Современная классификация фундаментов составлена с учетом их конструктивных особенностей. Самые лучшие фундаменты: свайный, ленточный, монолитный и столбчатый. В статье подробно рассмотрены преимущества и недостатки каждого варианта , а также факторы, которые оказывают непосредственное влияние на выбор.
Особенности ленточного фундамента
Представляет собой вкопаную в землю ленту, которая опирается на фундаментную плиту и принимает на себя основную нагрузку. Таким образом, нагрузка распределяется по довольно большой площади. Нет необходимости проводить сложные подготовительные работы. Ленточный фундамент способен выдержать высокую нагрузку. В большинстве случаев его используют в качестве основания для одноэтажных и двухэтажных домов. Материалом для возведения сооружений на ленточном фундаменте служат кирпич, камень, дерево, пеноблоки или газоблоки. Такие основания подходят для ровных площадок. Если есть уклоны, то они должны быть небольшими.
Одно из главных преимуществ ленточного фундамента - высокая несущая способность.
Ленточные фундаменты имеют различную глубину заложения. Она зависит от материала и от выбранного способа строительства. Мелкозаглубленные фундаменты подходят только для возведения легких деревянных построек.
Различают два варианта ленточных фундаментов:
- Монолитный. Отличается высокой степенью прочности и надежности. Если его планируется заложить на зыбких грунтах или участке с высоким залеганием грунтовых вод, то потребуется усиление конструкции;
- Сборный. Делается из железобетонных блоков. Требует гораздо меньше трудозатрат, что позволяет существенно сократить время строительства.
Особенности свайного фундамента
Свайный фундамент идеально подходит для сложных грунтов. Его без проблем устанавливают в болотистую, песчаную или путинистую и почву. Свайный фундамент стоит дешевле ленточного используется для возведения легких построек. Он подходит для любого типа грунта, кроме скальных пород. Если винтовые сваи обработаны защищающим от коррозии покрытием и установлены без технологических нарушений, то они могут прослужить несколько десятилетий.
Свайный фундамент отлично подходит для возведения легких малоэтажных построек. Массивное сооружение на его основе не возводят. В зависимости от климатических особенностей региона понадобится выполнить утепление и гидроизоляцию. Свайный фундамент не дает возможность обустроить цокольный этаж или подвал.
Специалисты выделяют следующие разновидности свай:
- Железобетонные. Устанавливаются на линиях опирания несущих стен, в местах концентрации вертикальных нагрузок и по углам постройки. Для монтажа используется сваебойное оборудование;
- Буронабивные. Представляют собой армированные трубы из бетона. Устанавливаются в предварительно пробуренные шурфы. Внутри труб монтируется арматурный каркас. Далее производится заливка бетоном с послойным уплотнением. Буронабивные сваи нельзя монтировать в условиях плотной застройки, так как использование сваебойной установки может негативно повлиять на фундаменты соседних строений;
- Обсадные трубы и сваи-оболочки. Применяются при строительстве промышленных объектов. Монтируются с помощью высокотехнологичного оборудования;
- Винтовые сваи. Известны с конца XIX века. Изначально применялись в военном строительстве. Идеально подходят для возведения малоэтажных построек. Используется на слабых и на плотных грунтах;
- Деревянные. Используются для возведения легких хозяйственных построек. Монтируются вручную или с помощью копровых установок.
Особенности плитного фундамента
Применяется на пучинистых и заболоченных грунтах. Такой фундамент часто называют плавающим. Он подходит для возведения на участках с высоким уровнем грунтовых вод. В основе плитного фундамента находится армированная плита из железобетона, которую укладывают на специальную подушку. Арматурный каркас равномерно располагается по всей плите. В результате получается максимально жесткий и прочный фундамент. Он подходит для устройства цоколя. На основе плитного фундамента возводятся массивные дома на заболоченных и сыпучих грунтах.
Сначала нужно вырыть котлован, площадь которого будет совпадать площадью возводимой постройки. Его следует утрамбовать и сделать на нем подушку из гравия и песка. Для отделения слоев из различных фракций используют геотекстиль. Затем необходимо смонтировать опалубку и арматурный каркас. Далее выполняется заливка бетоном. Места, в которых впоследствии будут строиться стены, выделяются монолитной лентой плитой. К преимуществам данного типа фундамента относят:
- Устойчивость к деформациям и высоким нагрузкам;
- Повышенную прочность;
- Устойчивость к влажности, перепадам температур и другим неблагоприятным природным факторам;
- Возможность заложения на подвижных грунтах;
- Хорошую гидроизоляцию.
Основной недостаток плитного фундамента - это его высокая стоимость, так как требуется большое количество арматуры и бетона.
Особенности столбчатого фундамента
Применяется для возведения каркасных или деревянных домов. Столбы устанавливают в тех же местах, что и сваи. Глубина заглубления относительно небольшая. Степень надежности столбчатого фундамента ниже, чем у свайного аналога. На сильно обводненных грунтах столбчатый фундамент использовать не рекомендуется. Его основные преимущества состоят в относительно низкой стоимости и быстроте установки, но степень его надежности довольно низкая.
Монолитный столбчатый фундамент подходит для участков с глубоким залеганием грунтовых вод. Монтаж начинается с подготовки скважины. Затем необходимо установить опалубку, собрать арматурный каркас и выполнить заливку бетоном. Между столбом и краем скважины должно быть не меньше 10 см. В этот промежуток засыпают песок или гравий, чтобы снизить нагрузку на грунт при подвижках. На нестабильных грунтах столбчатые фундаменты лучше не устанавливать, так как высок риск опрокидывания.
Сборный столбчатый фундамент создается из готовых элементов прямо на участке. Отдельные платформы сваривают между собой и бетонируют стыки. Дешевый, быстрый но очень ограниченный в применении вариант.
По разновидности сечения столбы делят на:
- Прямоугольные. Их использование предполагает наличие деревянной обвязки. На плотных грунтах в качестве обвязки можно использовать стенки лунок, в которых будут установлены столбы. В этом случае их необходимо утеплить гидроизоляционным материалом перед тем, как выполнить заливку бетоном. На рыхлых грунтах опалубку монтируется по высоте столбов. Глубина им должна быть такое, чтобы установить в них толпы зафиксировать опалубку. Перед монтажом на дно лунки укладывают подушку из гравия и песка. Для заглубленных фундаментов высота подушки должна быть 10-20 см, для незаглубленных - 30-50 см.;
- Круглые. Для установки столбов с таким течением предварительно пропаривают со скважины диаметром в 20-25 см. Съемную опалубку делают из скрученного в цилиндрическую форму рубероида, несъемную из труб.
Несколько слов об особенностях грунта
На выбор фундамента напрямую влияют особенности грунта на конкретном участке. Специалисты подразделяют грунты на несколько основных типов:
- Слабые. К таким относятся песчаные, глинистые и торфянистые почвы. Они подвержены воздействию морозного пучения. Это означает, что в период перепадов температур почва резко увеличивается в объеме. В результате недостаточно прочные фундаменты могут быть вытолкнуты на поверхность. Слабые грунты обладают низкой несущей способностью. На них можно устанавливать только свайные или монолитные фундаменты. Выбор во многом зависит от веса строения. Для легких построек подойдет свайный вариант, для массивных - монолитный;
- Скальные основания и скалистые грунты. Максимально прочный вариант. На таких грунтах чаще всего закладывают столбчатые или ленточные монолитные фундаменты;
- Плотные почвы сформированы из связных пород. Выдерживают большие нагрузки и невосприимчивы к пучению. На таких почвах можно закладывать любой тип фундамента.
На заложение фундаментов влияет уровень грунтовых вод на участке и глубина промерзания грунта. Надежный фундамент должен закладываться ниже обеих этих величин. Кроме перечисленных выше факторов на выбор влияет и планируемая вертикальная нагрузка от дома. От нее напрямую зависит тип основания, его конфигурация и габариты.
Особенности монтажа столбчатого фундамента с ростверком
Наличие бетонного ростверка помогает равномерно распределить нагрузку на столбы и увеличить степень надежности фундамента. Ростверк может быть подвесной, то есть располагающийся на 10-25 см выше земли, или наземный, то есть находящийся прямо на гравийной подушке
Ростверк необходим для монолитных и сборных фундаментов. Если постройка планируется из дерева, то функцию ростверка будет выполнять нижний венец. Обвязка бывает верхней и нижней. В первом случае она находится выше отметки уровня грунта, во втором - располагается непосредственно над землей. Чаще всего материалом для ростверка служат монолитные или бетонные балки. Древесину в этом качестве применяют значительно реже.
Монолитный бетонный ростверк это висячая конструкция, которая опирается на верхнюю часть столбчатого фундамента. Опалубка может быть с дном на верхнем уровне столбов или проходить по высоте столбов на уровне поверхности земли.
Пространство между нижним уровнем ростверка и землей засыпают сухим песком. Опалубку закрывают гидроизоляционным материалом. Она должна располагаться на 5 см выше предполагаемого уровня бетона.
Перед установкой столбчатого фундамента участок следует выровнять. Далее его размечают. Для этого за периметр выносят вспомогательные столбики с перебитыми к ним рейками. Разбивку фундамента следует доверять профессиональным геодезистам. С помощью нивелира и теодолита задаются реперные отметки и выводятся прямые углы. Контроль углов и размеров осуществляют, натягивая по диагонали шнуры: диагонали должны быть равны.
Если глубина ям под фундамент не превышает метра, то их стенки роются вертикально без креплений. В противном случае необходимо устраивать откосы или ставить распорки, чтобы не произошло осыпания. Яма должна быть ниже уровня заложения фундамента на 30 см. Ее ширина делается не меньше чем у стен. Если планируется обустройство опалубки, то следует добавить еще 20-30 см по периметру. На дно ямы и по всей ее площади укладывается подушка из песка и гравия, чтобы обеспечить защиту от пучения. Производится утрамбовка. Подушку заливают водой, а сверху укладывают гидроизолирующий слой.
Далее монтируется опалубка. Она может размещаться на уровне верхней части опоры или по всей высоте. Во втором случае пространство между землей и ростверком засыпается песком. Опалубка должна располагаться в одной плоскости с местом заливки бетона. Она может быть выше уровня заливки или на одном уровне.
Во внутренней части опалубки устанавливается каркас из арматуры. Прутья связывают специальной проволокой. Между арматурой стенками оставляют 3-5 см зазора, что позволяет защитить металл от коррозии. Выходящие из столбов выпуски элементов арматуры соединяются с ростверком. Если они существенно длиннее уровня расположения ростверка, то их следует согнуть под прямым углом в месте соприкосновения прутьев с ростверком.
Далее выполняется заливка бетоном. Важно следить, чтобы бетон не полностью закрывал прутья арматуры. После заливки выполняется выравнивание верхней части ростверка таким образом, чтобы она находилась в одной плоскости совсем своим периметром.
Инструкция по закладке ленточного фундамента
Процесс установки ленточного фундамента состоит из следующих этапов:
- Подготовка;
- Разметка;
- Рытье котлована или траншеи;
- Обустройство дренажной системы;
- Создание песчаной подушки;
- Монтаж опалубки;
- Монтаж арматурного каркаса;
- Заливка бетоном;
- Выдержка, чтобы бетон затвердел;
- Демонтаж опалубки;
- Гидроизоляция и утепление ленты.
Порядок действий практически никогда не изменяется. Рассмотрим каждый из этапов более подробно.
В процессе подготовки участок расчищают и выравнивают. Необходимо снять верхний слой почвы. Для разметки используют деревянные колья. Их ставят по углам будущей траншеи и в точках пересечения. Ширина траншеи должна быть минимум на 20 см больше чем у ленты, чтобы впоследствии осуществить монтаж опалубки.
Рытье траншеи производится экскаватором или вручную. Вынутый грунт складируют по сторонам траншеи или сразу же вывозят с участка. Нужно, чтобы глубина оставалась одинаковой по всему периметру.
Затем обустраивается дренажная система , которое позволяет выводить грунтовые воды из песчаной подушки и исключает возникновение чрезмерных нагрузок от морозного пучения. Она бывает:
- Открытой, то есть сделанной на поверхности и предназначенной для отвода талых и дождевых вод. Такой вариант подходит для сухих грунтов, на которых грунтовые воды залегают глубоко;
- Закрытой, то есть состоящей из трубопроводов, которые размещены в траншее поблизости от ленты. Она выводит грунтовые воды из песчаной подушки. Такой вариант используется на участках, где сезонный уровень грунтовых вод изменяется. Чаще всего используют именно закрытую дренажную систему. Для предотвращения заиливание дренажных труб устанавливается фильтрационная обвязка.
Песчаная подушка - обязательный элемент любого ленточного фундамента. Ее средняя толщина составляет 20 см. Чаще всего используют речной песок или поочередно укладывают слои песка и мелкого щебня. После засыпки каждого слоя производится его утрамбовка специальными вибрационными машинами. Рекомендуется проливать слои водой, чтобы повысить качество уплотнения.
Важно следить, чтобы не происходило осадки подушки, так как она может спровоцировать деформацию ленты, приводящую к непредсказуемым последствиям.
Опалубку делают из обрезных досок, толщина которых варьируется от 25 до 40 мм. Рядом собирают щиты, ширина которых должна немного превышать высоту ленты. Их опускают в траншею. Снаружи щиты фиксируются вертикальными опорными планками и наклонными упорами. Внутри устанавливают поперечины, которые определяют расстояние между щитами. Оно должно быть равно ширине ленты. Не допускаются щели. Все зазоры, составляющие более 3мм, заполняют паклей или забивают рейками.
Арматурный каркас необходим для того, чтобы компенсировать растягивающиеся нагрузки. Без этого лента будет недостаточно устойчива к нагрузкам на изгиб. Основным элементом армирующего пояса служат установленные горизонтально рабочие стержни, сделанные из стеклопластика или металла. Для их поддержки в нужном положении используют хомуты. Вместе с рабочими стержнями хомуты образуют пространственную решетку такого размера, чтобы горизонтальные стержни были погружены в бетон на 2-5 см. Размер рабочих стержней зависит от ширины ленты.
Элементы каркаса соединяются между собой с помощью электросварки или путем вязки мягкой стальной отожженной проволокой. Если закладывают мелкозаглубленный фундамент, то чаще всего используется второй вариант. Мягкая проволока надежно удерживает все элементы каркаса, сохраняя его целостность при возникновении нагрузок. Для вязки используют специальный крючок. 25-30 см проволоки складывают пополам. Получившаяся полупетля обхватывает оба соединяемых стержня в диагональном направлении, концы поднимаются вверх. Затем крючком захватывают петлю сгиба и, опираясь на второй свободный конец, совершают несколько вращательное движение, чтобы надежно соединить пробки друг с другом.
Следующий важный этап - бетонирование. Перечислим несколько основных марок бетона:
- М100. Подходит только для самых легких построек, например, ограждений;
- М150. Часто применяется при подготовительных строительных работах. Может быть использован для заливки фундамента под сарай или гараж;
- М200. Применяется для заливки фундамента под каркасно-щитовые дома на песчаных грунтах, при условии, что грунтовые воды не поднимаются выше уровня промерзания грунта;
- М250 и М300 используется для заливки фундамента под коттеджи;
- М350 используется для заливки фундамента под кирпичные дома, высота которых составляет один этаж. Подходит для глинистых грунтов и участков с высоким уровнем грунтовых вод;
- М400 оптимальная по прочностным характеристикам марка бетона для заливки фундамента под частный дом.
Рекомендуется производить заливку одномоментно. Большие перерывы в работе недопустимы, так как придется дождаться застывания бетона и продолжить заливку уже после этого. Такой подход приведет к снижению прочности ленты. Рекомендуется производить одновременную заливку с нескольких точек, равномерно распределенных по длине ленты.
Важно, чтобы в бетон не попадала вода, так как в замерзшем состоянии оны может привести к внутренним повреждениям. Существует два типа гидроизоляции:
Горизонтальная защищает верхнюю нижнюю плоскость от прикосновения влаги из нижних слоев грунта и от потоков талой или дождевой воды которые стекают со стен. Нижнюю гидроизоляцию прокладывают перед установкой опалубки и арматурного каркаса. Верхнюю горизонтальную гидроизоляцию проделывают после полного застывания бетона;
Вертикальная наносится на внешнюю и внутреннюю поверхность ленты после демонтажа опалубки и полного высыхания. Используются различные пропитки, оклеечные и обмазочные материалы.
Утепление ленты бывает внешним и внутренним. Оно необходимо для того, чтобы исключить образование конденсата. Рекомендуется одновременно выполнять оба способа утепления. В качестве теплоизолятора можно использовать жидкий пенополиуретан, фундаментный пеноплекс, вспененный полиэтилен.
Обратите внимание, что после заливки бетона его следует регулярно проливать водой Первые три дня это необходимо делать каждые четыре часа. Следующую неделю - трижды в день. Защита ленты от солнца обеспечивается с помощью полиэтилена. Продолжать работать с лентой можно через 20-25 дней после заливки бетоном.
Пошаговая инструкция по обустройству плитного фундамента
На подготовительном этапе производится выемка 20-30 см грунта. Нужно вырыть котлован для последующей укладки песчаной подушки и выравнивание площади под заливку бетоном. Стандартная монолитная плита имеет прямоугольную форму, поэтому при разметке достаточно 4 колышков и бечевки. Необходимо учесть перепады высот на участке. Для рытья котлована в большинстве случаев используется экскаватор.
Защитная подушка делается из слоев гравия и песка, причем внизу должен находиться песок, чтобы снизить риск поднятия грунтовых вод к бетону. Рекомендуется прокладывать между слоями геотекстиль, чтобы песок и щебень не смешивались. Подушку следует утрамбовать. Ее толщина зависит от типа грунта и варьируется от 30 до 45мм. Во время укладки подушки происходит предварительная просадка грунта. Важно, чтобы она случилась именно сейчас, а не в процессе затвердевания бетона, иначе плита может потрескаться.
Затем по периметру устанавливается опалубка из досок, толщина которых составляет от 20 до 40 мм. Можно использовать специальную фанеру с ламинацией, но это обойдется дороже. Опалубка представляет собой установленный вокруг котлована щиты и подпорки, находящееся с внешней стороны.
В качестве гидроизоляции внахлест с выпуском по бокам прокладывают рубероид. В результате открытой плита остается только сверху. Нередко для выравнивания дна котлована дополнительно прокладывают слой бетонной стяжки.
На следующем этапе монтируется каркас из стальных арматурных Прутков диаметром 14 и 16 мм. Его следует устанавливать в два слоя с поперечными перемычками и квадратными ячейками, размер которых составляет 20 25 см. Арматуру скрепляют сваркой или специальное вязальной проволокой.
Кавказ заливают бетоном, марка которого должна быть не ниже М200. Для набирания прочности бетона требуется около месяца.
Выбирая фундамент, рекомендуется предварительно проконсультироваться с квалифицированными специалистами.
