Фундамент считается наиболее важной частью любой постройки. Именно от него зависит долговечность и безопасность всего здания. Чтобы стены строения не пошли трещинами, нужно подобрать наиболее подходящий тип фундамента, учитывая особенности основания под ним.
Какие виды оснований бывают
Основание играет решающую роль при выборе фундамента. Это тот слой грунта, который расположен ниже подошвы основы и принимающий всю нагрузку на себя. Основания могут быть двух типов.
Естественные — имеют исключительно природное происхождение. Они не подвергались никаким изменениям под влиянием человеческого фактора.
Искусственные грунты — создаются целенаправленно человеком. Это могут быть песчаные или грунтовые подушки, насыпи, искусственно утрамбованные слои. Данный вариант используется в случае, если имеющееся основание не подходит для возведения того или иного фундамента. То есть, когда почва не гарантирует устойчивость и прочность будущего строения. Например, если имеется небольшая прослойка торфа, экономически выгоднее будет заменить ее на утрамбованный послойно песок и далее возводить здание на малозаглубленном фундаменте.
Изучить основание следует еще до начала проектирования. Можно уточнить у владельцев рядом расположенных зданий, какие фундаменты они использовали, либо самостоятельно выяснить тип основания. Возводить фундамент без определения типа грунта нельзя, так как это может повлечь за собой лишние траты как в плане финансов, так и в отношении рабочей силы.
Типы фундаментов
Специалисты выделяют 4 основных типа:
1. Ленточный. Выглядит как лента под несущие стены.
2. Плитный представляет собой плиту, выполненную из монолитного железобетона, которая располагается под всем строением либо под отдельной секцией.
3. Столбчатый представляет собой отдельно взятые опоры, расположенные под несущими стенами.
4. Свайный представляет собой сваи. Они стержнями погружаются в глубь грунта. Это позволяет перенести нагрузки дома на более прочные слои грунта.
Каждый тип имеет свои особенности и рекомендации по применению.
Свайный фундамент
Данный вариант может быть выполнен в виде отдельных, линейных ростверков, а также плитных или монолитных. Во всех случаях плиты опираются на сваи.
При такой конструкции вся нагрузка от строения через ростверк передается на сваи, а они уже распределяют ее на более плотный слой грунта, залегающий глубже. При этом наибольшая нагрузка отмечается именно на нижний конец сваи, боковые, как правило, испытывают меньше нагрузки.
По своим характеристикам сваи могут быть забивные, винтовые и буронабивные. Материал изготовления также может быть различный, например, сталь, дерево, железобетон.
Свайный фундамент обладает массой плюсов:
— Благодаря сваям можно обойти слабые грунты и распределить нагрузку на более прочные слои.
— Распределяет не только сжимающие нагрузки. Также легко справляется с выдергивающими и даже горизонтальными. Отлично противостоит морозному пучению.
— Позволяет добиться высокой надежности фундамента.
Из минусов можно назвать лишь привлечение спецтехники для погружения свай. В остальном существенных недостатков нет. Таким образом, свайный фундамент используется в случае, когда возникает необходимость перераспределить нагрузку на заглубленные слои, минуя ненадежные грунты. Кроме того, этот метод применяется, когда создание искусственного основания экономически невыгодно.
Одним из вариантов будут винтовые сваи, которые применяются под деревянные строения малой высоты и иные постройки. В этом случае отпадает необходимость в использовании ростверка. За счет этого снижается стоимость фундамента, но повышается его надежность. Этот метод также часто рекомендуется на определенных основаниях.
Для достижения высокой надежности сваи погружаются на глубину не менее четырех метров. Если углубиться менее чем на 4 метра, это будет уже столбчатый фундамент без создания котлована.
Столбчатый фундамент
Представляет собой отдельно стоящие столбы. Такой вариант подходит для строительства домов малой высоты. Также можно использовать для возведения торговых зданий, офисов, цехов, но только при малой высоте строения.
Столбы углубляются на небольшую глубину, как правило, это 1-3 метра. Размеры меняются от 0,3 д 4,5 м. Первые применяются для деревянных построек в один этаж, тогда как вторые могут использоваться под колонны в многоэтажном строении. При расположении столбов соблюдается определенное расстояние между ними. Размещаются они вдоль несущих стен, под углами задний, под колоннами. Между собой столбы никак не связываются. Только надземной частью здания.
Несмотря на название, столбчатый фундамент ошибочно принимать как одни столбы, это колонны и подошва или плитная часть. Изначально это был наиболее экономичный вариант и часто использовался для возведения каркасных строений. Выделяются ситуации, когда такой вариант фундамента будет оптимален:
— Возведение каркасного строения, в котором вся нагрузка передается через определенные точки, то есть от колонны на фундамент отдельно.
— При строительстве на грунтах, где на глубине 2-3 метра располагаются достаточно прочные слои, способные принять нагрузку. Но при условии, что подошва фундамента будет иметь небольшие размеры.
— При возведении хозяйственных построек, например, бани, на сухом грунте высокой прочности, можно использовать малозаглубленный вариант установки столбов или поверхностный. Это поможет создать надежное основание при минимальных затратах.
В то же время, стоит отметить ситуации, когда малозаглубленный фундамент может использоваться даже для возведения крупного здания. Это касается случаев, когда качество основания ухудшается по мере его углубления. Так, например, в случае, когда на глубине 4 метров плотность грунта существенно ниже, чем на глубине 2 метра, и при этом дальше ситуация только ухудшается, свайный вариант не может использоваться. Ленточные и плитные варианты тоже неуместны за счет большого шага колонны.
Столбчатый фундамент обладает следующими плюсами:
— Доступная цена.
— Простота возведения.
— Широкая область применения.
Минусы также присутствуют, например, если планируется сделать подвальное помещение, то стены для него придется возводить отдельно. Также для создания опоры нужны дополнительные конструкции, например, монолитный цоколь либо балки. Использовать столбчатый фундамент рекомендуется на грунтах равномерной плотности. За счет того, что они не связаны между собой, они не перераспределяют нагрузку и осадка может быть неравномерной.
Таким образом, данный тип фундамента используется на действительно прочных основаниях для возведения больших строений. Использовать его под кирпичный или газобетонный дом не стоит, так как повышается риск неравномерных осадок.
Плитный фундамент
Этот вариант используется, только если имеются прямые основания для этого. Он позволяет равномерно распределить нагрузку от надземной части строения на большую площадь. При этом в плите основания возникает большая нагрузка. Чтобы не допустить возможных разрушений основной плиты, важно выполнить ее максимально прочной. Достигается это за счет армирования. Вся площадь под строением должна перекрываться плитой, что экономический затратно, особенно при возведении многоэтажных строений, когда толщина армированной плиты должна быть не менее 1,5 метров.
Плитный фундамент обладает следующими плюсами:
— Может использоваться на слабых основаниях.
— Подходит для естественного основания.
— Позволяет снизить осадки и деформации на слабых грунтах.
— При необходимости создания подвального помещения уже имеется плита пола.
Минусами можно считать то, что нагрузка отмечается особенно высокая в точках опоры, например, в углах, в местах пересечений. Это требует больших затрат на усиливающую арматуру. Кроме того, процесс возведения такого фундамента достаточно трудоемкий.
Наиболее часто плитный фундамент используется в случае, когда имеется слабое основание, а ленточные и столбчатые варианты не подходят по своей площади. Кроме того, они не дают нужной несущей способности.
При возведении строений небольших размеров использование плитного фундамента оправдано в случае, когда имеются слабые пучинистые грунты, просадочные основания, а малая заглубленость не дает нужной прочности. Но всегда стоит помнить, что этот вариант фундамента достаточно дорогостоящий.
Ленточные фундаменты
Представляют собой непрерывный контур или ленту, которая располагается под всеми наружными стенами, а также внутренними несущими. Иными словами, основная часть применения – возведение некаркасных строений. В то же время, для каркасных домой также может использоваться ленточный фундамент, но при условии сокращения шага в колонне до 6х6 метров. Этот вариант подходит для слабых грунтов.
По типу установки ленты могут быть как малозаглубленными, так и заглубленными. Конструкция состоит из стеновой части и подошвы или плитной части. По технике создания это могут быть сборные варианты, например, из блоков ФБС, либо монолитными. В последнем случае заранее подготавливается основание, в него заливается бетон и используется армирование.
При использовании сборного варианта фундамента для повышения прочности рекомендуется создавать монолитную армированную ленту в основании всех блоков, а также прокладывать такую же монолитную полосу с армированием по верхнему краю. Это позволяет улучшить степень сопротивления фундамента неравномерным деформациям, а также точно распределить нагрузки на основание.
Ленточный фундамент имеет свои плюсы:
— Возможность создать большую по площади основу под строение. Это дает возможность перераспределить нагрузку на основание разной плотности.
— За счет большой площади фундамента нагрузка распределяется равномерно даже в том случае, если она не одинаковая во всех точках. За счет этого снижается средняя степень осадки и неравномерность деформации.
— Создается замкнутая лента под несущими стенами здания.
Что касается минусов, то они, в первую очередь, включают трудоемкость возведения фундаментами и высокую стоимость. На слабых основаниях и неравномерных грунтах рекомендуется усиливать армирование, что также повышает цену строения. Кроме того, нет возможности распределять точечные нагрузки, так как ширина подошвы ленты строго ограничена.
Если не уделить внимание армированию, то в результате повышенной нагрузки могут возникнуть трещины в фундаменте. Таким образом лента становится уже столбчатым фундаментом. В этом случае все фрагменты независимы друг от друга. Поэтому деформация и осадка будут также неравномерными.
Таким образом, для малоэтажного строения это оптимальный вариант при условии, что надежные грунты залегают на глубине не более 1,5-3 метров.
Выбор фундамента особенно важен при возведении строения, причем независимо от его высоты и сложности, а также назначения. Для грамотного выбора нужно учесть все возможные факторы и начинать нужно с оценки типа основания. Далее учитывается количество этажей, материал, из которого возводится строение, его площадь в основании. Также стоит учесть имеющиеся финансовые возможности. Только после этого можно правильно подобрать тип фундамента, который создаст надежную опору для всего здания и исключит возникновение деформаций и осадки даже спустя длительное время.