Какие бывают виды фундаментов и в чем отличия
Возведение фундамента – это один из первых и основных этапов строительства. Сложность и ответственность его строительства связана с тем, что от него будет зависеть целостность и долговечность всего дома.
Главная трудность заключается не только в выборе качественных материалов и соблюдении всех технологий, при его использовании, но и в том, что фундамент – это строительная конструкция, требующая инженерного расчёта при возведении.
Именно из-за ошибок в расчётах чаще всего выбирается неподходящий тип, в результате чего несущие конструкции деформируются и практически не поддаются исправлению.
Второй момент, на котором часто «спотыкаются» - желание сэкономить на строительных материалах и услугах рабочих. Стоимость фундамента для малоэтажных построек может достигать 25% суммы от всей сметы. Использование дешевых строительных материалов приводит к ухудшению свойств конструкции и несоответствию расчётному плану.
Как итог всего вышеперечисленного – просевшие дома, треснувшие стены и аварийное состояние жилья. Поэтому очень важно ответственно подойти к выбору типа фундамента и его постройке.
Термины
Пучинистость - это изменение объема почвы из-за замерзания грунтовых вод, которыми та пропитана.
Грунтовые воды – это воды, расположенные ближе всего к поверхности земли. Появляются грунтовые воды от дождей, талых вод и рек.
Глубина промерзания грунта - это глубина замерзающей почвы в холодный период года в регионах с отрицательной температурой воздуха (от 0°C и ниже).
Осадка грунта - процесс постепенного погружения здания или сооружения в землю из-за уплотнения грунта под фундаментом.
Ростверк – это верхняя часть свайного фундамента, соединяющая сваи между собой. Может быть сделать из разных материалов (металл, бетон, железобетон).
Взаимодействие здания с фундаментом и грунтом
Важно понимать, что здание своим весом будет давить на основание (в первую очередь на грунт), а грунт в свою очередь будет пытаться поднять всю конструкцию (при средней и высокой пучинистости почвы). И не стоит забывать о грунтовых водах, которые поднимаясь могут отдавать влагу в конструкцию, постепенно разрушая её.
Фундамент служит прослойкой между грунтом и зданием. При правильном выборе типа фундамента, он не даёт зданию просесть под собственным весом в грунт и одновременно с этим не даёт грунту вытолкнуть здание из почвы.
Поэтому эти 3 ключевых звена связаны друг с другом. Здание – фундамент – грунт.
Критерии выбора фундамента
Есть несколько факторов, от которых зависит выбор:
- Типа грунта и его особенностей (уровень грунтовых вод, пучинистость почвы и т.д.)
- Нагрузки на фундамент (тип здания, вес материалов и т.д.)
Те, кто впервые сталкиваются с постройкой дома, могут подумать, что после монтажа фундамента на нём возводится любое сооружение, но это не так. Чтобы подобрать подходящий вид фундамента и произвести все необходимые расчёты, нужно определиться с конструкцией дома, решить из каких материалов он будет сделан, количество этажей, наличие подвала и т.п.
Также, чтобы понять, какой вид грунта находится на месте строительства, нужно обязательно произвести инженерно-геологический анализ, который покажет на какую нагрузку рассчитан грунт, наличие и уровень грунтовых вод, глубину промерзания грунта и т.д.
Важно! В одном регионе и даже районе может быть совершенно разная почва. Поэтому вариант «Сделать как у соседа» не подходит для выбора фундамента.
Только после предоставления всех этих данных инженеры смогут произвести расчёт подходящей конструкции.
Виды и особенности грунта для фундамента
Скалистый (гранит, известняк)
Практически отсутствуют грунтовые воды. Нет пучинистости почвы.
Это связано с тем, что скалистый грунт состоит из пластин разнообразных твёрдых пород.
Минералы скального грунта находятся между собой в прочной связи, гарантируя высокую устойчивость породы.
Он распространен в горных регионах и тех местах, где скалистые породы расположены близко к поверхности.
Крупнообломочный (щебень, галька, гравий)
Осадка такого грунта равномерна, не пучинится.
Характеризуется однородностью состава и прочностью.
Он образуется в результате деятельности водных потоков, ледников и обломочных материалов, накопившихся на склонах гор.
Песчаный
Более, чем на 50% состоят из песка с фракцией до 2 мм.
Считается хорошим основанием, если песчаный пласт залегает равномерно.
Не пучинится. Несущая способность зависит от содежания в нём влаги.
Чем больше воды, тем он слабее и более подвижен.
Чем сильнее такой грунт уплотнён, тем выше его несущая способность.
Глинистый
Более 30% грунта – глиняные частицы.
Легко пропускают воду, пучинятся.
Особенность такого вида почвы заключается в том, что она легко деформируется под действием внешних сил.
Суглинка и супесь
Перемешанные глина, песок, пыль.
Умеренно прочные, но из-за большого количества влаги - пучинистые.
«Суглинок» - означает «близкое к глине, рядом с глиной», а «супесь» - близкое к песку.
Такой вид грунта характеризуется смесью песка и глины почти в равных пропорциях.
Специфический грунт с особыми свойствами
Просадочные, набухающие, засоленные, органические, насыпные, намывные
Виды фундамента
Существуют разные виды, отличающиеся своими техническими характеристиками, трудностью монтажа, стоимостью работ и пригодностью для использования на определенном виде грунта. Из основных можно выделить:
Свайный фундамент
Проектируется таким образом, чтобы сваи перераспределяли нагрузку от здания на грунт. Хорошо подходит для участков с высоким уровнем грунтовых вод. Использование свай позволяет перенести нагрузку с верхних слоёв грунта, на более глубокие, которые отличаются большей несущей способностью.
Есть 3 основных подвида:
- Винтовой
- Буронабивной
- Забивной
Свайно-винтовой фундамент
Чаще всего используется для возведения малоэтажных нежилых построек (бани, сараи, теплицы).
Сваи делают из металла, со специальным буром на конце. Уровень нагрузки при этом напрямую зависит от характеристик металла самой сваи.
В большинстве случаев, такой вид фундамента не подвержен воздействию пучения почвы. Отличается высокой скоростью возведения, поскольку не нужно ждать застывания бетонного раствора.
Винтовые сваи можно устанавливать без привлечения спецтехники.
Подходит для разных типов почвы, кроме скалистой. Можно возводить в любой сезон, независимо от погоды (до -20°С). Сваи закручивают ниже глубины промерзания, что обеспечивает постройке необходимую устойчивость.
Свайно-буронабивной фундамент
Для его обустройства бурятся скважины, которые заливаются бетоном с применением арматуры.
Залитые столбы могут принимать нагрузку самостоятельно, либо быть связаны ростверком, связывающим отдельные столбы для равномерного распределения нагрузки. Для бурения скважин требуется применение специальной техники.
Подходит для любых грунтов и перепадов высот. Заливка свай возможна только в тёплый, сухой сезон.
Свайно-забивной фундамент
Погружение свайных столбов осуществляется без бурения скважин.
Наиболее распространённый метод установки – забивание свай ударными установками.
Поэтому для монтажа требуется привлечение специальной техники.
Сами сваи привозятся на участок уже в готовом виде.
Забить сваи можно в любой грунт, с любым перепадом высот.
Работы можно проводить круглогодично.
Столбчатый фундамент
Это упрощенная версия свайного фундамента. В отличии от свайных, столбчатые не заглубляются так сильно в грунт. Их устанавливают ниже глубины промерзания грунта.
Из-за небольшой опорной поверхности, столбчатый фундамент не может корректно передать на грунт массу тяжелого дома. Поэтому его используют в основном для лёгких домов из древесины или для строений из облегчённых минеральных материалов.
Столбы устанавливают по периметру во всех точках пересечения наружных и внутренних стен здания и по углам наружных стен. Сечение столбов зависит от того, из какого материала они изготовлены.
Есть 2 основных подвида:
Столбчатый монолитный фундамент
Столбы могут быть круглой или квадратной формы. Их заливают на строительной площадке с использованием бетона и опалубки, либо приобретают в уже готовом виде.
Такой вид фундамента используют, когда глубина залегания грунтовых вод составляет более одного метра.
Столбчатый сборный фундамент
Такой вид столбов может быть изготовлен из отдельных бетонных элементов, либо выполнен из кирпичной кладки.
Столбы используют в основном на лёгких почвах, не подверженных пучению и горизонтальному смещению.
Ленточный фундамент
Это один из самых популярных типов фундамента в индивидуальном жилищном строительстве.
Для него характерен большой объем земляных работ и расход материалов. Это железобетонная или бетонная полоса, которая монтируется по периметру всего сооружения. Она повторяет форму всех несущих наружных и внутренних стен.
Ширина ленты зависит от нагрузок и выбирается исходя из результатов инженерного расчёта. Подходит для плотных сухих грунтов, без уклонов.
Есть 2 типа ленточных фундаментов:
Монолитный ленточный фундамент
Его делают из бетона, заливая ленту в опалубку. Способен выдерживать большие нагрузки (при соответствующей марке бетона и его армировании) и подойдёт для зданий любой формы.
Сборный ленточный фундамент
Для возведения используют бетонные или железобетонные блоки, которые укладывают на цементный раствор. Такой способ монтажа быстрее монолитной ленты, но при этом большое количество швов делают его менее надёжным, чем альтернативный вариант.
По способу заглубления оба вида можно разбить на 2 подгруппы:
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Глубина заложения до 70 см. Чаще всего используют для строительства одноэтажных домов на грунтах любых типов, а также при высоком залегании грунтовых вод. В основном используется на песчаных почвах и суглинках.
Полнозаглубленный ленточный фундамент
Глубина заложения на 20-30 см ниже уровня промерзания почвы. Подходит для домов с несколькими этажами. Не боится подъема грунтовых вод и температурных деформаций почвы. С такой конструкцией можно оборудовать подвал или цокольный этаж. Подходит для пучинистой почвы.
Иногда излишне заглубленный работает во вред (на пучинистых грунтах). Поэтому переоценка возможных нагрузок – это не только перерасход материала и удорожание конструкции, но и в некоторых случаях – риск.
Фундамент на монолитной плите
Это цельная плита из бетона, располагающаяся под всей площадью строения.
Такой вид особенно популярен в частном строительстве. Это связано с тем, что такой тип основания хорошо подходит для большинства грунтов.
Хотя есть и ограничения, его тяжело строить на склонах. И хотя сейчас есть разные технологии монтажа, лучше всего устанавливать такие основания на относительно ровных участках.
У плит хорошая несущая способность и большая площадь опоры, поэтому давление на грунт основания очень низкое.
Обладает высокой жесткостью.
Это связано с отсутствием швов, массивностью конструкции и жестким армированием.
При соблюдении всех требований, такой вид фундамента не пропустит воду из почвы в каркас дома и будет препятствовать потерям тепла через пол.
Плита сразу становится черновым полом первого этажа. В её массе можно сразу заложить коммуникации, в т.ч. тёплый пол и не заливать для него отдельную стяжку.
Подходит для пучинистых, подвижных грунтов с высоким уровнем грунтовых вод. Также можно использовать на торфяных или глинистых почвах.
Важно! Это лишь теоретическая часть, на практике же, при выборе фундамента куда больше нюансов, учетом которых занимаются инженеры и геодезисты.
При строительстве дома обязательно обращайтесь к специалистам для выбора фундамента.
О том, как сделать тот или иной вид фундамента мы расскажем в отдельных статьях.
