Типы фундаментов
Основная задача фундамента - равномерное распределение несущих конструкций зданий на грунт, для предотвращения его неравномерной усадки, искривления строения. Фундамент может возводиться из различных материалов, определяющие его эксплуатационные характеристики и долговечность: бутовый камень, кирпич, бетонные смеси, монолитные железобетонные блоки. Тем не менее, далеко не маловажную роль играет и структура самого фундамента, а также методика его возведения. По структуре принято выделять 6 различных типов фундаментов: столбчатые, ленточные, плитные, свайные, на песчаных подушках и из деревянных стульев. Давайте более близко ознакомимся с каждым из них.
Столбчатый фундамент
Наиболее распространён при строительстве благодаря своей практичности и экономичности. Идеален в местах с подвижными грунтами, а также в климатических зонах, характеризующихся глубоким промерзанием почвы и грунта. Тем не менее, этот тип фундамента не является универсальным, и может применяться далеко не везде.
Например, в очень подвижных грунтах, в том числе в зонах сейсмической активности, требуется дополнительное жёсткое крепление железобетонных столбов к грунту. В противном случае опоры могут просто опрокинуться, вызвав в след за этим разрушение и самого здания. Не желательно использование столбчатых фундаментов и в домах с тяжёлыми стенами, особенно в местах с мягким, не плотным грунтом. Ещё одна немаловажная проблема - это образование пустот между столбами непосредственно от самой стены до дна котлована, которые необходимо заполнять.
Фундаменты столбчатого типа рекомендуется использовать при возведении легковесных зданий: из дерева, каркасные, щитовые. Столбы должны устанавливаться на расстоянии полтора-два метра друг от друга. При этом их нужно располагать в точках наибольшей концентрации нагрузки: по углам здания, в местах пересечения стен, под архитектурными колоннами и несущими частями. На столбы накладываются балки из толстого дерева или железобетонного материала, в зависимости от предполагаемой нагрузки и расстояния между опорами фундамента.
Между столбами на перемычки (балки) укладывается цоколь. Он предназначен для защиты подпола от внешних воздействий, как то: ветер, влажность, промерзание, снег. Использование цоколя позволяет сохранять теплоту в помещениях, служит звукоизоляцией, обеспечивает комфортную и здоровую среду жилых комнат.
Сечение фундаментных столбов зависит от рассчитываемой нагрузки, грунта, немаловажную роль в этом играет и материал, из которого выполнены столбы. Например, для кирпича - это 380 мм, для бетона, бутобетона и плитняка - 400 мм, а использование естественного камня вынуждает увеличивать высоту фундамента как минимум до 600 мм.
Возведение столбчатого фундамента отличается своей быстротой и простотой. В грунте в размеченных местах пробуравливаются отверстия, в которые устанавливаются трубы расчётного диаметра. Полости в трубах заливаются необходимым материалом, из которого планировалось создавать фундамент для здания. Самое сложное в сей этой процедуре - найти трубы нужного диаметра и оставить их к строительной площадке. Но, как говорят специалисты строительного дела, можно обойтись и без них.
Аналог трубы выполняют из листа пергамина, свёрнутого в цилиндр с двойными краями. Самодельными скрепками из толстой и упругой проволоки закрепляют края листа изнутри и снаружи по нижнему и верхнему периметру окружности.
В пробуренную скважину засыпают слой песка, который тщательно утрамбовывают. После чего устанавливают трубу, заполняют её бетонной смесью, хорошенько уплотняя её. Если требуются столбы свыше высоты имеющихся труб, то поступают следующим образом. Заполняют первую трубу, оставив несколько сантиметров верхней части трубы свободной, в которую вставляется вторая трубка несколько меньшего диаметра, которую вновь заполняют до нужного значения.
Бетонные столбы схватываются не ранее, чем через два-три дня. После затвердевания бетона, с импровизированных труб снимают скрепки и разворачивают листы, которые можно использоваться в будущем повторно. Как результат подобной методики, у Вас получится столб желаемых габаритов, но в нём будут тщательно прослеживаться ступенчатые переходы, причём с каждой последующей ступенью диаметр столба уменьшается.
Есть несколько иная технология наращивания столбов, которая позволяет делать столбы неограниченной высоты без изменения его сечения, но она характеризуется длительными временными затратами. Делаем первую ступень так же, как сказано немного выше. Даём подсохнуть бетону 5 дней, после чего снимаем скрепки с верхней части самодельной трубы, сдвигаем её ровно на половину, и вновь закрепляем. Нижнюю часть накрепко обматываем проволокой. Заполняем освободившуюся часть цилиндра смесью и даём ей схватиться 5 дней. Продолжаем эту процедуру до тех пор, пока не будет достигнута необходимая высота.
Для повышения прочности рекомендуется в столбы закладываться железную арматуру или деревянные вкладыши. Диаметр столбов может колебаться от 8 до 80 см в зависимости от типа грунта, величины нагрузки, использования укрепляющих элементов, а также от выбранной технологии возведения фундамента.
Ленточные фундаменты
Не смотря на свою дороговизну, этот тип фундаментов отличается повышенной надёжностью и долговечностью. Выполняется из монолитных бетонных или железобетонных монолитных блоков по крайне простой технологии. Блоки укладываются по всеми периметру здания под внешними стенами, а также под всеми несущими стенами и перегородками, что требует от строителей проведения большого объёма земельных работ, чем и объясняется дороговизна такого фундамента.
Выбор материала, из которого будут изготовлены блоки зависит от влажности грунта. Для любого типа грунта подойдут гранит, базальт, диорит, бетон и цементный раствор. Не рекомендуется в грунтах, насыщенных водой, использовать известняк, песчаник и глиняные кирпичи. А вот Силикатный кирпич можно применять только в сухих землях.
Ширина фундамента напрямую зависит от типа грунта, его плотности, увлажнённости, а также от массы и объёмности здания и создаваемой нагрузки стенами и несущими перегородками. При этом нужно учитывать, что от изменения ширины фундамент напрямую зависит объём земельных работ. Возводя фундамент, не забудьте о трубах водопровода, канализации, газового обеспечения, кабельных линиях. Для них нужно оставить отверстия. После укладки труб щели заделывают паклей с добавлением стекловатой, которая поможет защититься от набега крыс и мышей.
Ленточные фундаменты могу быть двух категорий, в зависимости от технологии их возведения: монолитные и сборные.
Для создания монолитных фундаментов вырывается котлован, в который устанавливаются опалубки. На дно укладывается основание, арматура, теплоизоляция и всё заливается бетонной смесью. Бетонная смесь может немного разбавляться керамзитом или пенопластом, что опять-таки позволит сохранять тепло внутри помещения будущего дома. Главным достоинством такой категории фундамента - это возможность создавать фундамент для зданий любой формы и любых размеров.
Сборные ленточные фундаменты выкладываются из заранее подготовленных массивных блоков. Это позволяет значительно сэкономить время на его возведении, но он подходит только для квадратных или прямоугольных домов. Ещё один недостаток сборной технологии возведения фундамента - это щели между блоками, через которые наверняка будет просачиваться влага, увеличиться потеря тепла здания.
Плитные фундаменты
Это фундамент сооружается сразу под всей площадью здания. Он может быть монолитным, представляющим собой одну большую плиту из бетонной смеси. Либо быть выполненным в виде решётчатой структуры по сборной технологии возведения, методом перекрёстной укладки уже готовых железобетонных балок.
По возможности такие фундаменты делаются монолитными, либо жёстко скреплёнными. Наиболее популярны для использования в грунтах с повышенной или неравномерной сжимаемостью, при строительстве в местах бывших свалок, обладают устойчивостью к сейсмической активности.
Плитный фундамент подходит только для компактных зданий, таких как: бани, гаражи, пристройки. Это связано с большими расходами материалов на его создание, что отличается особой дороговизной.
Свайные фундаменты
Возводятся из отдельных свай, которые сверху перекрываются цельными бетонными плитами. В связи с высокой сложность возведения, трудоёмкостью и временными затратами, на практике применяется крайне редко. В первую очередь такой фундамент предназначен для передачи большой нагрузки на отдельные уплотнённые участки среди слабого грунта, которые как правило находятся на значительной углублённости.
Сваи могут выполняться из самых различных материалов: дерево, бетон, железобетон, таль, а также их комбинации. По технологии возведения могут быть забиваемыми, когда в подготовленную скважину опускается заранее изготовленная свая, и набивные, когда свая изготавливается непосредственно в самой скважине (заливается бетонной смесью). По типу распределения нагрузки свайный фундамент может быть стойким и висячим. Сваи стойки своим нижним концом опираются на твёрдые участки грунта. Обеспечивая сконцентрированную передачу нагрузки. Висячие сваи передают нагрузку по бокам, используя для этого силу трения самой сваи с грунтом.
Деревянные сваи обладают особой экономичностью и простотой возведения, но их долговечность и эксплуатационные характеристики явно не предел мечтаний. Древесина подвержена влиянию влаги и быстро разлагается в увлажнённом грунте. Железобетонные сваи несколько дороже, но это вполне оправдано. Бетонные сваи надёжнее, более долговечные, не подвержены влиянию внешних факторов, более хорошо распределяют нагрузку.
В целом свайные фундамент просты в возведении и их технологий, экономичны с точки зрения расходов материалов, занимают мало времени на строительство и практически не требуют трудовых ресурсов. С другой стороны, экономически такие фундаменты не выгодны из-за необходимости использования специфичной техники, которую очень сложно достать.
Фундаменты на песчаных подушках
Чаще всего используют в целях экономии на строительстве. Первоначально на дно котлована засыпается песок слоем 15-20 см, который тщательно утрамбовывается. Ширина такой подушке должна быть на 10 см больше толщины стен дома.
Поверх песочного слоя высыпаются щебень и мелкие камни общей толщиной 25-30 см, которые трамбуются и заливаются цементным или бетонным раствором до высоты, определяемой расчётами прочности и нагрузки, передаваемой зданием на грунт.
Использование песчаных подушек не рекомендуется в грунтах с высокой увлажнённостью, а также в климатических зонах с большой глубиной промерзания земли. Это объясняется тем, что песок практически не препятствует течениям воды, и более того, размывается ею. Со временем такой фундамент оседает, быстро теряет свои первоначальные эксплуатационных характеристики.
Фундамент из деревянных стульев
Применяются при строительстве легковесных, как правило, деревянных конструкций. Использовать нужно брёвна из сосны или дуба, тщательно обработанных специальными смесями и пропитками, предотвращающими их разложение и защищающие от воздействия падений температуры, влаги, огня. Сами брёвна устанавливаются на предварительно подготовленные деревянные площадки 10х20х50 (толщина, ширина, длина), задача которых более равномерно распределять создаваемую нагрузку на грунт.
Такие стулья устанавливаются под всеми углами, а также по всему периметру стен на расстояние 1-2 метров друг от друга. При этом брёвна углубляются на 1-1,5 метра в грунт. Засыпают такой фундамент в несколько этапов слоями по 20 см, чередуя между собой песок с щебёнкой. Каждый слой тщательно уплотняют.
Средний срок службы фундаментов из деревянных стульев зависит от типа древесины и качества его обработки и может колебаться от 7 до 30 лет. Тем не менее, надёжнее всё-таки использовать в качестве опор железобетонные брусья или столбы, которые рассчитаны на 50 лет службы. Бутовые и ленточные фундамент не потеряют своей прочности и надёжности даже через 100-150 лет, на таком фундаменте Ваш дом может стоять вечность… И даже больше.