Виды фундаментов: какой фундамент выбрать
Опубликовано: 03.11.2018
Содержание
Img by Patricio Campos - flickr
Надежность и долговечность основания любого дома во многом зависит от правильности обустройства фундамента и качества используемых при этом материалов. А вид фундамента и материал имеет связь со свойствами грунта, на котором планируется возводить жилое строение, а также с проектом дома.
Важность фундамента, как основы для последующего строительства, трудно переоценить. Стоимость материалов и работ по обустройству фундамента составляет немалую часть затрат на возведение строения в целом. Поэтому имеет смысл знать об основных видах грунтов, фундаментах и материалах, используемых для обустройства фундаментов даже, если проектированием и строительством занимаются специалисты.
ВИДЫ И СВОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ
Основания фундаментов
Основанием для фундамента является та часть грунта на участке, непосредственно на которую передается нагрузка от строения. Поэтому от надежности и характеристик основания зависит многое:
устойчивость и прочность самого дома; выбор вида фундамента и его параметров; необходимость инженерных мероприятий для увеличения прочности грунта.Слои грунта, расположенные ниже подошвы фундамента и в стороны от него, называются основанием. Именно на эти слои передается нагрузка от дома и именно эти слои влияют на устойчивость и перемещение фундамента. Для грамотного проектирования дома необходимы данные инженерно-геологических изысканий . Это обусловлено тем, что конструкция фундамента будущего дома во многом зависит от характеристик грунта и основания на земельном участке.
Как выбрать фундамент под дом | От чего зависит выбор фундамента?| Основные виды фундаментов
Основания для фундаментов различают искусственные и естественные. Под естественными основаниями понимаются грунты, которые в своем природном состоянии способны выдерживать необходимую нагрузку от дома без какого-либо дополнительного укрепления и упрочнения. Под искусственными основаниями понимаются грунты, требующие специальных инженерных мероприятий по их укреплению и упрочнению. Без этого нельзя использовать такие грунты в качестве надежного основания.
Виды грунтов
Img by Highways Agency - flickr
Вид грунта имеет определяющее значение при проектировании фундамента дома. Идеального участка для строительства не существует, поэтому так важно обладать полной и достоверной информацией об свойстве земли под будущим домом. Только непрофессионал возьмется за проектирование и строительство без необходимых данных или заложив в проект большую прочность фундамента, чем требуют конкретные условия.
Итак, какие виды грунтов бывают ? Как было сказано выше, грунты по происхождению подразделяют на естественные и искусственные, т. е. первые сформировались в природных условиях, вторые — в результате деятельности человека.
Естественные грунты
К этому виду грунтов относятся скальные и нескальные, последние подразделяются на крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Скальные — залежи твердых горных пород (известняки, кварциты, граниты и др.) монолитные или в виде пластов с трещинами. Для них характерные высокая прочность, сопротивляемость деформациям, воздействию воды, низких температур. Другими словами, не меняют свои свойства и состояние под воздействием природных условий и являются самым прочным основанием для любого строительства. На практике встречаются довольно редко.
Нескальные грунты объединяют в себе наиболее распространенные виды грунтов для строительства. К ним относятся крупнообломочные, печаные и глинистые.
Крупнообломочные грунты представляют собой грунты с содержанием более половины своего состава в виде разрушенных скальных пород (щебень, гравий, галька и др.) размером от 2 мм. В зависимости от размеров частиц к крупнообломочным относятся щебенистые (или галечниковые, размер частиц от 10 мм) и гравийные (или дресвяные, размер частиц от 2 мм). Относящиеся к этой группе грунты обладают достаточной прочностью и позволяют возводить дома с фундаментами, глубиной от полуметра. Исключением является ситуация, когда такие грунты подвержены воздействию грунтовых вод. В таком случае мелкозаглубленный фундамент не будет являться надежным.
Песчаные грунты представляют грунты с основным содержанием частиц до 2 мм и до половины состава — частицы крупнее 2 мм. Надежность и прочность таких грунтов определяется размером частиц, плотностью состава и влажностью. В связи с этим принято классифицировать песчаные грунты:
по размеру частиц (гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый); по плотности (плотные, средней плотности, рыхлые); по влажности (маловлажные, очень влажные, насыщенные).Следует понимать: чем крупнее фракция песчаного грунта, тем меньше способность деформироваться (проседать) и тем выше прочность такого основания. Мелкие и пылеватые песчаные грунты при насыщении водой теряют свою прочностью и часто бывают подвижны (плывут). Относительно однородные по структуре песчаные грунты не вспучиваются, дают быструю и окончательную осадку. Глубина заложения фундамента на таких грунтах определяется глубиной промерзания.
Глинистые грунты представляют собой грунты с частицами в виде мельчайших чешуек. Свойства таких грунтов меняются в зависимости от влажности: сухие — выдерживают значительные нагрузки, влажные — становятся пластичными. Кроме того, влажные глинистые грунты сильно подвержены деформациям под влиянием температуры: при замерзании — вспучиваются, при высыхании — дают усадку.
Принято различать глинистые грунты на глины, супесчаные, суглинистые и лёссовидные в зависимости от процентного содержания глиняных частиц в составе: глины — более 30 %; суглинки — 10-30 %; супеси — 3-10 %; лёсс — 5-30 % пылеватых глиняных частиц.В сухом состоянии глинистые грунты устойчивы и прочны, что позволяет без опаски заниматься строительством. Однако, под влиянием влажности и перепада температур обустройство фундамента на таких грунтах требует точных расчетов, которые опираются на данные инженерно-геологических изысканий.
Искусственные грунты
К искусственным относятся грунты, которые не способны самостоятельно выдержать нагрузку от дома (торф, ил, растительный грунт и др.). Сюда же относятся грунты, сформированные руками человека, их еще называют насыпные. По структуре и свойствам искусственные грунты рыхлые и неоднородные, что накладывает существенные ограничения на обустройство фундаментов на таких территориях. Перед строительными работами грунты этого типа необходимо подготовить и укрепить тем или иным способом (уплотнение, цементация и др.). Кроме того, в искусственных грунтах часто присутствуют элементы, негативно влияющие на материалы фундаментов. Поэтому для строительства собственного дома такие земельные участки лучше не выбирать.
О самостоятельном определении типа грунта можно прочитать тут .
Виды фундаментов
Фундаменты различают по нескольким признакам. Наибольшее распространение получила классификация фундаментов по виду конструкции : ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Также различают фундаменты по способу изготовления (монолитные, сборные, комбинированные) и по используемому материалу (бетонные, железобетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные, деревянные). Еще одним критерием классификации является глубина заложения — мелкозаглубленные и глубокозаглубленные фундаменты. Целесообразность использования того или иного вида фундамента, способа его изготовления и материала зависит от многих факторов, основными из которых являются сложность проекта дома, вид грунта и уровень грунтовых вод, материалы для строительства дома. Ниже рассмотрены основные виды фундаментов и их краткие характеристики.
Img by RBerteig - flickr
Ленточный фундамент один из часто применяемых в строительстве. Он представляет собой непрерывную, замкнутую ленту (отсюда и название) с четко фиксированными размерами, расположенную под всеми несущими стенами здания, включая внутренние. В зависимости от толщины ленты и глубины ее заложения позволяет выдерживать значительные нагрузки, равномерно распределяя их. Такой фундамент подходит в случаях обустройства подземных помещений (подвал, подземный гараж и др.).
Особенности:
подходит для тяжелых строений из камня, кирпича, бетона и др.; фундамент может выполнять роль стен для подвальных помещений; используется на большинстве типов грунтов; простота исполнения.Недостатки:
высокая трудоемкость проведения земляных работ; требует значительного количества материалов.Img by aka Jens Rost - flickr
Плитный фундамент является монолитной плитой, которая располагается под всей площадью дома и усиливается армированием. Жесткая конструкция позволяет выдерживать существенные деформации и нагрузки.
Особенности:
значительная надежность конструкции (большая несущая способность); возможность использования на слабых грунтах и с высоким уровнем грунтовых вод; высокие требования к качеству выполнения работ.Недостатки:
высокая стоимость материалов и работ; возводить плитный фундамент не рекомендуется при низких температурах; нецелесообразность использования на участках с сильным уклоном.Img by RBerteig - flickr
Столбчатый фундамент представляет собой столбы под опорными точками несущей конструкции. Другими словам, это система отдельно-стоящих столбов, на которые опирается каркас здания. В силу конструктивных особенностей применяется, в основном, в строительстве относительно легких строений (деревянные дома, бани, дачи и др.).
Особенности:
высокая экономичность конструкции; используется на подготовленных плотных основаниях; в индивидуальных случаях может применяться для многоэтажного строительства; не требует большого объема работа по гидроизоляции; отсутствие отмостки.Недостатки:
неприменимы на участках с неравномерным ландшафтом (склоны, холмы и др.); сложность обустройства подземных помещений.Img by WSDOT - flickr
Свайный фундамент состоит из свай и жесткой верхней связки между ними. Такой вид фундамента может выдерживать значительные нагрузки на слабых грунтах. Это самый дорогостоящий вид фундамента, поэтому в индивидуальном жилищном строительстве используется крайне редко.
Особенности:
сваи отлично подходят для рыхлых, болотистых грунтов; низкая материалоемкость; малое количество земляных работ; малые затраты на гидроизоляцию; отсутствие отмостки.Недостатки:
необходимость использования спецтехники; высокая затратность; сложность возведение подвальных помещений.Это основные виды фундаментов, используемых при возведении домов. Каждый из них может быть выполнен по-разному в зависимости от условий строительства и целесообразности использования. Также на устройство фундамента влияет и материал, из которого он изготовлен.
Глубина заложения фундамента
Img by wisemandarine - flickr
Для того, чтобы фундамент качественно выполнял свое предназначение — равномерно распределял (передавал) нагрузки от надземных частей дома на основание (грунт), необходима правильно рассчитать глубину его заложения — расстояние от подошвы до поверхности земли.
Обычно при проектировании домов указывается минимально необходимая глубина. Причем основывается она большей частью на данных инженерно-геологических изысканий. В силу того, что стоимость фундамента и работ по его возведению составляет немалую часть общей стоимости строительства дома, понятно, что ошибки на этой стадии будут стоить очень дорого.
Глубина заложения фундамента зависит от:
геологических условий участка земли (тип грунта и основания, уровень грунтовых вод); вида строящегося здания (дом, гараж, баня и др.); конструктивных особенностей здания (наличие подвала, цоколя и др.); нагрузок (величина и их характер); климатических условий данной местности (температурные перепады).В каждом конкретном случае проектирования фундамента глубину его заложения необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из условий именно на выбранном участке земли. Грамотное решение этой задачи позволяет найти ту «золотую середину», при которой фундамент будет обладать необходимой устойчивостью, прочностными характеристиками и одновременно оптимальными расходом материалов. Последнее сегодня более чем актуально — дома становятся больше и тяжелее, соответственно, возрастают и затраты на фундамент. При строительстве большого дома уже финансово ощутимо заложение прочности фундамента «с запасом», т. е. глубина заложения фундамента должна быть рациональной и основываться на расчетах.
Стоимость фундамента находится в прямо пропорциональной зависимости от глубины его заложения: чем глубже фундамент, тем выше затраты на его устройство, сопутствующие земляные работы и материалы, и, наоборот.
Материалы для фундаментов
Img by HEA Engineering Subject Centre - flickr
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.
Какой фундамент выбрать?
Img by Arkangel - flickr
Этим вопросом задаются все, кто хочет (планирует, начинает) проектировать и строить собственный дом. Однозначного ответа без предварительных данных и расчетов не даст ни одна книга, ни один специалист. Часто встречается ситуация, когда горе-строители значительно превышают оптимальные нормы расхода материалов и размеры фундамента, так сказать «с запасом».
Цель фундамента, как части общей конструкции дома — равномерно распределить нагрузку на основание (грунт), а не «закопать» в землю как можно больше материала. Существуют и книги по строительству, и документы, регламентирующие конструкцию и нормы расхода материалов, на просторах интернета можно найти самостоятельные методы определения типа грунта, уровня грунтовых вод, глубины заложения фундамента и прочие хитрости.
Бесспорно, что для строительства гаража, бани, летнего домика такие методы расчетов, может, и подойдут, особенно если человек грамотно и обстоятельно изучит вопрос обустройства фундаментов под тот или иной вид строения. Однако, для возведения капитального дома более очевидно воспользоваться услугами по-настоящему грамотных специалистов — проектировщиков, архитекторов, профессиональных строителей, а также вооружиться точными данными об особенностях выбранного участка земли.
Задача выбора надежного и целесообразного фундамента для дома решается только при наличии:
проекта дома; точных данных инженерно-геологических изысканий; рассчитанных нагрузок на фундамент.Решить эту задачу правильно сможет только специалист. Он же предложит несколько вариантов исполнения фундамента (конструктивных особенностей, решений), а вам останется только согласиться на устраивающий вариант.
