляция. Если вы планируете сделать монолитный фундамент, то вам потребуются песок, гравий, опалубка или трубы для заливки бетона, бетон, арматура для укрепления, гидроизоляция.
Какой тип фундамента выбрать и почему
Теперь вы понимаете, какие варианты фундамента существуют, и чем хорош каждый из них. Значит, вы уже можете определить, какое основание подойдет лучше для вашего строения на вашем участке. Напомним самое важное — то, что вам нужно учесть, принимая решение о типе фундамента.
Если вы собираетесь построить 2-3 этажный дом из теплых материалов, чтобы жить в нем круглый год всей семьей, сразу можно исключить столбчатый и обычный свайный фундамент. Если в этом доме предполагается подвал, рассмотрите ленточный фундамент. В регионах, где почва болотиста, или есть вечная мерзлота — а это, например, Сургут — для такого дома лучше подойдет свайно-ростверковый монолитный фундамент. В Московской области, и вообще в средней полосе, вы, скорее всего, будете выбирать между плитным и ленточным. Здесь есть и песчаные, и глинистые грунты, и торфяники. Например, Шатура и Орехово-Зуево — торфяники, а на западе области можно встретить преимущественно глинистые грунты. На Урале почвы разнообразны, есть и болота, и горы, и глинистые участки. Еще там есть горы и предгорья со скалистыми сухими грунтами и неровным рельефом — там, скорее всего, уместнее ленточный фундамент с заглублением.
Если вы строите легкий дом из дерева или по каркасно-щитовой технологии, и ваш участок находится в заболоченной местности, где почва переувлажнена, или промерзает и склонна к вспучиванию, выбирайте сваи. Как и в случае, если на участке есть перепады высоты. Для легкой конструкции на относительно ровном участке с песчаным грунтом подойдет столбчатое основание.
Если вы хотите построить баню, навес, забор или какую-то другую легкую хозяйственную постройку из дерева или щитов на любом нескалистом грунте, вам стоит выбрать фундамент на винтовых сваях, столбчатый или ленточный.
Если вам нужны раздвижные ворота или гараж — любая постройка, которая будет нагружаться движением, — вам не подойдет фундамент на сваях, скорее, ленточный или — для гаража — даже плитный.
Стоит иметь в виду, что столбчатый фундамент на слабых нестабильных или очень неоднородных грунтах, на сильно увлажненной почве не используют даже для легких одноэтажных строений.
Еще помните, что если на участке уже есть строение, и вы собираетесь пристроить к нему новое сооружение вплотную, вам придется учесть, на каком фундаменте его возводили. Рекомендуется выбирать для новой постройки такое же основание, как и у старого здания. Так вы избежите разной осадки и деформаций основания. Существует два способа соединить фундаменты — с помощью жесткого армирования или деформационного шва. Первый используют, если грунт на участке не подвержен пучению, и основное здание стоит не менее 10 лет. Второй способ подходит во всех остальных случаях, к тому же он проще и дешевле. Между основаниями оставляют зазор, который заполняют изоляционными материалами.
В заключение напомним: чтобы исключить в будущем перекосы и трещины в стенах, разрушения фундамента, подтопления, дорогостоящий ремонт и спасение имущества, вам стоит тщательно отнестись к исследованию грунта и проектированию постройки. Фундамент выбирайте с учетом климата в вашей местности, особенностей грунта, рельефа участка. Обдумайте в мельчайших деталях будущее строение — важно все: габариты, материалы, условия эксплуатации, устройство коммуникаций, отделка. Если вы не уверены в собственных силах, не стесняйтесь искать помощи профессионалов. Стройте с удовольствием и на всю жизнь!
Источник