Фундамент – это основа всего сооружения, без которой никак не обойтись в строительстве. Ведь вся нагрузка, которую оказывает строение, приходится на него.
Правильно подобранный тип фундамента и его обустройство, позволит дому крепко стоять, не поддаваясь крену и разного рода деформациям, в любом климате, с учетом особенностей грунта.
В строительстве существует несколько основных видов фундамента, которые различаются в зависимости от конструкции, материала производства, вида грунтов. Все одни имеют свои преимущества и недостатки.
Содержание
- 1 Выбор фундамента. С чего начать
- 2 Факторы, влияющие на выбор
- 3 Планировка территории участка
- 4 Грунт как основа дома
- 5 Классификация грунтов в строительстве
- 6 Виды фундаментов для частного дома
- 7 Обзор монолитного и сборного фундамента
- 8 Столбчатые фундаменты
- 9 Плита в качестве основания дома
- 10 Комбинированный ленточно-свайный
Выбор фундамента. С чего начать
Прежде чем начать выбирать фундамент, необходимо понять, для чего он нужен и какую функцию выполняет.
Роман НиконовКонсультант по строительству
Фундамент – прокладка между зданием и грунтом. Он распределяет вес здания на грунт. Это не статичная конструкция – он может сжиматься, изгибаться, и, иногда, растягиваться. Чтобы дом на нем не деформировался, необходимо выполнить два условия:
- Осадки грунта под домом не должны быть больше определённых значений. Рассчитываются они по специальным формулам в зависимости от веса и конструкции здания, типа грунта, его влажности и пористости. Эти величины определяют по образцам, полученным при инженерно — геологических изысканиях;
- Грунт не должен менять структуру. Для каждого грунта, находящегося под постоянно увеличивающейся нагрузкой, наступает момент, когда его частицы начинают ломаться или смещаться относительно друг друга и он проседает. Значит, под подошвой фундамента не должно быть давления, при котором «сломается» грунт основания.
Факторы, влияющие на выбор
Если получить проект дома можно несколькими путями: обратиться в специализированную компанию и заказать индивидуальный, купить готовый типовой проект дома, или адаптировать скачанный из сети. То, фундамент к дому всегда является индивидуальным решением для каждого отдельного взятого случая. Ведь условия строительства всегда разные. Даже дома-соседи имеют различия в структуре и типе основания.
Поскольку главное требование к фундаменту – это надежность, его обустройство может начинаться только после учета всех факторов, которые могут повлиять на его несущую способность и прочность. Целесообразно доверить расчет фундамента проектному институту. Специалисты учтут все значимые факторы, в числе которых:
1. Категория грунта
Наиболее важный фактор, оказывающий влияние на выбор вида фундамента, поскольку определяет несущую способность основания.
Идеальный грунт обладает такими характеристиками:
- низкая проседаемость;
- статичность (не смещается в силу разных природных причин);
- устойчивость к силам морозного пучения;
- однородность.
Но, как правило, участок покупают из других соображений, а не из-за особенностей почвы, поэтому тип грунта следует учесть при расчете. Основные типы грунтов, их характеристика, и влияние на выбор типа фундамента приведены в таблицах:
Естественные основания под фундамент
Тип грунта | Представители | Рекомендации по выбору |
---|---|---|
Слабый (мягкий) | – пылеватые пески (имеют частицы размером 0,05 до 0,005 мм); – суспесь (песок и до 10% глины); – плывун; – песчано-глинистые грунты; – лесс (смесь пылеватого грунта и глины); – глинистые грунты; – болотистые грунты; – биогенный грунт; – почва. |
– свайный – плитный. |
Средний | – плотные известняки; – плотные сланцы; – песчаники; – известковый шпат; – полускальные грунты; – крупнообломочные грунты. |
– ленточный; – столбчатый. |
Прочный | – скальный грунт (песчаники, кварциты, граниты); – песок. |
– любой тип; – допускается строительство дома без фундамента. |
Несущая способность разных типов грунтов приведена в таблице:
В случаях наличия на участке слабых, сильно сжимаемых грунтов их усиливают путем внесения различных добавок. Длительная выдержка искусственно усиленных грунтов делает их пригодными для заливки фундамента любого типа. В случае если работы начинают через год-два после устройства, следует изучить индивидуальные свойства грунта и принимать решение относительно типа основания.
Искусственные основания под фундамент
Тип грунта | Представители | Рекомендации по выбору |
---|---|---|
Насыпной (намыв или насыпка) | – гравий; – щебень с песком и глиной; – металлические шлаки; – отвалы горных выработок; – строительный мусор. |
В зависимости от степени усиления почвы. |
Улучшенный | – цементирование; – битуминирование; – введение жидкого стекла |
2. Наличие и место нахождения грунтовых вод
Требует устройства дренажной системы, усложняет процесс закладки ленточного фундамента. Не оказывает существенного влияние на закладку фундаментов других типов. Исключает или сильно усложняет строительство подвала под домом. Уровень воды замеряется ранней осенью, когда уровень грунтовых вод наиболее высокий. Грунтовая вода, как и пучение, давят на стенки фундамента сбоку.
3. Уровень промерзания почвы
Определяет глубину заложения основания фундамента (место нахождения его подошвы). Наличие воды в почве сообщает ей способность пучения, т.е. способность увеличиваться в объеме при низких температурах, вследствие превращения влаги в лёд.
Чтобы исключить влияние морозного пучения грунта, подошву целесообразно располагать ниже уровня промерзания, который для каждой местности имеет свое значение. А также, помимо региона зависит от уровня растительности на участке. Зависимость уровня закладки фундамента от типа грунта приведена в таблице:
Тип грунта | Представители | Рекомендации по выбору | Рекомендации по глубине заложения |
---|---|---|---|
Пучинистый | – суглинок; – суспесь; – почва; – пылеватые пески; – плывун; – лесс. |
– свайный тип фундамента; – монолитная плита для дома малой этажности. |
Глубина заложения = глубина промерзания + 250 мм. |
Не пучинистый | – крупный песок; – средний песок; – галька; – гравелистый грунт. |
– любой тип. | Глубина заложения – 700 мм. |
4. Рельеф местности
Наличие фундамента позволяет подготовить площадку для строительства дома. Залитое по уровню основание дома, существенно упрощает работы по возведению. Данное утверждение справедливо для всех видов используемых материалов.
5. Сейсмическая активность в регионе
Исключает использование блочного ленточного фундамента. Ввиду значительного риска потери его прочности. В этом случае используется плитный или монолитный ленточный типы фундаментов. Основная задача – исключить влияние колебаний почвы на строение.
6. Материалы строительства
Сегодня для строительства дома используются различные материалы: пеноблок, газобетон, газосиликат, арболит, кирпич, брус, оцилиндрованное бревно, а также каркасное строительство. И если камень и производные от него являются более устойчивыми к влаге, то древесина нуждается в защите. Одним из способов обеспечения защиты является заливка и надежная гидроизоляция фундамента.
7. Наличие подвала и его назначение
Использование площади под строением (подвал, погреб, хозяйственный блок, место для хранения заготовок или подземный гараж) автоматически означает наличие надежного фундамента, выполняющего функцию внутренних стен для построенных там помещений;
8. Типы нагрузок
Этажность дома определяет статистическую нагрузку, которая будет непрерывно воздействовать на фундамент. К ней же относится мебель, сантехника, оборудование и все, что будет постоянно присутствовать в доме. Кроме этого, стоит выделить и динамическую нагрузку, которую создают жильцы дома и периодически появляющиеся в нем предметы.
Также следует учесть возможность увеличение статической нагрузки, например, принято решение достроить мансарду, сделать чердак эксплуатируемым, построить бассейн и т.п. Чтобы нивелировать возможные изменения в статической нагрузке, а также динамическую нагрузку в расчетах делают запас по прочности.
9. Наличие подземных коммуникаций
Существуют нормы, которые регламентируют минимальное расстояние от фундамента строения до подземных коммуникаций.
Планировка территории участка
Выбирая участок для своего будущего дома из нескольких вариантов, многие застройщики руководствуется лишь ценой, площадью и наличием подведённых коммуникаций. Но, как показывает практика, одним из решающих факторов при выборе участка под будущую застройку, а значит и фундаментных работ, должна стать возможность грамотной планировки территории.
Андрей Пашухин. Инженер по строительству компании Фундаментально. рф
Выбирать участок для дома желательно в соответствии с пониманием, как вы его планируете впоследствии использовать, а именно – какой дом и хозяйственные постройки будут на нём возводиться.
Уже на первоначальном этапе необходимо смотреть, подходит ли участок под ваши нужды, а не пытаться строить дом на совершенно неподходящей для этого территории.
Если изначально планируется строить большой каменный дом в два-три этажа, то и участок нужно подбирать соответствующий. Он должен быть больше границ дома минимум на 10-15 метров и иметь грунты с хорошей несущей способностью.
Нужно чётко понимать, что чем сложнее геология и грунты на участке, тем дороже обойдётся строительство основания дома. Конструкция должна основываться на технико-экономическом обосновании проекта дома и геологических изысканиях для определения вида грунта.
Основные факторы, определяющие, какой будет конструкция, следующие:
- Характеристики будущего дома и его конструктивные особенности;
- Материал, из которого будет строиться дом;
- Тип грунта и уклон участка;
- Уровень грунтовых вод и глубина промерзания почвы зимой.
Чем тяжелее дом и чем сложнее его конструкция, тем сложнее фундамент и тем дороже он будет стоить.
Грунт как основа дома
Имея на руках проект дома, необходимо как можно скорее понять, что за грунт на вашем участке и, соответственно, какая у него несущая способность.
Роман Никонов
Обычно в основании здания оказывается несколько типов грунтов. Для окрестностей Москвы глубина полнозаглубленного фундамента – 1,5 метра. Зона влияния фундамента, то есть глубина, на которой будет заметно дополнительное давление от здания, – это ещё от 2 до 4,5 метров. Это значит, что при расчёте фундамента под тяжёлые дома нужно учитывать свойства грунтов на глубину до 6 метров. Теперь представим, что на глубине 3 метра находится слой слабого грунта. Он может не выдержать дополнительной нагрузки от здания.
На прочность грунтов влияет УГВ: влажные грунты менее прочные, чем сухие. А пылеватый песок, насыщенный водой вообще может превратиться в «плывун».
Александр Земсков, Руководитель компании BAUBILD
Вид, свойства и характеристики грунта, имеют первостепенное значение при строительстве фундамента для дома.
А выбор конструкции фундамента, его размеры, глубина заложения и технология строительства основывается на данных геологических исследований местности.
При высоком уровне грунтовых вод желательно сделать дренаж участка и дренаж вокруг дома.
Благодаря этому понижается их уровень и соответственно уменьшается насыщенность грунта водой, что уменьшает силу морозного пучения.
Морозное пучение происходит из-за того, что вода, находящаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объёме. Под действием этого давления происходит подвижка грунта, что может привести к выталкиванию фундамента наружу, его разрыву или неравномерному подъёму дома, а значит и деформации всей конструкции.
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.
Тип грунта |
Описание |
Плюсы |
Минусы |
Скальные |
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. |
Песчаные |
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 уплотняются. |
Легко осыпаются, требуют серьёзных работ по укреплению стенок траншей и котлованов. |
Заторфованные грунты и растительный слой |
почти наполовину состоят из гумуса и растительных остатков. |
Отсутствуют. |
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. |
Пылевато-глинистые |
Состоят из смеси песчаных и глинистых частиц в разных пропорциях – супеси, суглинки и глины |
Удерживают вертикальные стенки, что упрощает земляные работы. Являются водоупором |
Являются пучинистыми. |
Только изучение совокупности свойств и характеристик грунта позволит построить прочный, надёжный и долговечный фундамент.
Это интересно: Укрепляем фундамент старого деревянного дома не поднимая дом на подвижной почве своими руками: Обзор
Виды фундаментов для частного дома
Фундаменты для дома можно разделить на четыре основных вида конструкции:
- Столбчатый;
- Свайный;
- Ленточный;
- Плитный.
По глубине заложения они различаются на:
- Мелкозаглубленные;
- Глубокозаглубленные.
Основание дома закладывают ниже глубины промерзания в целях предотвращения его деформации силами морозного пучения. Мелкозаглубленные конструкции сооружают для лёгких зданий на грунтах, не подверженных морозному пучению. Чем больше глубина закладки фундамента, тем дороже обойдётся его возведение.
По способу сооружения фундаменты могут разделяться на:
- Монолитные;
- Сборные;
- Комбинированные.
Александр Земсков
Монолитные фундаменты сооружают на месте строительства из армированного бетона. При соблюдении технологии строительства и использовании качественных материалов они считаются наиболее прочными и надёжными. Для сборных конструкций используют готовые железобетонные элементы: балки, плиты, блоки и пр. Комбинированные фундаменты возводят из готовых заводских элементов и бетонного раствора.
Столбчатые
Под углы здания в местах наибольшей нагрузки ставятся кирпичные, бетонные или деревянные столбы, закопанные на глубину больше полутора метров, чтобы при морозном пучении его не выдёргивало из земли.
Такие фундаменты чаще всего используется при строительстве временных и лёгких сооружений.
Свайные
Винтовая свая – это стальные трубы с винтом на конце. Ее вкручивают в землю как шуруп, а потом ставят на них конструкции. Это самый быстровозводимый фундамент, под дачный домик в 60 – 80 квадратных метров он делается за пару дней.
Плюсы:
- Быстро возводится;
- Не требует выполнения земляных работ.
Минусы:
- Ограниченный срок службы – определяется скоростью коррозионного разрушения лопастей свай.
Также сваи может поднимать, т.к. метал хорошо проводит холод, и грунт вокруг сваи промерзает на большую глубину, чем вокруг традиционного фундамента.
Буронабивная свая – отверстие в грунте длиной от 1,5 метров и более метров, в которую вставлена арматура и залит бетон. Особым видом такого фундамента являются сваи ТИСЭ — с уширением в нижней части, которое позволяет увеличить несущую способность сваи, но может быть успешно выполнено только в полутвёрдых и тугопластичных глинах.
Плюсы:
- Позволяет ставить тяжёлый дом, если прямо под ним слой слабого грунта – тогда сваи передают вес на прочный грунт, который может быть достаточно глубоко – т.н. «сваи-стойки».
- Позволяет уменьшить объем земляных работ в сравнении с любым типом фундамента, если дом – лёгкий.
Минусы:
- Сложен в выполнении, и дорог при устройстве свай в сыпучих и текучих грунтах.
Требует инженерно-геологических изысканий на большую глубину, чем обычные фундаменты для загородных домов.
Плитные
Роман Никонов
Такой фундамент представляет собой единую плиту под всем домом – плоскую или ребристую, утеплённую – так называемую УШП или неутеплённую. Один из самых универсальных типов фундамента. Очень часто является фундаментом «по умолчанию» в типовых проектах загородных домов, так как может без особенных проблем устанавливаться на всех типах грунтов, кроме: пылеватых влажных песков «плывунов», текучих глин, насыпных и заторфованных грунтов.
Плюсы:
- Универсальность.
- Надёжность.
Не требуется большого заглубления в грунт, что особенно важно при высоком уровне грунтовых вод.
Минусы:
- Для крупных частных домов сложной формы превращается в очень сложную конструкцию.
- Требуется много материалов, особенно с учётом песчаной подушки, засыпки пола.
- Требует устройства отдельной конструкции цоколя, так как располагается обычно в уровне земли.
Такой фундамент неудобно возводить для домов на склонах при перепаде высот больше 1 метра на всю длину дома.
Ленточные
Делится на два основных типа:
- Полнозаглубленный.
- Мелкозаглубленный – МЗЛФ.
Полнозаглубленный – делается на всю глубину промерзания грунта. Это расчётная величина, учитывающая тип здания, грунта, режим эксплуатации дома.
Один из самых надёжных типов фундамента для дома любой формы, веса и площади. Что немаловажно, несущая способность такого фундамента почти не зависит от его армирования.
Плюсы:
- Прост в изготовлении.
- Надёжен.
Минусы:
- Очень высокая материалоёмкость, так как требуется заложение ниже глубины промерзания.
- Сложность в устройстве при высоком уровне грунтовых вод.
Мелкозаглубленный фундамент представляет собой монолитную железобетонную балку на песчаной подушке.
Роман Никонов
Этот тип фундамента разработан в 60-х годах 20 века, когда выяснилось, что несущая способность полнозаглубленной ленты для лёгких домов – избыточна, более того, морозное пучение иногда ломает такие фундаменты, если они выполнены с нарушением технологий (залиты в землю без опалубки).
Плюсы:
- Для возведения требуется меньше материала, чем для полнозаглубленной ленты.
- Возможность делать такой фундамент при высоком УГВ.
Минусы:
- Низкая жесткость (очень часты случаи образования трещин в конструкциях домов из мелкоштучных материалов – блоков и кирпича, установленных на таких фундаментах).
- Высокие требования к качеству армирования.
- Обязательное устройство дренажа и песчаной подушки.
Мелкозаглубленный фундамент используют на участках, состоящих из сложного грунта, с высоким УГВ, при большом перепаде высот и т.п.
Андрей Пашухин
При высоком УГВ нужно использовать мелкозаглубленные фундаменты. Смысл фундаментной подготовки заключается в том, чтобы обеспечить полный контакт грунта с фундаментом, и, если требуется – повысить несущую способность грунта до значений, соответствующих расчётным.
Если закладывается МЗЛФ, то обязательно устройство утеплённой отмостки. Это позволит обеспечить стабильное положение и исключить пучение грунта. В остальных случаях достаточно устройства неутеплённой отмостки для отведения дождевой воды от фундамента, чтобы исключить его подтопление.
Важно помнить, что уже на стадии проектирования фундамента необходимо задуматься о том, что наличие большого уклона на участке потребует мероприятия по «якорению» и планировке, а наличие грунтовых вод на высоком уровне потребует его понижения и отведения.
Александр Земсков
Очень часто встречаются участки со значительным уклоном, с одной стороны это плюс с дизайнерской точки зрения, тут можно интересно построить ландшафтный дизайн. Но такой участок, по сравнению с ровным, более затратен при возведении фундамента.
Таким образом, выбор основания для дома заключается в решении множества разнообразных задач, а при проектировании необходимо учитывать целый комплекс факторов влияющих на долговечность фундамента, а значит и на надёжность вашего будущего дома.
На FORUMHOUSE собрана вся возможная информация о фундаментах.
Предлагаем вам подробный и наглядный рассказ участницы нашего портала о строительстве дома на ТИСЭ. У нас вы найдете информацию о планировке и устройстве цокольных этажей и подвалов и всю информацию по УШП, от конструктива до расчёта.
Присоединяйтесь к нашей дискуссии о том, как поднять дом и заменить под ним основание. Посмотрите наше видео про то, как в одной конструкции объединить три вида фундаментов.
Обзор монолитного и сборного фундамента
На фото схема монолитного фундамента
Особенности монолитного и сборного фундамента для строительства частного дома. Отличительной характеристикой монолитного фундамента является способность выдерживать значительные нагрузки, благодаря чему именно монолитный фундамент используется как основа для железобетонных ограждений. Однако на его возведение потребуется очень много ресурсов – как материальных, так и человеческих. Использование специальных видов техники – это также одно из необходимых условий в данном случае.
Выдерживает значительные нагрузки
Сборная конструкция будет несколько проще в плане сооружения, однако этот тип фундамента не подходит для пучинистых грунтов, подверженных глубокому промерзанию. Кроме того, не получится на таком основании построить дом сложной формы – необходимо будет обрезать стандартные блоки, использующиеся для его возведения, что само по себе весьма проблематично. А вот для зданий простой формы (капитальных гаражей, например), сборный фундамент – то, что надо!
Подходит для гаражей и прилегающих строений
Столбчатые фундаменты
Этот вид фундаментов получил распространение вместе с ростом популярности каркасных и панельных коттеджей, а также домов из клееного и пиленого бруса. Затраты на такой фундамент в несколько раз ниже, чем на ленточный или плитный. Главная особенность такого фундамента — необходимость монтажа нижней обвязки из бруса или балок, которая служит основанием дома.
Столбы устанавливаются под всеми стенами периметра и внутренними перегородками с интервалом до 2,5 м (оптимально 1,5 – 2 м). Они заглублены в землю на глубину больше, чем уровень промерзания и поднимаются над уровнем грунта на требуемую высоту. Очень удобны такие фундаменты на площадках неровного ландшафта — варьируя высоту столбов легко добиться идеально горизонтального положения обвязки.
Размеры столбов зависят от материала изготовления, их строят из:
- бетона;
- природного камня;
- кирпича;
- плитняка.
Размеры варьируются в диапазоне 38 – 50 см по стороне, как правило, в поперечном сечении они представляют квадрат, реже — прямоугольник.
По способу строительства столбчатые фундаменты подразделяются на монолитные и сборные.
Монолитный столбчатый фундамент
Выбор варианта определяется свойствами грунтов на площадке, где строится дом. При глубоком залегании грунтовых вод идеальным выбором будет монолитный столбчатый фундамент из армированного бетона. Как и в ленточном фундаменте, арматурный каркас в столбе обязателен в любых климатических условиях.
Монтаж столбчатого фундамента производится в несколько этапов:
- подготовка ямы (скважины);
- монтаж опалубки;
- сборка арматурного каркаса;
- заливка бетона.
В промежуток между столбом и краем скважины (расстояние должно составлять не менее 10 см) засыпается мелкий гравий или песок — таким образом снижаются нагрузки на фундамент со стороны грунта при замерзании или других подвижках. Но на грунтах с риском горизонтальных движений (плывунах и других неустойчивых почвах) устанавливать столбчатые фундаменты не рекомендуется — они обладают невысокой устойчивостью к опрокидыванию и всегда существует риск нарушения устойчивости дома.
Сборный столбчатый фундамент
Сборные столбчатые фундаменты представляют собой столбы и бетонные платформы, изготовленные на заводе.
Они собираются в виде конструктора на участке и соединяются между собой сваркой арматуры и бетонированием стыков. При всей дешевизне и простоте монтажа, столбчатые фундаменты достаточно ограничены в сфере применения. Они оправданы на прочных и устойчивых грунтах для зданий не выше 2 этажей, без подвалов и цоколей. Но «узкая специализация» не снижает их привлекательности для частного строительства.
+ Плюсы столбчатых фундаментов
- Экономия материалов.
- Небольшие трудозатраты.
— Минусы столбчатых фундаментов
- Слабая устойчивость в горизонтально подвижных грунтах.
- Потребность в обустройстве цоколя.
- Невозможно использовать для зданий с тяжелыми стенами.
Плита в качестве основания дома
Модель плитного фундамента
В том случае, если планируется строительство на плавающих почвах, которые подвержены сильному и неравномерному сжиманию, просадочных или пучинистых грунтах, целесообразно будет возводить плитный фундамент. Выглядит этот вид он как монолитная или же решетчатая плита, собранная из железобетонных балок с заделанными стыками. Этот тип фундамента возводят по всей площади строения, а не только под несущими стенами. Кстати сказать, «плавающий» фундамент целесообразно закладывать в том случае, если стройка планируется на том участке, где уровень грунтовых вод располагается близко к поверхности земли (менее одного метра). Недостатком этого типа фундамента будет только лишь его высокая стоимость.
Надежный, но высокий по стоимости
Комбинированный ленточно-свайный
Модель смешанного: ленточно-свайного фундамента
Эта конструкция состоит из равномерно распределенных свай, которые устанавливаются
соответственно несущей нагрузки исходя из данных предварительного проекта будущего здания. Верхняя часть свай фиксируется с ленточной основой армированием и бетонированием по подготовленной опалубке.
Свайно-ленточный тип фундамента – идеальный вариант для основания здания, строительство которого будет происходить на рыхлом или же сложном грунте.
Отличный вариант для неустойчивых грунтов