В данной статье постараемся рассмотреть наиболее общие моменты связанные с выбором и обоснованием выбора фундамента для индивидуального дома. Факторы влияющие на выбор, простейшие действия способные дать информацию для выбора, виды существующих технологий закладки фундаментов.
Принципы действительны для любых видов фундаментов. Включая и наиболее распространенный - ленточный фундамент.
На выбор вида будущего фундамента, в первую очередь оказывают влияние проектно-геологические факторы:
– качество и состав грунта на участке будущего строительства;
– Расчетная глубина промерзания;
– Наличие/отсутствие залегания грунтовых вод;
– особенности конструкции будущего здания, включая нагрузку от несущих стен и их распределение;
– Необходимость использования подвалов;
– Нормативные сроки полезного использования дома;
– Планируемые материалы, применяемые для устройства фундамента;
– Насыщенность сети инженерно-подземных коммуникаций;
– геологическая и химико-физическая оценка грунтов.
Оценка выполняется на основе результатов геологоисследований, имеющихся в изыскательских организациях.
При необходимости самостоятельного исследования грунта на участке застройки роют или бурят шурф. Обследуя выемку шурфа обращают внимание на толщину почвенного слоя, которые, по определению, слишком мягки для опорной части фундамента. Почвенный слой снимается с места посройки на измеренную глубину.
Грунты вспучиваются каждый зимний сезон. Задача исследователя – обеспечить условия равномерности такого вспучивания по всех лдощади будущего участка.
Присутствие глинистых сегментов в песчаном грунте приведет к неравномерности сезонного вспучивания и к действию горизонтальных сил, деформирующих фундамент.
В такой ситуации необходимо устройство противопучинистой подушки. По факту это полная замена пучинистого грунта на песок средней крупности с трамбовкой и поливкой водой при укладке каждого слоя. Если количество пучинистых грунтов меньше до 25% от общего объема или высота пучинистого слоя до50 см, то необходимо заместить их песком средней крупности или гравийную смесь.
Гглубина промерзания – расчетная величина не гарантирующая лёгкость построения фундамента, может колебаться от полуметра до двух метров. Такой разброс объясняется разной плотностью грунта, и температурными различиями разных зим.
Возможно иное определение необходимых параметров, проверенным методом наблюдения и обследования:
В апреле – мае, по схождению снега с участка, можно обследовать подъездные пути.
Если близлежащая дорога асфальтирована, то тревожным признаком могут служить трещины и провалы под асфальтом, что уверенно означает наличие неоднородных составляющих грунта.. Наличие трещин в асфальте говорит о неоднородности почвы. Наличие провалов – говорит о наличии сильно сжимаемых мест при низких температурах, причиной этого, как правило, могут быть подземные водные потоки и неравномерности почвы по составу.
Посетите ближних соседей и попросите осмотреть подвалы и фундаменты их домов. Постарайтесь узнать о возникших проблемах с их фундаментами. Также желательно осмотреть старые постройки в ближайшем окружении. Если подвалы сухие, фундаменты без трещин, то значит, ленточный фундамент Вам подходит.
Общие характеристики грунтов:
- Скальные и обломочные грунты;
- Мелкозернистые и пылеватые пески. Их можно использовать в качестве основания, однако они часто обладают свойствами плывунов. Относятся к пучинистым грунтам;
- Глинистые грунты (глины, суглинки, супеси). В сухом состоянии эти грунты служат хорошим основанием и относятся к условно непучинистым. Но, если они насыщены водой, то из-за их малой плотности эти грунты могут находиться в текучем состоянии. Также, при насыщении водой, они сильно вспучиваются при промерзании. Причинами такого водонасыщения могут быть: высокий уровень грунтовых вод (выше глубины заложения фундамента), протечки коммуникаций, находящихся рядом.
Как глубоко принято заглублять фундаменты:
– не менее расчетной глубины промерзания грунта – на пучинистых грунтах;
– при нормальной глубине промерзания до1 м. - не менее0,5 м., до 1,5 - не менее0,75 м., от 1,5 до2,5 м. - не менее1 м. – на условно непучинистых (крупнообломочных с пылевато-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции);
– не менее0,5 м.-- на непучинистых грунтах (крупнообломочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности), независимо от глубины промерзания;
Для защищенности фундамента от завлажненности, в случаях заглубления фундамента выше нижнего уровня промерзания грунта, необходимо устраивать отводную систему поверхностных и атмосферных вод.
Тип конструкции здания и нагрузка от несущих конструкций.
Нагрузка - это сумма массы всего здания и его полезной нагрузки (все содержимое здания) , которые находятся выше проектируемого фундамента. Это главное при выборе площади фундамента.
Нельзя делать фундамент слишком большим, т.к. стоимость излишних работ не окупит себя полезностью. Эту задачу поможет решить инженер-проектировщик.
Виды фундаментов применяемые в малоэтажном строительстве:
Фундаменты ленточные: представляют собой сплошные, часто залитые бетоном ленточные монолиты, которые воспринимают вес несущих частей здания – стены или опорных колонн.
Для более равномерного распределения нагрузки на большую площадь и снижения удельного давления на грунт под «лентами» устраивают несущеий или распределительные подушки, которые называют фундаментными плитами.
Данный метод позволяет вести строительство без трудоемких затрат по подготовке самих грунтов. Частично роль подготовленного грунта берут на себя фундаментные плиты.
Ленточный фундамент применяется для одно-двухэтажных каменных (бетонных, кирпичных) домов с несущеми стенами по периметру дома. Удельное давление подошвы фундамента: 10 – 25 тонн на кв. м.
Ленточные фундаменты изготавливают либо монолитными, заливаемым в опалубку с арматурой жидкого бетона, либо сборными из:
– Типовых ж/б блоков ФБС, заводского изготовления, выставляемых на нужную высоту от нижнего ряда, который, в свою очередь устраивается из специальных трапециевидных ФБС;
– буто-бетонного исполнения: на основе раствора бетона забутованного разного размера каменного наполнителя (крупные фракции щебня, осколочный кирпич, мелкий дикий камень);
– кирпичные, возводимые из монолитного керамического кирпича. Кирпич – не лучшее решение для обустройства фундамента, но являются недорогим и приемлемым видом материала.
ПЛЮСЫ данного вида фундамента очевидны:
– Простота технологии обустройства фундамента;
– Способность выносить увеличенные нагрузки тяжелых стен зданий;
– Использование ленточных полос в качестве стен подвалов зданий.
МИНУСЫ:
– Высокий уровень механизации работ, применения специальной строительной техники: кранов, бетономешалок, автотранспорта).
Фундаменты столбчатые: Попросту говоря, это опора в виде колонны заложенная в шурф на расчетную глубину, либо, что проще, залитую бетонным раствором с/без наполнителя, с применением (без) арматуры. Верхние, выглядывающие из земли, концы опор обвязывают ж/б рандбалками. Такие столбчато-опорные фундаменты применимы для деревянных домов или коттеджей не выше 3- этажей, либо строений со стенами из легких (пористых) материалов. Хорошо практикуется в качестве фундамента каркасных домов или небольших дачных домиков. В последних случаях роль рандбалок играет деревянная обвязка. строют на грунте, которые не подверженых температурным колебаниям (пучению).
В качестве опор столбчатого фундамента применяют:
– Гидроизолированные сосновые или дубовые столбы, обработанные (пропитанные) антисетиком, шпалы – для строительства небольших жилых, сезонно-дачных домов, бань и хозпостроек;
– замесной кирпич на глиноцементном с песком замесе – для кирпично-каменных сооружений не выше 2-х этажей.
– прочный дикий камень – для тяжелых (кирпичных конструкций;
– бетон с армированием арматурой – для многоэтажного строительства, дома без подвалов, в промстроительстве.
Позитивом данного вида фундамента является относительно невысокая стоимость (до 45% в сравнении с ленточным видом). Отрицательной стороной – отсутствие премлимых объемов пространства для подвальных помещений.
Фундамент на основе монолитной плиты (платформы):
Это попросту, уложенная (залитая) на дно строительного котлована железобетонная платформа толщиной до одного метра. Под платформу исполняют подушку из малопрочного бетона. Применяется, в первую очередь, на слабых к нагрузкам грунтах: плывущие, насыпные, рыхлые пески, заболоченные почвы подверженные неравномерным деформациям при нагрузках, или естественным подвижкам. Платформа исполняется монолитной для равномерного распределения вертикальной нагрузки. Однако под зданиями большой площади (длины), необходима расшивка её деформационными швами. Применяется в тяжелом домостроении.
Положительной стороной такого фундамента является практическая гарантия от появления деформационных трещин здания, отрицательным фактором – повышенный расход всех составляющих (бетона и арматуры) и затраты на монтаж.
Фундаменты на сваях:
Технически похожи на столбчатые фундаменты, однако выполняются забивным, либо винтовым способом и буронабивным методом, с целью укрепления опорного грунта. Применяются в случаях, когда нужно передать значительную нагрузку на слабые грунты, либо пронзить сваяей (бором) слабые слои с опорой на непучинстые грунты. Сверху концы свай обвязываются плитой, либо балками, называемыми ростверками. Целесообразны при большой толщине залегания слабых грунтов, для больших и мощных зданий. Применяются и в частно-индивидуальном строительстве при невозможности устроения иных видов фундаментов.
Данные фундаменты, по виду применяемых свай, классифицируют:
– Гидроизолированные сваи из дерева (обработанные дуб или сосна) – для легких деревянных, не свыше 2-х этажей, построек;
– Армированные железобетонные - для тяжелых зданий с конструкциями из железобетона;
– Сваи из металлических труб, также для тяжелых зданий при неудобстве и невозможности применения железобетонных свай;
– Метало-бетонные, бетонно-металлические – варианты двух предшествующих видов свай – для тяжелого строительства;
Свайные фундаменты сооружаются:
– забиваются коперными машинами для строительства на неосвоенной рядом территории, когда ударные нагрузки не угрожают целостности соседних зданий;
– набивные, когда в заранее пробуриваемый шурф, подается бетон;
– вдавливаемые в грунт, при помощи гидравлических прессов;
– винтовые сваи – мощные металлические трубы, имеющие резьбу на конце в виде лопасти (диаметр лопасти до 3-х - 3.5 диаметров сваи). Такие сваи закручиваются в грунт подобно саморезу специальной техникой. Такие сваи используют для опор линий электропередач, опор мостов, фундаментов сложных мачт и башен, применяются во все существующие грунты, кроме скальных .
Данный вид фундаментов заметно дорог из-за сложной технологичности сваи и необходимости узкоспециализированной техники.
Полезная информация для устройства фундамента, Основные факторы для подбора типа фундамента таковы (приведено в порядке степени важности):
Исследования инженерно-геологической ситуации
Сбор нагрузок на фундамент
Глубина заложения фундамента и иные факторы влияния
Нагрузка от рядом стоящих зданий. Грунт под возведенным зданием уже деформирован и получил определенную нагрузку и, возводя рядом наше здание мы дополняем эту нагрузку своей.
Возможность техногенных аварий (аварии коммунслужб). При авариях водных коммуникаций происходят огромные вытеки воды, которые после уходят под землю и меняют структуру грунтов, залегающих под подошвой фундамента. Это может послужить причиной дополнительной осадки фундамента.
Некачественное исполнение работ и выбор некачественных материалов строительства. Необходимо быть очень внимательным при выборе строительной бригады. Пользуйтесь рекомендациями знакомых, форумов, проектных бюро с которым данные строители уже работали. Необходимо придерживаться материалов, которые заложены в проекте и при изменении консультироваться с проектировщиком.
Хорошее основание - уже пол дома.
Основанием называют массив грунта, расположенный под обрезом фундамента и воспринимающий нагрузку от всего здания. От нагрузки основание деформируется. Основания с хорошей несущей способностью обеспечивают прочность зданий. Грунты со слабой несущей способностью требуют возведения дорогостоящих и громоздких фундаментов - свайного или плитного.
Что лучше не делать
- Не применяйте ленточные и столбчатые фундаменты на подмываемых территориях, на илистых, просадочных, пучинистых грунтах. Для таких видов грунтов лучше пройти эти грунты сваями и опереться на более прочный грунт.
- На таких грунтах есть возможность применения плитных фундаментов, что позволит рассматривать нагрузку от здания как распределенную на прямоугольный участок и сократит траты на замену или улучшение оснований. Здание будет как на большой и прочной подушке.
- Нельзя и злоупотреблять такими типами фундаментов как сваи, ведь если есть хорошее основание-грунт с большим расчетным сопротивлением, то почему не сэкономить время и деньги и не сделать достаточно привычный для всех ленточный фундамент.
- И самое главное - нулевой цикл возведения здания (подготовка основания, сооружение фундаментов) — это достаточно дорогостоящий процесс (до трети стоимости строительства). Если Вы не уверены в себе, как в специалисте по фундаментам лучше закажите проект. В проекте инженер грамотно и обоснованно выберет Вам тип и материал фундамента, докажет Вам экономическую обоснованность проекта и покажет потребность в материалах. Ну и Вам не придется усиливать (дополнительно увеличивать площадь фундамента, армирование, что повлечет за собой дополнительные затраты средств и времени) фундамент, когда половина дома будет готова.
Читайте, делайте правильные выводы и пусть у Вас всегда будет прочный фундамент под ногами!
Спасибо Алексею, Виктору и Андрею: бригаде строителей компании Декоратор построившей мне такой уютный и прекрасный дом! Бог Вам в помощь!