Любые виды фундамента для дома с максимальной экономической эффективностью

Какой фундамент лучше на глинистой почве?

Глинистый тип почвы характеризуется наличием большого количества воды в своем составе (из-за мелкодисперсности частиц), замерзая, она расширяется, и как следствие, пучится – деформируется. Основание ломается, под воздействием сил, страдает и сама постройка.

Существует несколько разновидностей глинистых почв, но на всех из них выбор фундамента должен быть в пользу:

• ленточного заглубленного
• плитного
• свайного

При возведении любого из этих фундаментов на глинистых породах, необходимо пользоваться специальными технологиями и правилами.

К примеру, ленточная основа на таких грунтах должна быть положена на толстое песчаное основание, а сама опалубка часто делается несъемной из утеплителя (пеноплекса). Часто поперечное сечение таких конструкций имеет трапециевидную форму (основание на одну треть шире верха). Чтобы увести лишнюю воду от фундамента на глине применяют систему дренажа.

Ленточные фундаменты

Схема столбчатого фундамента.

Данный тип чаще всего применяется в индивидуальном строительстве. В качестве материала для можно выбрать бутобетон, бутовый камень, кирпич, бетон, железобетон.

Ленточные фундаменты обычно возводятся в домах с подвалами и зданиях с тяжелыми стенами. Такой тип фундамента устанавливают по периметру дома. Для его устройства требуется большое количество материалов и трудовых затрат. Несмотря на трудоемкость, подобные фундаменты технологически довольно просты. Если планируется строительство дома с подвалом, теплым подпольем, гаражом и цокольным этажом, то рекомендуется выбрать ленточный фундамент.

Ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные. Какой из них выбрать, зависит от ряда факторов.

При строительстве ленточных монолитных оснований вручную или экскаватором выкапывают траншею шириной 50-80 см. Ширина траншеи должна быть выше ширины самого фундамента примерно на 10 см с обеих сторон. Это нужно для устройства опалубки, к которой производится армирующая обвязка. Далее в нее помещается бетонная смесь.

Основным достоинством ленточных монолитных оснований является способность выдерживать значительные нагрузки. Такие основания могут применяться при строительстве зданий различной формы.

Кладка фундамента из разных материалов: а) природный камень; б) булыжник; в) щебень и кирпич; г) кирпич; д) глина.

Сборные ленточные основания представляют уложенные на раствор и стянутые прочной стальной проволокой железобетонные или бетонные блоки. Такой фундамент является прочным и быстровозводимым. Срок его службы – до 150 лет.

Этот тип применяется для строительства зданий простых форм, так как стандартные блоки требуют обрезки при реализации сложных архитектурных задач.

Сборные ленточные основания нецелесообразны для возведения зданий с подвалом, поскольку наличие горизонтальных и вертикальных швов значительно снижает водонепроницаемость. А устройство дополнительной гидроизоляции требует дополнительных затрат. Возведение подобных оснований на глубокопромерзающих является экономически неоправданным, так как требует увеличения объема работ.

Такие основания подходят для строительства:

• домов с несколькими этажами, кроме домов, стены которых состоят из штучных материалов, таких как железобетонные панели, кирпичи;
• домов с глубоким подвалом, используемым для бассейна, сауны или паркинга.

Винтовой фундамент

Винтовой фундамент.

Основания на базе винтовых свай в ряде случаев просто незаменимы при возведении малоэтажных загородных построек. Выбор фундамента на винтовых сваях обусловлен высоким расположением грунтовых вод, пучинистыми и неустойчивыми грунтами. Выбор фундамента на винтовых сваях целесообразен, когда строительство производится на участках, которым свойственен сложный ландшафт.

Винтовая свая имеет вид стальной трубы, на которую наваривается лопасть.При использовании такого фундамента под дом сваи следует завинчивать в грунт на глубину не меньше 1,5 м. И если верхние слои – это просадочные и пучинистые грунты, проблем с возведением основания не появится. Свая должна быть завинчена до того момента, пока не преодолеет неустойчивый слой. Затем каждая свая должна быть подрезана, чтобы соответствовать проекту и уровню остальных свай. Стволы свай таких фундаментов следует бетонировать до уровня подрезки, а наземную часть необходимо покрыть антикоррозийным составом.

Особенности винтового основания

Винтовым сваям свойственна высокая несущая способность. Она обусловлена тем, что при грунт между витками не подвергается разрыхлению, а напротив, уплотняется за счет лопастей.

Выбор типа фундамента часто основывается и на необходимости обладания основанием характеристик экономичности и надежности. Винтовые сваи способны конкурировать с традиционными основаниями, которые устанавливаются на участках с твердыми грунтами. А если говорить о сложном ландшафте, здесь преимущества свай очевидны. Так, возведение фундаментов на винтовых сваях не требует проведения земляных работ, что позволяет значительно экономить средства.

При строительстве таких фундаментов для дома не потребуется предварительно выравнивать участок и применять специализированную строительную технику. А само строительство может производиться на обводненных подвижных грунтах, вблизи взрослых деревьев и на склонах. К дому, который был построен на винтовых сваях, с легкостью можно пристраивать новые сооружения. Если при строительстве необходимо уложиться в сжатые сроки, то винтовой фундамент как раз отвечает этим требованиям. Если дом предполагается выстроить по каркасной технологии или из дерева, то основание может быть заложено за несколько дней. А процесс строительства может быть начат в любое время года.

Материалы для фундаментов

Подбор материалов для строительства фундамента осуществляется на стадии его проектирования, исходя из расчетов надежности и прочности конструкции. При этом материал должен обладать устойчивостью к воздействию внешней среды, морозостойкостью и достаточной прочностью.

Наиболее распространенными являются бетон, кирпич, различной плотности и размеров заполнители, цементо-грунт, а также искусственные и природные каменные материалы. В редких неответственных случаях может использоваться дерево, например, для столбчатого фундамента.

Бутовый камень (бут) — крупные куски горных пород разнообразной неправильной формы. К работе с этим материалом следует подходить аккуратно, т. к. в процессе могут образовываться пустоты между камнями, которые обязательно необходимо заполнять. Преимущественно для фундаментов применяется бутовый камень одинакового размера — это существенно облегчает кладку.

Щебень — смесь мелких обломков горных пород, получаемая дроблением. Добывается из твердых пород, имеет неправильную форму. Обычно используется в качестве наполнителя для бетонных смесей наряду с гравием.

Гравий — природный каменный материал, образующийся в результате выветривания горных пород. По происхождению может быть горный, речной и морской с определенной долей примесей (глина, песок и др.).

Кирпич используется и для возведения самого фундамента и в качестве наполнителя (битый и пережженый) для связующего раствора. Однако, это довольно дорогой материал для обустройства фундамента, поэтому для сложных и больших по размеру фундаментов используется редко. К тому же кирпич обладает невысокой долговечностью и высокой степенью поглощения влаги.

Бетон является основным и самым распространенным материалом для возведения фундаментов. Различают несколько видов бетона в зависимости от его плотности и прочности (тяжелый, легкий и др.). Железобетон — разновидность бетона, армированная металлом и относится к классу композитных материалов. Обычно имеет форму бетонных блоков и плит.

Сталь — используется в качестве основного материал для свай, а также в качестве армирующего компонента для бетонных изделий.

Дерево с некоторыми ограничениями также может использоваться в качестве материала для фундамента. Самой надежной, прочной и долговечной породой для этих целей является лиственница.

По популярности использования первое место занимает, конечно, бетон. Далее — его разновидности с тем или иным наполнителем, например, бутобетон, и плотный, высококачественный кирпич.

Расчёт

Определение вида и точных параметров фундамента – это довольно сложная инженерная задача, поскольку учесть придется массу факторов. Если дом планируется основательным и большим, а грунты на участке не отличаются стабильностью, лучше доверить эту задачу квалифицированным профессионалам, которые смогут дать гарантию, что по их цифрам сооружаемая конструкция простоит не один десяток лет.

Впрочем, в большинстве случаев фундамент возводится руками специалистов, которые заодно проводят и необходимые вычисления. В этом случае хозяин тоже может примерно определить, какой фундамент нужен для того, чтобы получить предварительное представление о сумме, которую потребуется выложить для строительных материалов. Для этой цели можно брать и примерные значения, которые несложно найти в интернете.

Например, если говорить о ленточном фундаменте, то его глубина зависит от уровня промерзания грунта: чем севернее расположен участок, тем она обычно больше. При этом лента уйдет вглубь как минимум на полметра, так что это значение стоит принять за минимальное. Также учесть, что обычно такой цоколь хотя бы на 20-30 см возвышается над грунтом. Длина определяется суммированием длины всех стен, под которыми пролегает фундамент. Толщину будущей опоры делают примерно на 20% большей, нежели толщина стен, сооружаемых над землей.

Благодаря всему описанному можно определить примерный объем ленты, что позволяет рассчитать количество блочного материала или бетона, которым будут заливать ленточный фундамент. При этом следует учесть в расчетах также слой щебня в 30 см и слой песка в 10 см, которыми засыпается дно траншеи по всей длине еще до возведения основной конструкции. Размеры затрат не будут полными, если не учитывать стоимость обрешетки и арматуры, а также гидроизоляционного материала, которым стоит выстелить траншею.

Расчет стоимости столбчатого фундамента стоит начать с того, что столбы будут располагаться с шагом в 2,5-3 метра друг от друга – отсюда определяется их количество. Глубина залегания столбов выбирается таким образом, чтобы они достигали непромерзающего слоя земли, но при этом оказались выше уровня грунтовых вод. Количество песка, щебня, гидроизоляции и арматуры рассчитывается по количеству столбов, учитывая их толщину, – здесь ведь нет траншеи, которая бы шла по всему периметру, однако все показатели, касающиеся ленточного фундамента, сохраняются.

Свайный фундамент рассчитывается примерно по той же схеме, что и столбчатый. Столбчато-ленточный тип, представляющий собой комбинацию столбчатого и ленточного, рассчитывается как два отдельных фундамента.

Масштабы плитного фундамента сильно зависят от того, будет ли обустраиваться подвал или цокольный этаж. Если нет, то достаточно будет толщины плиты в пределах полуметра, хотя точный показатель зависит от веса здания, а в случае оборудования подвального помещения описанный размер плиты касается только дна подвала. Песок и щебень рассыпаются по всей поверхности котлована, чьи размеры должны несущественно превышать размеры дома, гидроизоляция выкладывается по дну и стенам.

Столбчатые фундаменты

Схема ленточного фундамента.

Главными конструктивными элементами являются столбы. На их строительство требуется практически в 2 раза меньше материала и трудовых затрат, чем на строительство ленточных оснований. Такой тип основания является идеальным вариантом для строительства коттеджей без подвала с легкими каркасными, брусчатыми, панельными или рублеными стенами.

В качестве материала изготовления можно выбрать бутовый камень, бутобетон, бетонные блоки, полнотелый керамический кирпич-железняк.

Столбы устанавливаются под углами и пересечениями наружных стен. Столбы ставятся с размером шага в 1,5-2,5 м по всему периметру здания. Сверху ставят обвязочные балки. Если расстояние между стоящими отдельно столбчатыми основаниями составляет более 2,5-3 м, необходимо уложить массивные железобетонные или металлические рандбалки.

Минимальное сечение столбов зависит от материала изготовления. Например, столбы из бетона, бута-плитняка или бутобетона должны иметь сечение 40 см. Кладка из естественного камня – 60 см, столбы из кирпича – до 38 см.

Конструкция опалубки под ленточный фундамент.

Столбчатые основания делятся на сборные и монолитные. Какой тип выбрать, зависит от конкретных условий.

рекомендуются на глубине более 1 м от поверхности грунта при отсутствии грунтовых вод.

Для его устройства в земле вручную выкапываются ямы или бурятся с помощью специальной техники. Столбы должны иметь армирующую обвязку. Она нужна для предотвращения разрушения столба при сезонных подвижках грунта. Также обязательна опалубка, которая может иметь круглую или квадратную форму. Необходимо предусмотреть зазор между стенками ямы и опалубкой не меньше 10 см, что позволит избежать деформирующего воздействия подвижек грунта на столб. После изъятия опалубки туда засыпается песок или мелкий гравий.

Сборные столбчатые основания предназначены для сырых и заболоченных участков. Они состоят из железобетонных столбов и опорных плит. В качестве арматуры применяются проволока и металлические стержни.

Такой тип основания обычно не используется при строительстве домов с подвалом и цокольным этажом. Он не используется на неровной рельефной поверхности по причине возможного опрокидывания давлением грунта сбоку.

Однако данный тип фундамента является самым дешевым. Он является наиболее эффективным на пучинистых грунтах при глубоком промерзании. На подвижных грунтах такие основания неустойчивы к опрокидыванию.

Виды ленточных фундаментов.

При возведении столбчатых фундаментов возникают проблемы с устройством цоколя, так как между столбами необходимо устраивать бетонную перемычку.

Достоинствами столбчатых оснований являются:

• меньшая трудоемкость в возведении по сравнению с другими фундаментами;
• экономичность.

Недостатки столбчатых оснований:

• необходимость устройства цоколя;
• низкая устойчивость в подвижных грунтах;
• необходимость ограничения их применения при возведении зданий с тяжелыми стенами на песчано-глинистых грунтах.

Дренажная система

При строительстве фундамента дома на глинистом грунте в условиях высокого УГВ порода ведёт себя как плывуны. В этом случае следует сделать дренажную систему. Для этого на участке устанавливаются дренажные трубы, подключающиеся к накопительному и приёмному колодцу. Такая система должна отводить лишнюю воду не только от строительных конструкций дома, но и со всего участка строительства.

Для этого делается следующее:

1. По периметру участка выполняют мелиоративные каналы. С помощью сети таких сооружений можно легко понизить УГВ.
2. Принцип действия основан на том, что вода из почвы начинает собираться в сети траншей, поскольку не встречает на своём пути противодействия породы.
3. Чтобы предотвратить оползни стенок канав, на них устанавливаются металлические или деревянные щиты. Вместо этого в канавы можно насыпать щебень либо гравий.
4. В условиях очень высокого уровня вод лучше уложить в траншеи дренажные трубы.

Классификация оснований

Условно все виды оснований разделяют на несущие, комбинированные, специальные.

Несущий тип воспринимает и равномерно распределяет нагрузку.

Комбинированные виды используют на тяжёлых, плавающих грунтах. Основание компенсирует горизонтальные и вертикальные подвижки земляных слоёв, сопротивляется сейсмическим явлениям.

К специальным относят качающиеся и плавающие фундаменты, а также основания, которые распределяют часть нагрузки через боковые стенки и торцы. К такому типу относят глубокие опоры, сваи-оболочки, столбы, колодцы опускные, кессоны, анкерные и щелевые варианты конструкций.

Открытое водопонижение

В данных условиях важно то, какие мероприятия для осушения котлована используются

В данных условиях важно и то, какой фундамент под дом вы решили сделать, и то, какие мероприятия для осушения котлована используются. Самым удобным способом осушения котлованов и траншей в частном строительстве является открытое водопонижение

Процедура выполняется при помощи насосного оборудования в такой последовательности:

1. Главное – вам необходимо добиться такого понижения УГВ, чтобы грунтовые воды были ниже дна котлована на 200-400 мм. Для этого в процессе рытья котлована перфорированные дренажные трубы укладываются так, чтобы обеспечивался отвод воды за территорию строительства.
2. Дешевле всего для этих целей использовать канализационные трубы диаметром 110 мм для наружных и внутренних сетей.
3. Чтобы не происходила размывка породы на дне котлована, порода вынимается так, чтобы ток воды был направлен навстречу ковшу или лопате.
4. Процесс открытого водопонижения продолжается, пока не появятся первые признаки суффозии грунта. В этот момент процесс прекращают, чтобы не снизить несущую способность породы.

Особенности фундамента на почве

Строительство дома осуществляется с учётом особенностей почвы. Выбор фундамента зависит от категории жилья, планируемой долговечности, от бюджета на строительство.

Рассмотрим некоторые варианты:

1. Фундамент на склоне. Для фундамента на склоне основной сложностью является обеспечение устойчивости конструкции. Чаще всего опасность возникает из-за избытка вод, которые под нагрузкой могут вызвать скольжение пластов и, как следствие, разрушение всего сооружения. Правильное устройство дренажных систем исключает такой сценарий. Современные технологии, материалы, а также высокая степень механизации позволяют построить на склоне любой вид фундамента, однако с экономической точки зрения наиболее целесообразным является свайный вариант, рассмотренный выше.

2. Фундамент на болоте. Устройство фундамента на болоте имеет значительные сложности вследствие склонности такой почвы к деформациям. Потому используются проверенные технологии, среди которых преобладают фундамент-плита, свайный фундамент или в отдельных случаях фундамент мелкозаглубленный. Трудоёмкость плитного фундамента наиболее высока: требуется заглубление под фундамент на глубину не менее 1 метра и засыпка его гравием с песком. После этого необходима основательная трамбовка. Такая подушка позволит обеспечить устойчивость плиты. Этот вариант нужен для тяжёлых сооружений, например, из кирпича или пеноблоков. Для сооружений из дерева можно использовать более бюджетный вариант — свайный фундамент.

3. Фундамент при высоком уровне грунтовых вод. В таких условиях требования к фундаменту во многом схожи с требованиями к фундаменту на болоте. Но в этом случае возможно использование мелкозаглубленного ленточного или столбчатого фундамента. Иногда может успешно использоваться вариант фундамента-плиты. Обязательно требуется профессиональный анализ почвы и принятие верного технического решения.

4. Фундамент на глинистой почве. Такой фундамент должен учитывать основную особенность грунта — не пропускать воду и при этом достаточно быстро размываться водой. Независимо от этих свойств, на такой почве можно использовать любой вид фундаментов, но с соблюдением определённых рекомендаций. Так, в зависимости от уровня горизонта грунтовых вод, потребуется дренажная система, если уровень его выше уровня промерзания. На глинистых почвах рекомендовано использование технологии обратной засыпки с полной выемкой грунта по площади планируемого фундамента, засыпки песчаной подушки, которая и станет опорной поверхностью будущего сооружения.

5. Фундамент на песчаной почве имеет свои особенности при строительстве. Прежде всего, необходимо уточнить фракцию песка, она может быть крупнозернистой или мелкой. Известно, что песок отлично отводит воду. Если уровень грунтовых вод ниже двух метров, то никаких сложностей при устройстве ленточного, столбчатого или другого вида фундаментов нет. Если при исследовании грунта будет выявлена близость плывуна, то, скорее всего, потребуется усиление дополнительными сваями. Сложностями также являются морозное пучение и дополнительное давление на фундамент, которое вызывает его деформации. Во всех случаях требуется профессиональный анализ и правильный выбор технологии для конкретного случая.

6. Фундамент на вечномёрзлых грунтах — отдельная тема для профессиональных строителей и специализированных компаний, занимающихся анализом почвы на будущих строительных площадках. Можно сказать, что основным видом фундаментов на таких грунтах являются свайные варианты. В зависимости от веса будущего строения и планируемой долговечности, разрабатывается индивидуальный проект, поскольку характер почвы в этой зоне разнообразен и требует индивидуальных проектных решений.

7. Фундамент на плывуне. Опасность плывуна — в его непредсказуемости, что представляет серьёзную сложность для строителей. Плывун — это слой почвы, составленный из смеси воды и песчаного грунта под высоким давлением. При нарушении герметичности этого слоя происходят деформации всего пласта над этим слоем с последующим разрушением инженерных коммуникаций и строений. Современные методы разведки и уникальная техника позволяют строить и на таких почвах, но это всегда будет являться объектом для профессионалов.

8. Ступенчатый фундамент. Такой вид фундаментов устраивают на крутосклонных почвах, подверженных оползням. Это сложные инженерные решения, требующие тщательного исследования и проектирования. Сущность этого метода — в равномерном распределении нагрузки от будущего сооружения на устойчивый грунт. Для этого конструкция фундамента может значительно превышать размеры постройки.

Глубина промерзания почвы и УГВ

Близкий подход влаги к поверхности грозит вспучиванием почвы. Происходит неравномерно. Неправильно возведенный фундамент может разломать, нарушить горизонт поверхности. Связано со свойствами воды. При остывании, уменьшается в объеме, при достижении +6 оС и ниже, резко увеличивается. Верхние слои замерзают быстрее, расширяющиеся нижние, создают давление, раздвигая все на своем пути. Есть три уровня подземных вод:

• высокий;
• средний;
• низкий.

К высоким относятся уровни, находящиеся от поверхности менее чем на 0,5 метра. К средним — 1,5-0.5 метра, к низким — до 1,5 метра.

УГВ ближе, чем на 0,5 м

Возможно подтопление. Строение необходимо поднимать над землей. Дело осложняется мягким грунтом, который размягчается от воды. Требуется фундамент на прочном основании. Вариант — столбчатый. Плиточная основа из-за веса постепенно будет уходить вниз, ленточная не будет держаться на поверхности. Длина столбов может быть большой, чтобы достичь твердого основания. Виды:

• сваи;
• винтовые;
• буронабивные.

Цельнолитые сваи создают прочное основание на заболоченной почве. Обладают хорошей несущей способностью. Однако, для забивания потребуется спецтехника. Винтовые, буронабивные можно устанавливать вручную. Рекомендации по забиванию свай:

От 0,5 м и более

Есть твердый слой, можно создать прочную опору. Возможна столбчатая конструкция, плитный фундамент — монолитная бетонная плита, расположенная под всем зданием.

Нагрузка распределяется по поверхности равномерно, можно ставить дома средней тяжести. Недостатки — сложная подготовка, большой расход бетона, ограничение площади плиты. Чем больше размеры, тем более высокой она должна быть, значительно увеличивается расход бетона, вес фундамента.

1,5 м и более

Можно использовать любой тип фундамента, нужно следить за хорошей гидроизоляцией. Выбор зависит от конструкции здания, возможностей, материала. При использовании свай, нужно забивать на глубину промерзания, чтобы не выпирало пучением. Для плиточного фундамента изменения не требуются. Для ленточной основы нужна дренажная система, если УГВ выше нижнего края фундамента.

Опубликовано 04.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin