Jump - -,    . - Jump.
Проконсультируем бесплатно
+7 (495) 223-70-33

Фундаменты

От правильного выбора и качества исполнения фундамента зависит благополучие, возведенного на нем здания. Фундамент должен быть устойчивым, долговечным, что достигается благодаря тщательному расчету его конструкции.

Функция фундамента заключается в передаче нагрузки от здания грунту. Проектирование фундамента осуществляется только после того, как выполнен проект здания, известен его вес и вычислены нагрузки на основание.

К устройству фундамента следует относиться очень серьезно, поскольку исправление ошибок обходится намного дороже первоначальных затрат.

Стоимость фундамента зависит от используемой строительной технологии, а также от выбранного типа фундамента. В сметной стоимости среднего коттеджа фундаменту отводится до 20%, из которых 3-4% – земляные работы, 14-15% – фундаментная конструкция, 0,5% гидроизоляция.

Армированный каркас фундаментной плиты перед заливкой бетоном Монолитная плита с внутренними ребрами жестоксти
Армированный каркас фундаментной плиты перед заливкой бетоном Монолитная плита с внутренними ребрами жестоксти

Фундаментные исследования

Перед началом земляных работ определяется глубина закладки фундамента, которым является расстояние от подошвы (нижней плоскости соприкосновения с грунтом) до поверхности земли. Она зависит от глубины промерзания и несущей способности грунта. В свою очередь, глубина промерзания зависит от климатической зоны, чем севернее, тем глубина промерзания становится больше.

Дилетантами нередко высказывается мнение, что для фундамента достаточно углубиться на 30-50 см, однако это не так. Дело в том, что поверхностные слои грунта обязательно содержат в себе влагу, которая при отрицательных температурах замерзнет и расширится. Данное явление называется вспучиванием грунта и происходит оно по пути наименьшего сопротивления, т.е. по направлению вверх. При этом подъем грунта происходит неравномерно, чем вызывает сильные напряжения фундамента и, как следствие, нарушение его целостности.

Еще одной причиной нарушение конструкции фундамента является проникновение влаги под его подошву. Вследствие этого, вначале происходит уплотнение грунта, а затем его проседание. Результат подобен действию вспучивания грунтов – трещина фундамента, а затем и стен. Чтобы этого не происходило вокруг дома обязательно предусматривается метровая отмостка либо дренаж.

Гидрологическая обстановка вокруг дома должна быть под контролем. Здание может отреагировать на проходящую рядом канализационную или водопроводную сеть. Для выгребных ям существует ограничение: их нельзя располагать ближе 8 м от края дома. Чтобы гарантировано избавить себя от возможных последствий, выгребные ямы делают герметичными. Не стоит преуменьшать значения типа ямы. Если раньше в селах дно ямы выстилали щебнем и песком, чтобы жидкость уходила в грунт, и заполнение не происходило слишком быстро, то сегодня этого лучше не делать, поскольку вес современного коттеджа намного больше одноэтажного сельского дома. Угрозой тяжелому коттеджу может стать не только негерметичный выгреб, но и близко расположенная колонка, постоянно увлажняющая грунт.

Нередко можно услышать мнение, что фундаменту следует отстояться с осени до весны без надстройки. Однако объективных причин для такой «технологической» паузы нет. Более того, осеннее намокание, зимнее замерзание и весеннее оттаивание пойдет ему только во вред. В завершенной строительной конструкции фундамент будет работать совсем по иной схеме, и такие испытания ему не нужны. Специалисты считают необходимость выдержки фундамента заблуждением.

Монолитная плита с внутренними ребрами жестоксти Фундамент
Монолитная плита с внутренними ребрами жестоксти Фундамент

Тип фундамента

В отечественной строительной практике используются четыре основных типа фундаментов:

  • ленточные фундаменты;
  • плитные фундаменты;  
  • свайные фундаменты;
  • столбчатые фундаменты;  

В строительной конструкции не все стены одинаково нагружаются. Это обстоятельство вынуждает делать разную ширину фундамента под ними. Если создать ленточный фундамент с постоянным сечением, то под разнонагруженными стенами произойдет неравномерная просадка грунта, вследствие чего треснет и фундамент и стены. Так, например нагрузка на 1 м длины двунагруженной стены (стена посредине здания, на которую опираются сразу два перекрытия) приходится нагрузка порядка 200 тонн. На наружные несущие стены перекрытие опирается только с одной стороны, поэтому они нагружают фундамент гораздо меньше. Торцевые стены и фронтоны вообще не передают фундаменту никакой нагрузки, кроме собственного веса.

Теперь, вообразим, что в одном углу сходятся две стены, нагрузка которых отличается на порядок. Одна из этих стен просядет на 1 см, а другая на 3-4 см и в углу появится трещина. Чтобы избежать этого, конструктор должен рассчитать площадь подошвы фундамента так, чтобы выровнять степень проседания стен.

Из сказанного можно сделать вывод, что без специальных знаний нельзя браться за устройство фундамента, а также нельзя экономить на нем. Все попытки «интуитивного» проектирования фундамента приведут либо к дополнительным затратам на его усиление, либо перерасходу материалов (читай средств), пущенных на создание излишне прочного фундамента.

Различные типы фундаментов используются в зависимости от ряда факторов, среди которых можно выделить состав грунта, уровень залегания воды, бюджет на строительство и прочее. Поэтому перед владельцем частного дома или другого сооружения встает вопрос, какой вид несущей конструкции лучше выбрать? Чтобы не ошибиться в выборе, следует хотя бы кратко знать, что собой представляет данное основание.

Ленточные фундаменты

Ленточный фундамент является достаточно надежным и долговечным решением в плане обустройства несущих конструкций. Данное основание в основном подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными или кирпичными) или перекрытиями. Его необходимо закладывать под все наружные и капитальные внутренние стены. Ленточный фундамент просто незаменим в случае, если под домом имеются подвалы, теплые подполы, гаражи или цокольный этаж. Для данного основания характерны большие объемы земляных работ и используемых материалов, значительный вес и трудоемкость возведения. Но, несмотря на это, ленточные фундаменты довольно часто используются, в основном благодаря простоте технологии. Различают монолитные и сборные ленточные фундаменты. При сооружении первого типа на дне котлована необходимо выставить опалубку, арматуру и листы теплоизоляции, после чего между стенками опалубки заливается бетон. Чтобы снизить теплопотери, в данное основание рекомендуется заложить утеплитель (керамзит, пенопласт, минераловатные плиты). Второй же тип основания, как правило, состоит из крупных фундаментных бетонных или железобетонных блоков. Основными преимуществами монолитных ленточных фундаментов считаются прочность и надежность, к тому же они могут использоваться для здания любой формы. А к преимуществам фундаментов из железобетонных блоков можно отнести простоту сооружения и значительное сокращение сроков возведения. Однако ленточные фундаменты довольно массивны, не экономичны и трудоемки, а основания из железобетонных блоков еще и менее практичны (пропускают воду в местах соединения) и пригодны только для зданий простых форм (при сложных архитектурных формах блоки приходится обрезать).

Столбчатые фундаменты

На данный момент столбчатый фундамент является самым экономичным среди других видов несущих конструкций. Такое основание лучше всего подходит для постройки зданий на земельных участках, где наблюдается глубокое промерзание земли (особенно это касается пучинистой почвы). Однако фундаменты столбчатого типа имеют определенные недостатки, которые ограничивают область их применения. Например, на подвижных грунтах данное основание можно поставить лишь в комплексе с ростверком из железобетона. В результате такая конструкция будет противодействовать боковым сдвигам. Также столбовой фундамент не подойдет при строительстве на слабонесущем грунте, и если здание отличается внушительной массой. Кроме того, при возникающем цоколе (продолжение общей конструкции) довольно сложно заполнить пространство между грунтом, столбами и стенками. Если вес стеновых конструкций достаточно мал, то в этом случае столбы оставляют далеко позади и ленту, и монолит. Основание обойдется Вам примерно в два раза дешевле, к тому же снижается трудоемкость работ.

При возведении столбчатого основания несущие элементы нужно монтировать на расстоянии 1,2-2,5 м. В данном процессе очень важно, чтобы местоположение изделий соответствовало местам, куда оказываются самые большие нагрузки. Поверх столбов необходимо ставить обвязочные балки. Сечения столбов, как правило, зависит от материала, из которого они изготовлены. Максимально допустимое значение для плиточного бут составляет 40 см, для натурального камня — 60 см, а для кирпича — 38 см. Главными преимуществами столбчатых фундаментов считаются легкость возведения и небольшая цена. А к недостаткам можно отнести плохую стойкость в грунтах, для которых характерна подвижность в плоскости горизонтального типа, ограничения при большом весе постройки, также не стоит забывать и о трудоемкости обустройства цокольного участка.

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты состоят из отдельных свай, перекрытых сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой. Такое основание в частном строительстве встречается крайне редко, так как оно является очень трудоемким и дорогим в выполнении. Свайное основание, как правило, применяется в случаях, когда на слабый грунт нужно передать большие нагрузки. Нагрузка от здания при этом будет передаваться на более плотные грунты, которые залегают на глубине.

Сваи бывают деревянными, железобетонными, стальными и комбинированными.

А по методу изготовления и погружения в грунт различают забивные (опускаются в грунт в готовом виде) и набивные (изготовляемые непосредственно в грунте) сваи.

По типу поведения в грунте бывают висячие сваи, которые используются при достаточно большой глубине залегания прочного грунта, и сваи-стойки, имеющие под собой прочный грунт и передающие на него давление. Наиболее экономичными считаются деревянные сваи, однако во влажном грунте они быстро гниют. Железобетонные сваи несколько дороже, но они более долговечны и способны выдерживать большие нагрузки. Итак, свайные фундаменты дают меньшую усадку, экономичны, мене трудоемки (при их возведении значительно уменьшается объем земляных работ), к тому же их можно возводить на грунтах, обладающих низкой несущей способностью. Главный недостаток этого основания заключается в необходимости использования специальной техники.

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.

Винтовые свайные фундаменты

В настоящее время технология монтажа основания на винтовых сваях находит свое применение в малоэтажном строительстве. Такой фундамент идеально подойдет для строительства для домов из дерева, газобетонных блоков, из кирпича и пеноблоков, домов изготовленных по каркасной технологии. Использование винтовых свай возможно практически на всех видах грунта, за исключением скалистой породы

Гидроизоляция фундаментов

Способ гидроизоляции фундамента обусловлен двумя факторами: степень водонасыщенности грунтов и наличие подвальных помещений. Гидроизоляция должна сдерживать, поступающий извне напор воды. Сегодня существуют технологии создания достаточно надежной гидроизоляции, однако и обходятся они недешево.

Устаревшие способы гидроизоляции стоят меньше, но не могут обеспечить большой надежности. Самая популярная из таких гидроизоляций – это битумная обмазка. Ее проблема в том, что во время нанесения трудно проконтролировать качество, которое обусловлено температурным режимом расплавленного битума. Если этот режим был нарушен, то битум не проникает вглубь бетона, и в последствии отслаивается от него.

Наплавляемая рулонная гидроизоляция мембранного типа

Наплавляемая рулонная гидроизоляция мембранного типа считается более надежной, чем простая обмазка. Выбирая тот или иной способ гидроизоляции, стоит прислушаться к проектировщику, который зачастую предлагает самое оптимальное решении. Однако при наличии средств можно прибегнуть и к более надежным решениям, – ради собственного психологического комфорта.

Причины неустойчивости фундаментов

Главная причина неустойчивости, деформации или разрушения фундамента - действие сил морозного пучения (неравномерного поднятия, "вздутия") некоторых видов грунтов в период зимнего промерзания. Такое поведение грунтов тесно связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной подземных грунтовых вод.

Следует иметь в виду - сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять практически любое строение. По данным некоторых исследований эта сила достигает 10-15 т/м2. При площади фундамента всего в 10 м2 сила вспучивания составит 100-150 т. Укротить эти поистине фантастические силы невозможно, поэтому есть только один выход - грамотное исполнение фундамента.

Итак, прежде чем возводить фундамент, нужно знать:

  • грунт основания (фундамента);
  • глубина промерзания в районе строительства;
  • каков уровень грунтовых вод.

Виды грунтов

Скалистые

Скалистые грунты - наиболее надежные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Хрящеватые

Этот вид грунта содержит прожилины гравия, обломков камней. Не сжимается и не размывается. Рекомендуется закладка фундамента с заглублением не менее полуметра.

Песчаные

Песчаные  грунты имеют свойство сильно уплотняться под нагрузкой - проседать. Эти грунты не задерживают воду и промерзают незначительно. Рекомендуется закладка фундамента на глубине от 40 до 70 см.

Суглинистые

Суглинки - это грунты, занимающие промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. Они содержат от 3 до 30% включений глины. При содержании глины от 10 до 30% грунт относят к суглинкам, а при более низком содержании грунт имеет название - супесь.

Глинистые

Глинистые грунты могут сжиматься, размываться и при замерзании вспучиваются. Это самый неприятный грунт для возведения фундамента, который в этом случае должен быть заложен на всю глубину промерзания.

Выемка плодородного грунта Выемка плодородного грунта
Выемка плодородного грунта Выемка плодородного грунта

Глубины промерзания грунта

Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения.

Средняя глубина промерзания для районов следующих городов составляет:

  • Волгоград, Великие Луки, Курск, Псков, Смоленск, Краснодар - 1,2 м;
  • Санкт-Петербург, Москва, Воронеж, Новгород - 1,8 м;
  • Кострома, Пенза, Саратов, Вологда -1,5 м.

Уровень грунтовых вод

Уровень подземных, грунтовых вод оказывает существенное влияние на поведение многих грунтов. Более хорошими условиями для будущего фундамента будут условия, при которых глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми условиями считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод.

В последнем случае по мере усиления морозов будет увеличиваться и глубина промерзания грунта. Когда глубина промерзания достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание, "вздутие" грунта.

Это неприятное явление омрачается еще и тем, что это вспучивание практически никогда не бывает равномерным и в разных местах фундамента подъем грунта будет неравномерным. Следствие этого - перекос фундамента, перераспределение нагрузок в нем и во всем строении, возможность появления трещин, как в самом фундаменте, так и в стенах дома.

Если бы процесс шел равномерно, то проблеме вспучивания грунта не следовало бы уделять столько внимания - зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. К сожалению, это не достижимо и по ряду других причин.

Поэтому, если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, то есть два выхода из такой ситуации:

  • учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;
  • провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод (осушение, прокладка дренажных канав и т.д.).

Силы, действующие на фундаменты

Рассмотрим силы, действующие на фундамент в летнее и зимнее время года при наиболее неблагоприятных условиях возведения фундамента - на пучинистом грунте с высоким уровнем грунтовых вод, расположенным выше уровня промерзания грунта.

В летний период года на фундамент действуют всего две силы:

  • нагрузка строения на фундамент А;
  • сила сопротивления грунта Б.

По мере промерзания грунта в зимнее время схема сил, действующих на фундамент в зимнее время, резко меняется.

Сначала грунт промерзает у верхней части фундамента и его начинают сжимать с двух сторон силы, обозначенные индексом "Г".

По мере промерзания грунта воздействие этих сил увеличивается и их касательная составляющая стремится вытолкнуть фундамент из фундаментной ямы.

К моменту промерзания грунта на всю глубину уровня промерзания на фундамент начинают действовать силы "В".

Совместное действие сил В и Г неминуемо приводит к подъему фундамента на величину "а".

Как уже отмечалось выше, величина подъема фундамента "а" и возврат фундамента на место после оттаивания грунта не одинаковы для всех участков фундамента.

Это и есть причины деформации фундаментов, приводящие к неприятным последствиям, а последствия могут быть достаточно серьезными - вплоть до трещин в кирпичной кладке стен дома.

Такое устройство фундамента следует отнести к неправильным.

На следующем рисунке - схема сил для более заглубленного фундамента, подошва которого находится ниже уровня промерзания грунта. Это - наиболее грамотное решение.

При таком решении подошва фундамента не испытывает давления мерзлого грунта снизу, т.е. воздействия сил В. А если нет сил вспучивания, то нет и зимнего подъема фундамента силами вспучивания на величину "а".

Естественно, что заглубление фундамента ведет к некоторому увеличению действия сил типа Г, но их воздействие на фундамент на порядок ниже, чем воздействие сил В.

Для нейтрализации действия этих сил или сведения их воздействия к минимуму рекомендуется:

  • изготавливать фундамент только из армированного бетона;
  • основание фундамента делают уширенным, в виде опорной площадки (показано на рисунке);
  • вертикальные стенки делают сужающимися к верхней части фундамента;
  • боковые поверхности фундамента покрывают скользящим слоем (полиэтилен, отработанное машинное масло, прокладки из двух слоев рубероида, песчаные засыпки и т.д.).

Галерея: нулевой цикл, фундаменты

С чего все начинается

Любая стройка начинается со стройгородка и организации быта наших строителей - людей от которых зависит качество коттеджей, домов в которых будут жить семьи наших клиентов.

Задать вопрос менеджеру

­

Если вы хотите получить больше информации, заполните эту форму. Мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Пожалуйста, заполните все обязательные поля.