Фундаменты для малоэтажного строительства. Основные типы фундаментов

В малоэтажном строительстве применяются различные типы фундаментов. Выбирая основание под строение, следует помнить о связке «грунт-фундамент-дом». Т.е. выбор фундамента начинается со сбора предполагаемых нагрузок, которые будут действовать на основание, а оно, в свою очередь, будет передавать их на грунт.

Алексей Мельников Эксперт по строительству

Для расчёта несущей способности фундамента берутся следующие нагрузки:

1. Постоянные = вес материалов.

2. Долговременные = вес инженерного оборудования, мебели и т.д.

3. Кратковременные = эксплуатационные + климатические (снеговая и ветровая нагрузка).

Затем нагрузки соотносятся с опорной площадью планируемого типа фундамента на естественном основании. На основании полученных данных производится расчёт несущей способности грунта и прочности конструкции фундамента.

Роман Никонов Консультант по строительству

Сбор нагрузок – это сумма собственного веса конструкций здания, временных нагрузок от пребывания людей. Для жилых зданий действующие нормы рекомендуют принимать 153 кг на кв.м перекрытия, 70 кг на кв.м на чердачное перекрытие, снеговой нагрузки (для Московской области – 180 кг на кв.м при уклоне менее 30 градусов) и ветровых нагрузок, которые считаются индивидуально для каждого типа здания и региона.

Сбор нагрузок делается по каждой оси здания, определяется самая нагруженная ось, и после этого проводится расчёт ширины ленты, количества свай и т.д. Расчёт плитного фундамента, в силу его сложности, лучше вести в специализированных программах.

Наиболее распространённые виды фундаментов:

Столбчатый фундамент представляет собой конструкцию из отдельно стоящих опор (столбов). Столбы могут быть изготовлены из железобетона или собраны из фундаментных блоков. Столбы связываются между собой ростверком – деревянной , железобетонной или металлической балкой (швеллером). Это обеспечивает всей конструкции необходимую жёсткость и устойчивость.

Столбчатый фундамент в основном используется при возведении лёгких деревянных или каркасных домов , для строительства пристроек и веранд.

Фундаменты виды фундаментов. Виды фундаментов для частного дома

Какой вид фундамента выбрать для частного дома

Одним из ключевых этапов строительства собственного дома является обустройство фундамента. Технологий создания основания действительно много, выбирать оптимальную технологию необходимо с учетом региона, рельефа местности, особенностей грунта и типа будущей постройки.

Для того, чтобы не совершить ошибку, доверить подбор подходящего варианта стоит профессионалу. Не забывайте, что некачественный или просто неподходящий для грунта и дома фундамент рано или поздно станет причиной огромных проблем — перекосов оконных и дверных блоков в деревянных коттеджах, появления трещин в стенах кирпичных зданий и т.д. Чтобы сделать правильный выбор, рассмотрим виды фундаментов для частного дома.

На сегодняшний день можно выделить ряд вариантов, наиболее популярных в частном домостроительстве по всему миру, а также прогрессивные виды фундаментов, которые только завоевывают популярность во всем мире.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент относится к основным видам фундаментов, которые наиболее распространены в центральной полосе России. На деле речь идет об армированной с помощью металла полосе бетона, ширину и высоту основания которой выбирают с учетом предназначения объекта. Такое основание заливают по периметру дома и под несущие конструкции. Это решение будет оптимальным, если конструктивным материалом возведения дома выбран кирпич или бетон. Кроме того, его предпочитают и для строительства зданий с подвалом или цоколем. Залить ленточный фундамент своими руками в состоянии даже начинающий строитель. Основание закладывают на глубину промерзания грунта. Однако в ряде случаев можно выбрать разновидность ленточного фундамента — мелкозаглубленный ленточный фундамент, к примеру, при строительстве деревянного дома. Его закладывают выше глубины промерзания, но, как правило, на сыпучих непучинистых грунтах.

Свайный фундамент

Выбор данного вида фундамента, как правило, происходит при строительстве на неустойчивых грунтах. С его помощью можно возводить даже крупные объекты. Устройство свайных фундаментов ведется с использованием металлических свай, заостренных на концах. Предельно допустимая нагрузка на сваю составляет 3-5 тонн. Но такое решение хоть и надежное, но весьма дорогостоящее. И поэтому выбирать его стоит только в том случае, если другие варианты недоступны из-за особенностей почвы. Например, дом необходимо возвести на заболоченной местности.

Столбчатый фундамент

Опорно столбчатый фундамент представляет собой конструкцию из железобетонных столбов, размещенных в углах и в местах пересечения дома, соединенных железобетонной полосой над поверхностью земли. Стоимость решения, в сравнении с ленточным вариантом, на порядок ниже. Однако основание обустраивается только в случае с легкими домами и постройками. Между столбов обустраивается специальная забирка из бутовой кладки, бетонной смеси или кирпича. Фундамент подходит для грунтов, которые неподвижны, не подвержены вспучиванию и не заболочены. Есть ограничение по созданию подвальных помещений.

Плитный фундамент

Плитный фундамент представляет собой разновидность монолитных фундаментных конструкций. Такой фундамент может стать основанием для обустройства напольного покрытия. Недостатком решения является высокая стоимость. Как правило, такой вариант выбирают для небольших по размерам домов. Преимущество варианта состоит в том, что специальная техника в работах по этого созданию основания может не участвовать. Монолиты выбирают для грунтов, которые имеют обыкновение сильно сжиматься. Плита основы остается на своем месте и при перемещении почвы, это спасет постройку от разрушения.

Утепленная шведская плита (УШП)

УШП или утепленная шведская плита это разновидность монолитного фундамента низкого заложения. Данный фундамент относится к относительно новым видам, получившим широкое распространение только в последнее десятилетие в нашей стране. Утепленные шведские плиты, в сравнении с обычными, способны утеплять весь фундамент. Кроме того, при их закладке необходимо заблаговременно установить желаемые коммуникационные системы (электроснабжение, канализацию, водопровод, теплый пол и т.д.). Фундамент из шведских плит можно создать почти на любой почве — ограничений немного. Монтажные работы проходят максимально быстро, а после них остается отличное основание, на которое можно незамедлительно укладывать чистовой пол. Но если вы планируете создать дом с подвалом, то этот вариант не для вас, так как стоимость постройки будет увеличена неоправданно. Кроме того, возрастет она и в том случае, если вы захотите обустроить УШП на неровной территории с перепадами высот. Ведь здесь потребуется предварительное выравнивание площадки. Минусом считается и отсутствие быстрого доступа к коммуникациям, они окажутся замурованными.

Сколько должен стоять фундамент перед постройкой дома. Твердение

Второй этап набора прочности — твердение. Если время первого этапа диктует условия для выполнения работ ,то сколько займет твердение, влияет на возможность продолжения строительства и перехода к возведению «коробки» здания. Ниже в таблице приведены значения, сколько должен стоять фундамент дома после заливки в зависимости от температуры. За 100% набора прочности на сжатие принимается значение, которое будет получено при температуре 20ᵒС, если дать фундаменту выстояться 28 суток. Приведены значения для материала марок М200-300 ( класс B 15 — B 22,5) изготовленных на портландцементе марок М400-500.

Среднесуточная температура воздуха, ᵒС	Срок твердения, сут.
1	2	3	5	7	14	28
-3	3%	6%	8%	12%	15%	20%	25%
0	5%	12%	18%	28%	35%	50%	65%
+5	9%	19%	27%	38%	48%	62%	77%
+10	12%	25%	37%	50%	58%	72%	85%
+20	23%	40%	50%	65%	75%	90%	98%
+30	35%	55%	65%	80%	90%	98%	—

Из таблицы видно, что особенно сильно замедляют процесс отрицательные температуры.

График набора прочности бетона в зависимости от температуры.

Распалубочная прочность бетона определяется СП «Несущие и ограждающие конструкции» и составляет 70% от марочной (безопасный срок начала работ). Это значит, что снимать опалубку после заливки фундамента дома надо не менее чем через 7 суток для среднесуточной температуры +20ᵒС или не менее чем через 14 суток для +10ᵒС. При соответствующем обосновании можно выдержать время до достижения лишь 50% марочной прочности на сжатие (нормативно-безопасный срок начала работ) перед снятием опалубки. При самостоятельном возведении также рекомендуется ознакомиться с «Руководством по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера».

Сколько должен стоять фундамент после выполнения монолитных работ, зависит от типа портландцемента для изготовления смеси. Существует три типа:

быстротвердеющий;
нормальнотвердеющий;
медленнотвердеющий.

В таблице представлены значения прочности на сжатие для бетонов на различных вяжущих в зависимости от температуры воздуха. Все величины, так же как и в предыдущей таблице, в процентном отношении от прочности при температуре 20ᵒС, если дать монолиту выстояться 28 суток.

Среднесуточная температура, ᵒС	Время набора прочности, сут.
1	2	3	7	14	28
	На быстротвердеющем портландцементе
5	16%	22%	26%	33%	38%	45%
10	26%	37%	43%	54%	61%	71%
20	42%	58%	66%	82%	92%	98%
	На нормальнотвердеющем портландцементе
5	12%	19%	23%	31%	37%	43%
10	21%	32%	38%	51%	60%	70%
20	34%	50%	60%	78%	90%	98%
	На медленнотвердеющем портландцементе
5	6%	12%	17%	27%	34%	41%
10	11%	21%	28%	44%	56%	67%
20	19%	34%	45%	68%	85%	98%

Требования к тому, сколько должен стоять фундамент дома после монолитных работ перед снятием опалубки, остаются такими же: 70% от марочной прочности на сжатие (50% при особых условиях).

Не забудьте о том, что бетон во время первых дней твердения требует увлажнения, для этого его покрывают опилками, мешковиной или песком (для накопления и сохранения влаги) и обильно поливают водой первые 7 суток.

Какой фундамент лучше для дома из газобетона на глинистой почве. Влияние характеристик почвы

Влага в грунте и тип почвы влияют на отметку заложения опорной части. Грунты на участке могут быть одного из следующих видов:

крупнообломочные;
крупный песок;
средний песок;
глина;
суглинок;
супесь;
мелкий или пылеватый песок;
насыпной грунт.

Последние две позиции обладают очень низкими прочностными показателями. Строить на таких основаниях не рекомендуется (исключение могут составлять только свайные фундаменты). Лучшим вариантом станет замена материала на песок средней или крупной фракции.

Лучшими грунтами для строительства станут крупнообломочные и песчаные (средние и крупные) . Такие основания обладают высокой прочностью и не склонны к морозному пучению (одному из основных врагов фундаментов для домов из газобетона).

Хорошими прочностными характеристиками также обладают тугопластичные глины и суглинки. Но все глинистые почвы (глина, суглинок, супесь) могут приводить к неравномерному поднятию здания в зимний период. Такое явление возникает из-за морозного пучения. При этом наружные стены здания поднимаются сильнее, чем внутренние. На стенах из газоблоков появляются трещины. При строительстве на таких основаниях требуется принять своевременные меры по предотвращению морозного пучения.

При строительстве на пучинистых грунтах необходимо выбирать те типы фундамента, которые заглублены ниже промерзания грунта. Величина определяется по нормативным документам. В среднем это значение находится в пределах 1—2 м.

Глубина промерзания грунта

Фундамент для дома из газобетона (его подошва) должен быть минимум на 50 см выше уровня грунтовых вод. В зависимости от расположения влаги можно использовать заглубленную конструкцию (уходит в землю на 1,5 м и более) или мелкозаглубленную (заложение в этом случае принимается равным примерно 70—100 см). Также при выборе глубины заложения фундаментов требуется учитывать необходимость устройства подвала .

Какой лучше фундамент делать для дома. Плитный (монолитный) тип фундамента

Монолитные, также называемые плавающими – это одни из самых надежных основ для построек разного вида, расположенных на участке с плохими геологическими условиями:

Монолитная плита

высокий уровень грунтовых вод
пучинистый/просадочный грунт
заболоченность

Плитные фундаменты состоят из монолитных армированных железобетонных плит, располагающихся на насыпных грунтах. Армирование производится не только по периметру, но и по всей площади конструкции. Это обеспечивает жесткость, прочность фундамента, что в свою очередь помогает в борьбе с деформациями. Особенно эти качества важны осенью или весной, когда грунты из-за перепадов температур неустойчивы.

Также плитные фундаменты используют при строительстве цокольных или подвальных помещений: они хорошо защищают от влаги. Благодаря шведским технологиям и современным гидро- и теплоизоляционным материалам большую популярность приобретают утеплённые плиты.

Если под домом планируется, к примеру, гараж, то для этого лучше использовать плитный фундамент.

Строительство монолитной основы начинают с рытья котлована спецтехникой (или вручную, если объем маленький). Котлован должен быть по периметру чуть больше самого фундамента. Дно тщательно утрамбовывают и насыпают слои песка и гравия – делают «подушку». Каждый из слоев отделяют геотекстилем. Затем производят заливку плиты в опалубку: сначала наливают тонкий слой, затем армируют его и доливают остатки бетона. После этого на такой плите устраивают монолитную ленту под стены, а сама плита сможет служить полом для подвальных помещений. Толщина такой конструкции редко превышает 0,2 м.

Преимущества монолитного фундамента:

армированная плита не деформируется и двигается вместе с грунтом, тем самым обеспечивая устойчивость всей постройки
плита армируется не только снаружи, но и внутри, что является причиной прочности, устойчивости и долговечности фундамента
устойчивость к перепадам температур, оттаиваниям и промерзаниям, а также к высокой влажности
подвижные грунты не страшны
может использоваться в местах, где подмывание грунтовыми водами высоко. Обеспечивает водонепроницаемость

Преимущества плитного фундамента

Недостатки:

стоимость плавающих основ высока из-за большого количества земляных работ и обязательного армирования.

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях.

Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация. Инженерно-геологические изыскания и их оценка. Принципы проектирования.

Фундаменты – это подземная или подводная часть сооружения, воспринимающая нагрузки от вышерасположенных конструкций и передающая их на основания.

Фундаменты можно разделить на разновидности: фундаменты мелкого заложения на естественном основании, свайные фундаменты и фундаменты глубокого заложения .

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях.

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях называют такие фундаменты, которые сооружают в открытых котлованах глубиной не менее 5-6 м. Основное требование к фундаментам — их достаточная прочность , долговечность , морозостойкость , стойкость против агрессивного воздействия подземных вод .

Фундамент должен иметь такие размеры, чтобы среднее давление по подошве (под подошвой) фундамента не превосходило расчетного сопротивления грунта основания. Кроме того, расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не должны превосходить установленных нормами проектирования предельных значений.

Для устройства фундаментов используют железобетон , бетон , бутобетон , бутовую кладку , иногда – цементогрунт .

Разновидности фундаментов мелкого заложения:

1) отдельные фундаменты под колонны в сочетании с фундаментными балками (рандбалками);

2) столбчатые фундаменты под кирпичные стены ;

3) ленточные фундаменты под кирпичные стены (непрерывные);

4) ленточные фундаменты под колонны ;

5) фундаменты из перекрестных лент под колонны ;

6) фундаменты в виде сплошной плиты ;

7) массивные фундаменты.

1). Отдельные фундаменты под колонны в сочетании с фундаментными балками (рандбалками) применяются обычно в промышленных зданиях при не слишком больших нагрузках на грунт, достаточно прочных и мало сжимаемых грунтах, гибкой схеме работы надземной части здания, когда колонна и ригели или колонна и ферма соединены шарнирно.

Различаются способом крепления фундамента с колонной.

Чаще всего:

а) замоноличивание (мелкие колонны) (рисунок 1:1).

Рисунок 1.1. 1 – бетон на мелком заполнителе не ниже класса бетона самого фундамента (не ниже В20); 2 – стакан;

б) большие колонны – без стакана, жесткий стык – сварка и стык замоноличивается бетоном.

Рисунок 1.2.

2). Отдельные фундаменты под кирпичную стену ( бесстаканные , столбчатые ). Применяются для малоэтажных зданий, при хороших грунтовых условиях, как правило, для частного индивидуального строительства.

Рисунок 1.3. Отдельный фундамент под кирпичную стену (бесстаканный, столбчатый)

Рисунок 1.4. Поперечные сечения столбчатых фундаментов

3). Ленточные фундаменты под кирпичные стены .

Ленточные фундаменты иногда называют непрерывными. Применяются при равномерной нагрузке от стен на грунт и постоянных вдоль стены грунтовых условиях (условие плоской деформации (l/b ≥ 10).

Изменение размеров глубины заложения возможно только на отдельных участках ограниченной длины. Участки, имеющие разные размеры фундаментов, отделяются осадочными швами .

Применяются при значительных нагрузках и достаточно слабых грунтах. Несущественно изменяют жесткость сооружения. Почти не работают на изгиб в продольном направлении (при большой жесткости стен).

Винтовые сваи – описание и область применения

Винтовая свая – это металлический стержень, снабженный винтовой лопастью в нижней, погружаемой в землю части. Современные технологии позволяют выполнить изделие сложно представимых размеров, например, диаметром лопасти винта до 2,5 метров и длиной – более 20 метров, способное погружаться в грунт практически на всю длину.

При этом винтовые сваи, используемые в частном строительстве, достаточно просты конструктивно и технологически, что позволяет их изготовление своими руками.

Благодаря особенностям конструкции винтовые сваи имеют следующие основные области применения:

в условиях сложного рельефа местности . Использование винтовых свай позволяет выполнение фундаментных работ даже при больших перепадах в отметках в пределах строительной площадки без необходимости выполнения дополнительных земляных работ. В результате заказчик экономит средства и время;
при возведении пристроек к существующим зданиям и сооружениям . Это обусловлено тем, что при устройстве фундамента из винтовых свай отсутствует динамическое воздействие на грунт, способное повредить рядом стоящему зданию;

при необходимости быстрого выполнения работ . Устройство фундамента частного дома, состоящего из свайного поля, вполне реально выполнить в течение суток. Это является немаловажным достоинством при жестких сроках строительства;
при строительстве высотных сооружений (например, опоры ЛЭП, вышки сотовой связи и другие подобные им), когда особенности конструкции винтовых свай позволяют выдерживать очень серьезные нагрузки, направленные на выдергивание сооружения;
при необходимости усиления существующего фундамента , находящегося в аварийном состоянии. Схема усиления проста: по периметру устанавливаются винтовые сваи, которые затем крепятся к существующему аварийному фундаменту кронштейнами или другим способом, значительно увеличивая его несущую способность.

Перечисленными областями применение винтовых свай не ограничивается, так как они вполне универсальны и могут применяться практически везде.