Устройство фундамента

Любое строительство начинается с земляных работ и устройства фундамента. Фундамент это строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию. Конструкция фундамента рассчитывается из грунтовых условий, сейсмичности и архитектурных решений.

По конструктивному исполнению фундаменты реализуются в следующих вариантах:

ленточный фундамент

Представляет собой замкнутый контур из опорных элементов, возводимый под всеми несущими стенами здания и передающий подлежащему грунту нагрузку от здания.

Ленточный фундамент позволяет возводить на своем основании различные строения: от легких деревянных до тяжелых бетонных/кирпичных домов. Преимуществами использования этого типа фундамента являются: небольшая материалоемкость конструкции и незначительный объем земляных работ. Указанные преимущества положительным образом сказываются на стоимости фундамента, это обеспечивает наибольшую популярность ленточного фундамента при строительстве дач и коттеджей. Данный тип фундамента позволяет возводить строения на участках с разнородными характеристиками грунта. 

По способу устройства выделяют следующие виды ленточного фундамента:

  1. Монолитный
  2. Сборный 

Монолитный ленточный фундамент представляет собой цельную литую конструкцию из бетона, внутри которой расположен арматурный каркас. 

Сборный ленточный фундамент выполняется из бетонных/железобетонных блоков, скрепленных между собой при помощи цементного раствора и арматуры.

По глубине заложения выделяют следующие виды ленточного фундамента:

  1. Мелкозаглубленный
  2. Глубокозаглубленный

Выбор глубины заложения фундамента зависит от несущей способности грунта и расчетных нагрузок на него.

Мелкозаглубленные ленточные фундаменты подходят для легких, т.е. деревянных, каркасных, пенобетонных строений. Выполняются такие фундаменты на слабо-пучинистых грунтах с глубиной заложения до 1м.

Глубокозаглубленные ленточные фундаменты используются для более тяжелых конструкций (кирпичные, бетонные, двух и более этажные строения). Также такие фундаменты выполняются на пучинистых грунтах, и при этом могут выполнять являться стенами подвалов, цокольных этажей. При этом, глубина заложения фундамента выполняется ниже глубины промерзания грунта.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент состоит из столбов, которые устанавливают во всех углах строения, а также в точках, на которые предполагается повышенная нагрузка. Этот фундамент не требует больших затрат, однако применим только к легким домам.

По способу устройства выделяют следующие виды столбчатого фундамента:

  1. Непосредственно столбчатый
  2. Стаканного типа

Столбчатый фундамент довольно экономичный в исполнении, но он подходит только для строительства легких домов. Кроме того, с таким фундаментом невозможно устроить подвал или подземный гараж. Такие фундаменты применимы на грунтах, которые не подвержены подвижкам.

Столбчатые фундаменты стаканного типа, в основном используются для зданий, имеющих точки сосредоточенных нагрузок. Распространены при строительстве промышленных зданий. При малоэтажном строительстве экономически не рациональны.

Свайный фундамент

Свайные фундаменты широко распространены. Они используются как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Такой тип фундамента актуален для участков земли с мягким и рыхлым грунтом. Он применяется для многоэтажных домов без подвального помещения, что способствует исключению земельных работ или сокращает их при наличии подпольного помещения. В некоторых случаях такие основания применяются для мелкого строительства. Например, можно возвести каркасный гараж на сваях.

Такой фундамент состоит из погруженных в землю свай, соединенных между собой железобетонными балками(ростверком) или плитой. 

Конструкции свайных фундаментов очень разнообразны и зависят:

  • от выбора типа свай;
  • способа их изготовления и погружения в грунт;
  • расположения их под строящимся зданием;
  • от характера работы сваи в грунте;
  • от конструкции ростверков.

В зависимости от способа заглубления свай в грунт можно разделяются следующие виды свай: 

  • Забивные - загружаются в грунт без выемки. Для этого используются специальные механизмы, такие как вибропогружатели, вибровдавливающие и вдавливающие устройства;
  • Набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в пробуренные скважины;
  • Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем установки в пробуренных скважинах железобетонных элементов;
  • Винтовые - имеют форму сверла и закручиваются в грунт при помощи специальных машин.

По характеру работы сваи подразделяют:

  • Сваи-стойки, которые передают давление от зданий и сооружений на прочный грунт, расположенный под толщей слабого грунта. У свай-стоек небольшая гладкая поверхность, за которую не цепляется грунт. Сваи-стойки, прорезая слои слабых грунтов, передают нагрузку своим острием на глубоко расположенный прочный грунт. В этого типа сваях самое важное - это достаточно широкое основание, так как оно принимает на себя более 80% нагрузки. К ним относятся сваи ТИСЭ - это сваи с уширением в нижней части и сваи, забетонированные в обсадной трубе или иногда без нее бетонируют прямо в скважине, но теряется 15-20% прочности. Применяются, когда прямо под подошвой залегает слабый грунт и такие сваи практически не дают осадки. 
  • Висячие сваи, передающие нагрузку на окружающий грунт через трение о боковые стенки. Эти сваи имеют развитую боковую поверхность и по всей своей длине они цепляются за грунт. Для них менее важна площадь острия, главное их поверхность - неровная, со множеством выступов. Например, буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в скважину (иногда и под давлением). В этом случае боковые поверхности сваи обеспечивают от 60-70% несущей способности. Применяются, когда вести серьезные земляные работы оказываются очень дорого. Чаще используют когда высокий уровень грунтовых вод или сравнительно толстый слой слабого грунта, под которым есть более прочный, но не настолько, чтобы удержать сваю-стойку). 

Стоимость некоторых видов конструкции свайного фундамента ниже аналогичного по размерам ленточного. Благодаря тому, что опора осуществляется на плотные слои грунта, появляется возможность использовать в местностях, где при минусовых температурах наблюдается пучение грунта. По времени сооружения свайный фундамент в несколько раз превосходит аналогичный ленточный с различным уровнем заглубления. Использовать такой тип фундамента очень удобно на склонах, т. к. сваи можно расположить на различной высоте, что позволяет выровнять здание. В большинстве случаев проектирование и монтаж свайного фундамента не вызывает никаких сложностей. 

Плитный фундамент

Плитный фундамент представляет собой сплошную монолитную конструкцию, которая укреплена арматурой.

Плитный фундамент может быть как заглубленным, так и мелкозаглубленным. Помимо того, можно заложить «плавающую» плиту. Подошва заглубленного фундамента располагается на 20-30 см ниже точки промерзания грунта, мелкозаглубленного – на расстоянии 40-50 см от поверхности почвы. «Плавающая» плита располагается на песчаной подушке высотой 50-60 см

Толщина монолита может оказаться разной в зависимости от массы здания. Фундамент имеет в составе дренажную подушку, а также гидроизоляцию. 

Этот тип фундаментов применяется в строительстве на особо слабонесущих грунтах: песчаных, болотистых, торфяниках и пр. Такие грунты способны сильно и непредсказуемо сжиматься, что создает огромную дополнительную нагрузку на различные элементы фундамента и каркаса здания. В таких местностях для укрепления фундамента используются железобетонные плиты или перекрестные монолитные ленты. При строительстве многоэтажных домов и крупных зданий усиление фундамента осуществляется за счет установки ребристых плит или армированных перекрестных лент.