Строительство любого жилого дома, промышленного корпуса, иного вида зданий начинается с подготовки фундамента. Правильный расчет и монтаж основания является гарантией длительной эксплуатации здания без осадки, появления трещин в стенах, возникновения других проблем с нарушением геометрии.
В современном строительстве используются различные виды и типы фундаментов, выбор которых зависит от: характеристики грунтов, на которых строится дом; размеров здания; используемых стеновых и конструкционных материалов; климатических условий; уровня залегания грунтовых вод.
Эти и другие факторы определяют выбор варианта конструкции, оптимальной для конкретного дома. Фундамент должен не просто выдержать вес здания, но и обладать достаточным запасом прочности для компенсации непредвиденных нагрузок, стихийных бедствий (например, наводнений, сильных морозов, вызывающих вспучивание грунта и т. д.) и увеличение веса здания за счет дополнительной внешней и внутренней отделки, перепланировки, увеличения этажности, снега на крыше.
В жилом и промышленном строительстве применяются различные фундаменты, отличающиеся по сложности монтажа, несущей способности, стоимости. Виды фундаментов для частного дома ограничиваются несколькими вариантами: ленточные; плитные; свайные.
Ленточные фундаменты
Этот вид основания наиболее распространен в частном строительстве. Хотя ленточный фундамент требует определенного объема земляных работ и значительного расхода бетона, он является самым надежным решением для каменных, кирпичных, блочных, керамзитобетонных и шлакобетонных домов. Он выдерживает значительный вес стен, равномерно распределяя его по всему периметру и оказывает равномерное, но не чрезмерное, давление на грунт, за счет большой площади опоры.
Конструктивно ленточный фундамент представляет собой монолитную железобетонную конструкцию, идущую по всему периметру дома и под всеми несущими стенами. Часто заливается бетонное основание и под перегородками — это несколько удорожает конструкцию, но значительно повышает ее надежность.
Ленточные фундаменты позволяют оборудовать под домом подвалы, цокольные этажи, гаражи — в этом случае фундамент заглубляется на высоту подземного помещения и его несущие способности ничуть не уменьшаются.
Существуют различные виды ленточных фундаментов, которые по способу монтажа можно разделить на две большие группы — монолитные и сборные.
Монолитный ленточный фундамент
Для монтажа монолитных потребуются:
- песок;
- гравий или щебень;
- цемент;
- арматура;
- доски или специальные щиты для опалубки.
Технология монтажа достаточно проста — выкапывается траншея по всему контуру дома (включая внутренние стены и перемычки) шириной 0,4 – 0,8 м, в зависимости от толщины будущих стен. По ширине траншея должна быть на 10 – 15 см шире расчетных размеров фундамента. Расширение траншеи необходимо для обеспечения возможности установки опалубки. После монтажа опалубки внутри связывается армирующий пояс из арматуры диаметром 10 – 18 мм. При строительстве двухэтажного дома арматурная обвязка устанавливается как в подземной, так и в надземной части фундамента.
Замешанный непосредственно на участке или готовый (с завода) бетон заливается в опалубку за один день до полной высоты фундамента. Так достигается необходимая прочность и водонепроницаемость основания. Многие частные застройщики делают весьма опасную ошибку — за один рабочий день заливают бетон в траншею, а за второй — в верхнюю часть опалубки. Появившийся в месте контакта шов сильно снижает прочность фундамента и служит очагом водной эрозии.
Монолитные ленточные фундаменты удобны тем, что они могут иметь достаточно сложную конфигурацию, включая и криволинейные контуры. Здесь важно только правильно выставить опалубку и установить надежный армопояс.
Сборный ленточный фундамент
Сборные фундаменты монтируются из готовых блоков заводского производства. Они устанавливаются в готовую траншею, связываются стальной проволокой, а швы заполняются цементным раствором. Для монтажа такого фундамента необходима грузоподъемная техника средней мощности. Сборные ленточные фундаменты очень прочные и долговечные — срок эксплуатации превышает 150 лет.
Но в применении блоков есть одно ограничение — из них удобно монтировать фундаменты только прямоугольной конфигурации, по размерам кратные длине блока. Резать блок — сложная и дорогостоящая операция. Также сборные фундаменты ограничены по глубине. Цокольные помещения и подвалы строить из блоков нецелесообразно — рано или поздно сквозь швы начнет просачиваться вода.
По глубине заложения ленточные основания подразделяются на мелко и полно заглубленные.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Мелкозаглубленный фундамент предпочтителен для одноэтажных кирпичных и деревянных домов на грунтах всех типов. Особенно он уместен при высоком залегании грунтовых вод. Представляет он собой бетонную ленту на песчаной подушке. Заглубление в землю не превышает 50 см (на мягких грунтах — до 70).
Практика показывает, что при правильно подготовленной песчаной подушке высотой не менее 15 см и установленного по всем правилам армопояса, такой фундамент отлично справляется со своими обязанностями. Для повышения надежности основания необходимо установить утепленную отмостку шириной не менее 50 см, служащую для отвода дождевых вод и защиты грунта по периметру дома от промерзания.
+ Плюсы мелкозаглубленных ленточных фундаментов
- Экономия материалов, по сравнению с полнозаглубленным ленточным фундаментом.
- Возможно возведение на участках с высоким уровнем грунтовых вод.
- Минусы мелкозаглубленных ленточных фундаментов
- Невысокая жесткость.
- Необходимо очень качественное армирование.
- Большая вероятность появления трещин в стенах построенных из тяжелых материалов.
- Обязательно необходим дренаж и песчаная подушка.
Полнозаглубленный ленточный фундамент
Полнозаглубленный ленточный фундамент применяется при строительстве домов в два и более этажей, с массивными стенами и бетонными перекрытиями. Глубина его монтажа — на 20 – 30 см ниже глубины промерзания грунта в климатической зоне строительства. Это чрезвычайно прочная и надежная конструкция, практически неподверженная температурным деформациям и не боящаяся подъема грунтовых вод.
Надежность фундамента увеличивает армирование, которое выполняется путем вязки каркаса из рифленой арматуры. Иногда заглубленные ленточные фундаменты строятся без армирования, но это уместно только на плотных и каменистых грунтах. Стоимость полнозаглубленного фундамента довольно высокая — требуется большое количество бетона и значительный объем земляных работ.
Цена арматуры в общих затратах составит не более 5 – 8%, а усиливает фундамент армирование весьма ощутимо, полностью исключая вероятность появления трещин и сколов. Экономить на армопоясе не стоит даже при ограниченном бюджете строительства.
+ Плюсы полнозаглубленных ленточных фундаментов
- Очень высокая надежность конструкции.
- Не подвержен температурным деформациям.
- Подходит для возведения домов с тяжелыми стенами.
- Позволяет оборудовать под домом подвал или цокольный этаж.
- Минусы полнозаглубленных ленточных фундаментов
- Большие затраты на материалы.
- Большой объем земляных работ.
- Сложно возводить при высоком уровне грунтовых вод.
Плитные фундаменты
Основания дома в виде сплошной или сборной плиты на всю площадь здания менее популярны, чем ленточные фундаменты, но в некоторых случаях являются единственно возможным вариантом. При строительстве на неустойчивых, песчано- глинистых, вспучивающихся грунтах, при высоком залегании грунтовых вод (выше 1 м), глубоко промерзающих почвах, лучше всего залить сплошную железобетонную плиту, на которой возводятся здания любой этажности.
Для каркасных одно и двухэтажных домов плитный фундамент практически идеальное решение. Он менее сложный, чем ленточный и свайный, но по сравнению с ними более затратный в плане расхода материалов и требуемого количества рабочего времени. Такие фундаменты часто называют плавающими — они сооружаются без заглубления и воздействуют практически только на поверхность почвы. Температурные и другие подвижки грунта на устойчивость фундамента, а, значит, и всего здания, влияния практически не оказывают.
Плитные виды фундаментов применяемые в строительстве подразделяются на монолитные и сборные. Второй вариант чаще используется при сооружении габаритных зданий с большой площадью основания и сложной конфигурацией периметра. Для жилого дома лучше остановиться на монолитном фундаменте из литого армированного бетона.
+ Плюсы плитных фундаментов
- Простота конструкции и сооружения.
- Подходит для возведения на сильно пучинистых, подвижных и просадочных грунтах.
- Не требует большого заглубления в грунт.
- Можно использовать при высоком уровне грунтовых вод.
- Минусы плитных фундаментов
- Большой расход материалов.
- Необходимость сооружения цоколя
- Возможность применения только на горизонтальных площадках или при уклоне не более 1 метра на всю длину или ширину дома.
Столбчатые фундаменты
Этот вид фундаментов получил распространение вместе с ростом популярности каркасных и панельных коттеджей, а также домов из клееного и пиленого бруса. Затраты на такой фундамент в несколько раз ниже, чем на ленточный или плитный. Главная особенность такого фундамента — необходимость монтажа нижней обвязки из бруса или балок, которая служит основанием дома.
Столбы устанавливаются под всеми стенами периметра и внутренними перегородками с интервалом до 2,5 м (оптимально 1,5 – 2 м). Они заглублены в землю на глубину больше, чем уровень промерзания и поднимаются над уровнем грунта на требуемую высоту. Очень удобны такие фундаменты на площадках неровного ландшафта — варьируя высоту столбов легко добиться идеально горизонтального положения обвязки.
Размеры столбов зависят от материала изготовления, их строят из:
- бетона;
- природного камня;
- кирпича;
- плитняка.
Размеры варьируются в диапазоне 38 – 50 см по стороне, как правило, в поперечном сечении они представляют квадрат, реже — прямоугольник.
По способу строительства столбчатые фундаменты подразделяются на монолитные и сборные.
Монолитный столбчатый фундамент
Выбор варианта определяется свойствами грунтов на площадке, где строится дом. При глубоком залегании грунтовых вод идеальным выбором будет монолитный столбчатый фундамент из армированного бетона. Как и в ленточном фундаменте, арматурный каркас в столбе обязателен в любых климатических условиях.
Монтаж столбчатого фундамента производится в несколько этапов:
- подготовка ямы (скважины);
- монтаж опалубки;
- сборка арматурного каркаса;
- заливка бетона.
В промежуток между столбом и краем скважины (расстояние должно составлять не менее 10 см) засыпается мелкий гравий или песок — таким образом снижаются нагрузки на фундамент со стороны грунта при замерзании или других подвижках. Но на грунтах с риском горизонтальных движений (плывунах и других неустойчивых почвах) устанавливать столбчатые фундаменты не рекомендуется — они обладают невысокой устойчивостью к опрокидыванию и всегда существует риск нарушения устойчивости дома.
Сборный столбчатый фундамент
Сборные столбчатые фундаменты представляют собой столбы и бетонные платформы, изготовленные на заводе.
Они собираются в виде конструктора на участке и соединяются между собой сваркой арматуры и бетонированием стыков. При всей дешевизне и простоте монтажа, столбчатые фундаменты достаточно ограничены в сфере применения. Они оправданы на прочных и устойчивых грунтах для зданий не выше 2 этажей, без подвалов и цоколей. Но «узкая специализация» не снижает их привлекательности для частного строительства.
+ Плюсы столбчатых фундаментов
- Экономия материалов.
- Небольшие трудозатраты.
- Минусы столбчатых фундаментов
- Слабая устойчивость в горизонтально подвижных грунтах.
- Потребность в обустройстве цоколя.
- Невозможно использовать для зданий с тяжелыми стенами.
Свайные фундаменты
Самые популярные фундаменты в промышленном и многоэтажном жилом строительстве. Часто используются и при возведении небольших частных домов и коттеджей по современным технологиям. Если при строительстве промышленном способом на свайных фундаментах строят дома из любых материалов, то в частном секторе на сваях стоят преимущественно легкие сооружения из СИП-панелей, бруса, бревна.
Различные виды свайных фундаментов позволяют выбрать подходящий для любого типа строения, практически на любом грунте. Очень удобны сваи для строительства на участках сложного рельефа, в том числе и на неустойчивых грунтах. Дело в том, что длина свай практически не лимитируется — они могут достигать глубины 50 и более метров, что позволяет гарантировано достигнуть устойчивых слоев грунта, на которые может опереться здание любого размера и массы.
Современные технологии строительства используют три основных вида свай: винтовые, бурозабивные и буронабивные.
Фундамент на винтовых сваях
Наиболее востребованные в малоэтажном строительстве винтовые сваи — обычные металлические толстостенные трубы с винтом в нижней части. Они вкручиваются в землю как обычные шурупы, делается это вручную или при помощи специальных машин. Длина свай может достигать 10 -12 м при диаметре 50 – 150 мм.
После вкручивания таких опор, они срезаются на заданной высоте и соединяются горизонтальными балками — ростверком, выполняющим роль основания дома, на которое укладывается обвязка, настилается пол и затем возводятся стены.
+ Плюсы фундаментов на винтовых сваях
- Простота и скорость монтажа,
- Возможность использования на любых грунтах,
- Низкая стоимость готового фундамента.
- Минусы фундаментов на винтовых сваях
- Недолговечность (металл в земле подвержен коррозии).
- Необходимость завинчивания на большую глубину.
- Отсутствие возможности оборудования подвалов.
Фундамент на буронабивных сваях
Буронабивные сваи монтируются по другой технологии — сначала бурится скважина, в которой монтируется арматурный каркас. Затем вся конструкция заливается бетоном. Выступающие над землей оголовки срезаются на заданной высоте и соединяются ростверком. Глубина таких свай может достигать 50 метров.
+ Плюсы фундаментов на буронабивных сваях
- Возможность строительства многоэтажных зданий на любом типе грунта — сваи погружаются на необходимую глубину, до плотных слоев, способных выдержать вес здания.
- Равномерное распределение нагрузки на основание.
- Регулировка действующего на одну сваю веса изменением количества опор.
- Снижение объема земляных работ.
- Минусы фундаментов на буронабивных сваях
- Сложность расчетов и монтажа.
- Необходимость дорогостоящих геологических изысканий.
- Необходимость использования тяжелой грузоподъемной и буровой техники.
Фундамент на забивных сваях
Забивные сваи — бетонные изделия в виде балок квадратного или круглого сечения большой длины — 12 и более метров. Они забиваются в землю ударными устройствами или способом вибропогружения. Используются преимущественно в промышленном строительстве — для забивания требуется сложная и дорогостоящая техника.
Рассмотрев все основные виды фундамента для частного дома выбор оптимального варианта упрощается. Для кирпичных, блочных и каменных зданий оптимальный фундамент ленточный. Для каркасного строительства, домов из бруса и бревна более подходят плитные или свайные (винтовые), на прочных грунтах — столбчатые. Но в каждом отдельном случае выбирается свой вариант, главное, чтобы фундамент выполнял свою основную функцию — служил надежной опорой для дома.
