Строительство дома или постройки всегда начинается с фундамента. Это основа здания и самая его важная часть. Именно от него зависит как долго простоит дом, будет ли комфортно и безопасно в нем жить.
При строительстве частных домов используются разные виды оснований. Если сделать неправильный выбор или ошибиться при возведении, то можно получить много неприятностей: появление трещин в стенах, проседание или перекос строения, подъем основания в результате, так называемого, "морозного пучения". Решение этих проблем потребует дорогостоящего ремонта. Поэтому так важно выбрать правильный вид фундамента.
В этой статье мы расскажем:
▪ от чего зависит выбор фундамента здания;
▪ как рассчитать несущие возможности грунта и прочность основания;
▪ какие типы фундаментов используются для строительства частных домов;
▪ о преимуществах и недостатках разных типов оснований.
Прежде всего определимся, что же такое фундамент здания.
В строительстве под ним понимают подземное основание здания, конструкцию, на которую ложится вся нагрузка от надземных частей.
Фундамент состоит из двух элементов:
- обрез - верхняя плоская часть, на которой располагаются все надземные части здания;
- подошва - нижняя плоская часть, которая опирается на землю.
Вся, приходящуюся на фундамент тяжесть, в свою очередь, перераспределяется на грунт. Поэтому к выбору основания будущего строения надо отнестись очень внимательно.
Для того чтобы избежать фатальных ошибок, следует:
▪ выяснить глубину залегания грунтовых вод и несущую способность грунта;
▪ рассчитать нагрузку будущего здания;
▪ разработать архитектурный проект дома;
▪ выбрать вид подходящего фундамента.
При выборе фундамента под здание необходимо определиться с несущими возможностями грунта. Он испытывает значительную нагрузку, которая зависит от общего веса дома. Под тяжестью грунт уплотняется и вызывает осадку здания. Если уплотнение происходит неравномерно, то это может вызвать поворот фундамента и даже его разрушение. Соответственно, "сложные" почвы (насыпные, торфяники, мелкопесчаные, чернозем) приходится укреплять. Или использовать виды оснований, которые передают нагрузку на нижние, более плотные грунтовые слои. Специальные меры потребуются и просадочным, закарстованным, набухающим, вечномёрзлым почвам.
Самые подходящие для малоэтажного строительства - это плотные, сухие глины (супеси, суглинки) или крупно- песчаные почвы. Неплохо себя показывают и низко залегающие скальные породы. Они требуют наименьших затрат на строительство. В большинстве случаев достаточно мелкозаглубленных бетонных блоков или ленточного фундамента. Можно применять и сборный вид основания из блоков (бетон) или керамических кирпичей (полнотелых).
Нельзя недооценивать и влияние грунтовых вод. Чем ближе к верхним слоям почвы они располагаются, тем выше риск разрушения фундамента. Постоянный контакт с влагой приводит к появлению плесени и грибка в конструкциях. Кроме того, подвалы и цокольные этажи могут подтапливаться водой, проникающей через основание здания.
Поэтому, еще до создания проекта дома необходимо провести гидро- и геологическое исследование. Это позволит выбрать наиболее подходящий вид фундамента для здания и, при необходимости, разработать меры по отведению от него влаги.
Это изменение объема грунта в результате замерзания влаги, которая в нем содержится. Поздней осенью или зимой насыщенный влагой грунт замерзает и увеличивается в объеме. В оттепель и весной начинается обратный процесс - грунт уменьшается в объеме. Такие колебания часто приводят к деформации всего строения.
Особенно страдают глубоко заглубленные фундаменты, так как они имеют большую площадь контакта с грунтом.
Поэтому зачастую, более экономичным вариантом будет возведение неглубокого основания. Кроме того может потребоваться дренаж фундамента, утепление отмостки и цокольной части.
Необходимо также учитывать, что современные стеновые материалы очень плохо переносят влияние морозного пучения. Они весьма чувствительны к изгибающим нагрузкам (на излом). Это касается большинства ячеистых теплоизоляционных бетонов, особенно пенобетонных, газобетонных и керамических блоков.
Прежде чем приступить к выбору фундамента, следует сделать расчет его прочности и несущей способности грунта.
Для этого
1. Определяются нагрузки, которые будут действовать на фундамент, и соответственно, на грунт:
▪ постоянные нагрузки (общий вес материалов);
▪ кратковременные нагрузки (снеговая, ветровая и эксплуатационная);
▪ долговременные нагрузки (вес домового оборудования, мебели, людей, которые будут проживать в доме).
Нагрузки определяются по каждой оси здания. Сначала определяется самая нагруженная ось и для нее рассчитываются: количество свай, ширина ленты, и т.д.
Расчеты для плитного фундамента достаточно сложные, поэтому для них лучше использовать специальные программы.
2. Выбирается тип фундамента. После чего определяется соотношение его опорной площади (на естественном основании) с планируемыми нагрузками.
На основании собранных данных делается соответствующий расчет.
В малоэтажном жилом строительстве используются разные виды оснований под здания. Они отличаются друг от друга характеристиками, условиями использования и технологиями возведения.
Классификация видов фундаментов, применяемых в строительстве частных домов.
Это самый популярный вид оснований для частных домов. Представляет собой железобетонную ленту (монолитную или сборную), которая устанавливается под всеми стенами здания.
Его можно возводить на большинстве грунтов.
Существует две разновидности ленточного фундамента:
1. Монолитный - железобетонная армированная конструкция. Возводится сразу на земельном участке, практически не размывается грунтовыми водами и обладает устойчивостью к деформирующим нагрузкам.
2. Сборный - собирается из железобетонных блоков, бутового камня или кирпичей.
Ленточный фундамент может быть:
1. Мелкозаглубленный - его подошва располагается выше уровня промерзания почвы (на уровне 30-80 сантиметров от поверхности). Он используется для строительств зданий, имеющих не более 2-х этажей. Не подходит для почв, подверженных морозному пучению.
При использовании мелкозаглубленного фундамента на почвах с высоким уровнем грунтовых вод - бетонная лента располагается на подушке из песка на глубине до 0,5 метра, а на мягких грунтах - до 0,7 метра. Толщина песчаной подушки должна быть не меньше 0,15 метра.
Чтобы данный тип фундамента был более надежным следует использовать утепленную отмостку шириной до 0,5 метра. Она будет защищать окружающую фундамент почву от промерзания и отводить дождевую воду.
Плюсы мелкозаглубленных ленточных фундаментов:
- возможность применения на почвах с высоким уровнем грунтовых вод;
- меньший расход бетона (по сравнению с фундаментами полного заглубления).
Минусы мелкозаглубленных ленточных фундаментов:
- малая жесткость конструкции;
- необходимость создания дренажной системы и песчаной подушки;
- большая вероятность возникновения трещин в стенах из тяжелых материалов;
- необходимо использование высококачественной армирующей конструкции.
2. Полнозаглубленный (фундамент глубокого заложения) - его подошва находится ниже границы промерзания грунта (1-1,5 метра от поверхности). Этот вид основания, практически, не имеет ограничений для его возведения. Он используется при строительстве зданий высотой более одного этажа с бетонными перекрытиями и стенами из тяжелого материала.
Фундаменты полного заглубления прочны и надежны. Им не страшны температурные перепады и подъемы грунтовых вод.
Для увеличения прочности полнозаглубленного фундамента необходимо использовать армирование с каркасом, связанным из рифленых металлических прутков. Это позволит избежать появления трещин в стенах здания. На плотных и каменистых почвах можно обойтись без армирования.
Стоимость таких фундаментов выше, чем мелкозаглубленных, необходимы обширные земляные работы, значительное количество качественного бетона и арматуры.
Плюсы полнозаглубленных ленточных фундаментов:
- высокая надежность;
- устойчивость к перепадам температур;
- возможность использовать тяжелые материалы для строительства здания;
- возможность делать подвалы и цокольные этажи.
Минусы полнозаглубленных ленточных фундаментов:
- большой объем земляных работ;
- значительные затраты на материалы;
Это фундамент, состоящий из монолитной плиты, занимающей всю площадь основания дома. Его строительство - процесс затратный, так используется большое количество бетона и арматуры. Однако, для проблемных грунтов, это самый надежный вариант. Монолитная плита отличается высокой прочностью и полностью исключает горизонтальные сдвиги и другие деформации почвы.
Монолитная плита имеет толщину от 30 до 100 сантиметров, в зависимости от тяжести будущего дома. На ней можно возводить здания высотой до 5 этажей, сложной конструкции и протяженные в длину.
Технология строительства несложная: в котлован необходимого размера укладывается основание, устанавливается армированный пояс и заливается раствор.
Прочность монолитного фундамента можно еще более увеличить за счет деформационных швов, идущих по периметру основания.
Монолитная плита хорошо зарекомендовала себя на илистых и болотистых почвах, на искусственных насыпях.
Плюсы фундамента из монолитной плиты:
- прочность, надежность;
- устойчивость к деформациям почвы и морозному пучению;
- возможность строить дома высотой до 5-ти этажей;
Недостатки Фундамента из монолитной плиты:
- невозможно построить подвал после укладки монолита. Однако этот недостаток можно компенсировать созданием цокольного этажа.
При строительстве 1-2-этажных частных домов можно использовать столбчатый фундамент. Он является единственным надежным вариантом для почв с устойчивым верхним слоем и нестабильными нижними слоями.
Для возведения зданий из тяжелых материалов и высотой более 2-х этажей этот вид фундамента не применяется.
Столбчатый фундамент самый легкий и экономичный вариант для строительства частных домов. Технология зависит от свойств почвы и тяжести здания:
▪ заглубление конструкции от 0,3 до 3 метров;
▪ размеры столбов для легких зданий - 0,3х0,3 метра;
▪ размеры столбов для тяжелых - 4*4 метра;
▪ расстояние между столбами - на расстоянии 1,2 - 3 метра.
Столбчатый фундамент бывает двух видов.
Плюсы столбчатого фундамента:
- простота монтажа;
- низкая стоимость;
- подходит для почв с различными характеристиками слоев.
Недостатки столбчатого фундамента:
- необходим цоколь для поддержания стен;
- применяется для зданий из нетяжелых материалов, высотой до 2-х этажей;
- необходим прочный слой грунта на всю глубину заглубления;
- необходим точный расчет несущей нагрузки на каждый отдельный столб. Поэтому размеры столбов могут отличаться.
Этот вид фундамента похож на столбчатый. Главное его отличие - это возможность использования на почвах со слабым верхним слоем. В этом случае вся нагрузка (за счет длины сваи) передается на более плотные нижние слои.
Свайный фундамент подходит для возведения зданий с большой массой, из тяжелых материалов.
У свайного фундамента нет аналогов по надежности и прочности.
При создании свайных фундаментов, для равномерного распределения нагрузки, создается ростверк (обвязка), связывающий между собой вкопанные сваи. Он придает конструкции необходимую жесткость и прочность.
Важно! Ростверк должен располагаться над грунтом, а не лежать на нем.
Для заливного и буронабивного фундаментов используется плиточный или ленточный ростверк. Для винтового - брус, швеллер, двутавр.
Существуют три вида свайных фундаментов:
1. Забивной - длина свай до 12 м. В основном, применяются железобетонные столбы. Этот вид фундамента может выдерживать значительные нагрузки и подходит для строительства многоэтажных тяжелых зданий из кирпича и бетона. В том числе и на проблемных грунтах. Для индивидуального строительства подходит мало, так как требует применения специальной техники.
2. Буронабивной- сваи диаметром до 1,5 м и длиной до 40 м.
Такой фундамент - лучшее решение для грунтов со смешанными пластами.
3. Свайно-винтовой - сваи длиной 3-8 м. В качестве свай используются металлические трубы с заостренными концами. На них привариваются лопасти, с помощью которых происходит ввинчивание в грунт.
Это самый популярный и надежный фундамент для строительства частных домов на нестабильных грунтах. Наиболее экономичный и быстрый вариант среди свайных оснований.
На монтаж и обвязку уходит всего несколько дней. На этом фундаменте дом можно строить сразу после монтажа основания.
Плюсы свайного фундамента:
- высокая прочность и надежность;
- подходит для любого вида почвы (кроме скальных грунтов);
- эффективен на торфяных, затопляемых и болотистых почвах;
- может использоваться на участках со значительным перепадом высот - достаточно подрезать сваю до нужной высоты;
- подлежит ремонту и реставрации;
- можно ставить в любую погоду, даже зимой;
- не требует значительных земляных работ - можно быстро возвести пристройку к уже стоящему дому.
В последнее время набирает популярность новый современный вид фундамента - УШП (утепленная шведская плита).
Это система "три в одном": монолитный фундамент в виде плиты + инженерные сооружения + черновой пол.
На плиту-основание можно сразу устанавливать стены и делать чистовое покрытие для полов. Фундамент имеет выводы под все коммуникации: канализационные и водопроводные трубы, электрические кабели, система "теплый пол". Они монтируются прямо в нем. Этим УШП отличается от обычной железобетонной плиты.
УШП подходит для возведения домов из газобетонных блоков и бруса, а также для каркасных домов. Главное, чтобы высота не превышала двух-трех этажей.
УШП - конструкция сложной и недешевая. Поэтому необходимо сделать предварительные расчеты и оценить насколько возможно ее применение.
УШП не страшно морозное пучение, поскольку фундамент здания не промерзает.
Время, необходимое для монтажа УШП с системой "теплого пола" занимает не больше 2-ух недель (для бригады из 4-х человек).
Утепленная шведская плита со всех сторон защищена материалом, устойчивым к химическим соединениям. Поэтому ее можно применять на болотистых, торфяных и других почвах, оказывающих неблагоприятное химическое воздействие на фундамент здания.
Возведение фундамента - одна из самых затратных частей строительства дома. На него приходится 7-15% всех расходов.
А если местность имеет сложный рельеф и обводненную почву, то стоимость может увеличиваться до 40% за счет работ по укреплению грунта и конструкций.
Чем более тяжелым планируется дом, тем прочнее и основательнее должен быть его фундамент, а значит и цена будет больше.
Кроме того, на стоимость фундамента влияет глубина, на которую он заглубляется.
Если высота цоколя более 20 см, то затраты на материалы будут существенно выше.
Средняя высота цоколя в домах средней полосы нашей страны - 45-50 сантиметров.
Удачного строительства!
Присоединяйтесь к самому крупному DIY сообществу