Назначение и типы фундаментов

В этом материале вы узнаете, какие существуют виды грунта, какие типы фундаментов подходят для разных грунтов, а также основные правила при возведении фундамента...

Фундамент является опорной частью здания и предназначен для  передачи нагрузки от расположенных на нем конструкций на основание,  то есть на(грунт).

От надежности и крепости  фундаментов   зависят эксплуатационные качества здания, и конечно  долговечность его использования. Стоимость возведения (фундаментов может составлять  до 40 % от стоимости самого дома, а вот исправление допущенных ошибок, как правило, очень трудозатратно  и дорого, поэтому к строительству  фундамента нужно относиться очень ответственно.

Грунт, расположенный  под фундаментом , и несущий нагрузку от веса дома и самого фундамента, называются основанием. Основания под любыми строениями и конструкциями  могут быть двух видов - естественные и искусственные.

К естественным относят те основания, на которых фундамент  закладывается без какого-либо дополнительного  укрепления. Искусственным основанием является то, которое укрепляют, например, с помощью песчаной подсыпки (песчаной подушки), щебня или другого материала, с последующей трамбовкой.

Естественные основания могут быть  следующих типов: песчаные с различной крупностью песка, глинистые, лёссовидные (Пылевато-глинистый грунт), скальные, суглинки и супеси. Различные грунты (за исключением скальных)дают разную осадку дома. При неравномерной осадке, в стенах возникают трещины.

Наиболее надежными считаются  скальные грунты, они прочны, не сжимаются, не промерзают и не размываются.

Закладывать  фундаменты можно непосредственно на их поверхности.

Гравелистые грунты (гравий, обломы камня) достаточно прочны, они не размываются и не сжимаются. Фундамент можно закладывать на глубине 0,7 м.

Песчаные грунты значительно уплотняются под нагрузкой, хорошо пропускают воду и незначительно промерзают, в таких грунтах фундаменты закладывают на глубине 0,7 м (при достаточной толщине слоя и крупности песка до 25 мм).

Глинистые грунты хорошо размываются, а, замерзая, значительно вспучиваются, фундамент в глинистых грунтах надо закладывать ниже глубины промерзания на 25 см.  
Суглинки и супеси представляют собой смесь песка и глины. Суглинки содержат до 20% глины, супеси до 10%. Лёссовые грунты относятся к суглинкам, они значительно сжимаются.

Глубина заложения фундаментов в таких грунтах определяется глубиной их промерзания: в супесях и суглинках глубина заложения фундамента (во влажных грунтах) ниже глубины промерзания, в лёссовидных грунтах  на 25 см ниже глубины промерзания (с тщательной зашитой основания от воды).

При наружном осмотре лёссовидные грунты напоминают глинистые, из-за этого их часто путают с ними. Поэтому при обнаружении на небольшой глубине глин, суглинков или супесей, необходимо тщательно проверить, не являются ли они лёссовидными.

Лёссовидные грунты могут служить в качестве основания фундамента, если будут приняты меры против увлажнения подошвы фундамента.
На глубину заложения фундамента влияет глубина промерзания грунта; так как грунт под влиянием температуры и влажности изменяется в объеме.
Предельная глубина, при которой грунт может изменяться в объеме и вспучиваться, называется глубиной промерзания.  При строительстве дома недостаточно учитывать только осадку грунта от массы конструкций дома и глубину его промерзания. Необходимо также принимать во внимание влияние наружных температур.

Глубина промерзания
Ниже приведены данные о глубине промерзания грунтов в различных районах (табл. 2).
Глинистые грунты вспучиваются особенно сильно, так как вследствие их малой водопроницаемости вода при замерзании не находит выхода и расширяется, в результате чего глина  вспучивается.
В песчаных грунтах пучение намного меньше, а в крупнозернистых песках совершенно незначительно, так что им на практике можно пренебречь.
Подошва фундамента должна быть расположёна ниже глубины промерзания: в песчаных грунтах на 10 см, в.глинистых - на 25 см,

Глубина заложения фундамента в сухих гравелистых и крупнозернистых песчаных грунтах, которые пропускают воду, при залегании мощного слоя породы толщиной более. 1 м может быть менее глубины промерзания, указанной выше.

Фундаменты каменных домов под наружные стены в этих грунтах могут закладываться на глубине не менее 1 м, деревянных - 0,5 м, Минимальная глубина заложения внутренних фундаментов под стены (независимо от глубины промерзания грунта) принимается 0,5 м (табл. 3).
При устройстве фундамента необходимо также учитывать уровень залегания грунтовых вод. Так как они подтапливают фундаменты и затрудняют проведение работ.

При строительстве дома эти воды причиняют большие хлопоты застройщику, поэтому прежде чем возводить дом на таких грунтах, необходимо осушить площадку под строительство, сделать дренаж, для стока грунтовых вод, по существующему уклону площадки.

Искусственные основания делают в слабых грунтах при больших нагрузках на подошву фундамента. Обычно такое основание устраивают, как уже отмечалось, уплотнением грунта трамбовкой с подсыпкой щебнем или с помощью песчаной подушки.
При устройстве песчаной подушки грунт удаляют на некоторую глубину, уплотняют его и затем засыпают крупнозернистый песок или гравий, послойно их уплотняя.

Прежде чем возводить фундамент, надо знать, на каком грунте или основании будет стоять то или иное здание; чем прочнее основание, тем долговечнее сооружение. Опускание в грунт фундамента под  действием вышерасположенных нагрузок , называется просадкой фундамента.

Гораздо чаще опорная площадь строящихся фундаментов, особо ленточных, значительно превышает расчетную и на непросадочных грунтах практически всегда обеспечивает их стабильное состояние.
В местности с высоким уровнем  грунтовых вод, на фундамент воздействуют силы морозного пучения. В  пучинистых грунтах,  а ими являются (супеси, суглинки, водонасыщенные глины, мелкие и пылеватые пески)  силы морозного пучения достигают 100~150 кПа (10-15 тс/м2) , действуя на фундамент снизу вверх, эти силы часто превосходят нагрузки вышерасположенных конструкций.

При этом сезонные вертикальные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на 1-1,5 м составляют 10-15 см.
Наверное многие замечали, покосившееся крыльцо, не ровно стоящие  пристройки и веранды, а зачастую  стены домов иногда даже покрытые трещинами  - в большинстве случаев это результат действия именно сил морозного пучения грунтов. Если строительство здания ведется на слабом грунте и имеет тяжелые стены, делают столбчатые фундаменты.

Во избежание просадки, площадь опоры фундамента проверяют расчетом, и если  необходимо  увеличивают: в ленточном фундаменте    нижняя часть делается шире, а при строительстве столбчатых,  сокращается расстояние между столбами.
На рис. 1 показаны распространенные примеры возможных деформаций фундаментов, возникающих при неправильном строительстве.
Большой ошибкой многих частных  застройщиков, является уверенность, что чем глубже залегает фундамент, тем это лучше, и что в данном случае обеспечит его надежную работу и устойчивость к нагрузкам. Но так же, необходимо учитывать и другие нюансы присутствующие при строительстве фундамента.
При расположении нижней части фундамента (подошвы) ниже уровня промерзания грунта,  силы морозного пучения перестают действовать на фундамент снизу, но при этом касательные силы морозного пучения будут продолжать свое воздействие, эти силы, действуя  на боковые поверхности, могут  выдавить фундамент вместе с промерзшим грунтом или даже оторвать его верхнюю часть от нижней, если почва не однородна, может происходить перекашивание или даже надлом фундамента.

Обычно это происходит  при строительстве фундаментов из кирпича или камня, а так же мелких блоков, большую роль в этом, играет не загруженность фундамента, поэтому оставляя на зиму фундамент для набора прочности, нужно помнить о силах морозного пучения , и по возможности нагрузить фундамент балластом до момента строительства выше стоящего строения.

Необходимые меры при строительстве фундамента
При строительстве фундамента, учитывается и принимается во внимание  ряд необходимых мер:
1) Подошву фундамента необходимо  расположить ниже уровня промерзания грунта и тем самым исключая давление сил с низу.

2) В противовес касательным силам морозного пучения, действующим на боковые поверхности фундамента, используется укрепление фундамента при строительстве с помощью арматуры, которая создает каркас жестко связывающий фундамент.

3) По форме своей, фундамент делается сужающимся к верхней части, а нижняя подошва делается шире самого фундамента, что способствует сопротивлению фундамента при морозном пучении и не позволит этим силам вытолкнуть фундамент.

Эти меры обеспечат нормальную работу фундамента при любых вертикальных подвижках грунта, но нужно помнить что самым оптимальным материалом при устройстве фундамента на пучинистых грунтах является бетон с использованием арматуры для усиления.

Немаловажным фактором в борьбе с силами морозного пучения уменьшающими свое влияние могу быть : Нанесение на боковые стенки гидроизоляционного слоя который будит скользить, ну и самое главное , это исключение причины промерзания грунта около фундамента, утепление поверхностного слоя вокруг фундамента(Керамзит, пенополистирол, шлак) эта мера не повредит и мелкозаглубленным фундаментам.  

Тип фундамента
При строительстве  на холмистом рельефе необходимо учитывать боковое давление грунта, его возможный сдвиг. Величина этого давления может зависить от многих причин (крутизна откоса, гидрогеологический состав грунта и т.д.) И трудно поддается расчету.
Не плохо себя зарекомендовали  в этих условиях столбчатые фундаменты, соединенные между столбами железобетонной обвязкой( ростверком). Надежно работают и ленточные фундаменты, жестко связанные в продольном и поперечном направлениях (железобетон).  

В зависимости от типа грунта выбирается и тип фундамента, так как фундамент может быть стационарным(неподвижным) или плавающим(подвижным) При строительстве малых домов ,в большинстве случаев используется стационарный фундамент.

Плавающий фундамент устраивают на пучинистых грунтах, свойство которых изменчиво в  зависимости от влагонасыщенности и температурного режима. Конструктивно, плавающий фундамент, это монолитная или решетчатая плита, толщина которой рассчитывается исходя из веса будущего строения. Строительство такого фундамента может быть оправдано при возведении на нем простых и небольших конструктивных сооружений .
 
Ленточный и столбчатый фундаменты самые распространенные стационарные фундаменты. По трудозатратам и расходам материалов они в 2-3 раза, а при необходимости  глубокой закладки в 3-5 раз экономичнее ленточного фундамента.

Столбчатый фундамент незаменим, при строительстве на глубоко промерзающих  пучинистых грунтах . Ограничено применение столбчатого фундамента на слабонесущем грунте при строительстве  домов с тяжелыми стенами, так как  так как возникает необходимость в изготовлении  "ростверка" и заполнении пространства между столбами грунтом и ростверком так называемая (забирка).

При строительстве ленточного фундамента, цоколь плавно переходит в стены, а нагрузка от стен равномерно распределяется по всему фундаменту, в связи с чем ленточный фундамент способен нести на себе тяжелые стены и перекрытия, возможность расположения подвала или подполья так же является большим плюсом.

Целесообразно строительство ленточного фундамента при не глубоком заложении на непучинистых сухих грунтах.  Закладка ленточного фундамента  в случае с глубоко промерзающими грунтами  требует больших трудозатрат и экономически не выгодна.
 
Совсем не давно появилась новая разновидность свайного фундамента - фундамент на винтовых сваях.  Этот вид фундамента хорошо зарекомендовал себя на проблемных грунтах, где строительство традиционных видов фундаментов очень трудозатратно и финансово не рентабельно. Широко используются винтовые сваи при устройстве фундамента на торфах с большой глубиной залегания, и других просадочных грунтах.
Винтовая свая - это стальная труба с приваренной лопастью определённой конфигурации на конце. Винтовые сваи могут устанавливаться как в ручную так и механическим способом.

Свая вкручивается в грунт благодаря наличию лопасти до твердой основы, лопасть  в свою очередь,  несет функцию подошвы предотвращающей просадку после монтажа.

После монтажа свай по периметру, устраивается обвязка из металлического швеллера, предотвращающая вертикальное перемещение свай.

Монтаж фундамента на сваях, не трудозатратен и быстр, стоит заметить, что  при монтаже не нарушается  структура прилегающего грунта. Установить винтовые сваи можно практически на любом грунте, кроме  скалистого и галечного типа почв.

Покрытие защищающее сваи от коррозии, обеспечивает устойчивость стали к сырости и   влажности. После монтажа винтовых свай, полая труба заполняется бетоном, что придает ей дополнительную  прочность.

stroimasterskaya.ru



Статья - Зачем проводить регулярное обследование фасада дома

Статья - Как сделать тепло и гидроизоляцию подвальных стен

Очевидные преимущества мансардных окон в крыше Несмотря на кажущуюся простоту и понятливость, окна представляют собой достаточно сложную конструкцию. По большому счету, это объясняется различными техническими особенностями. Подробнее

Трубы БУ Покупка абсолютно любых товаров, которые ранее использовались по своему непосредственному назначению, всегда вызывает определенные сомнения. Это связано с тем, что большинство покупателей считает данные товары не долговечными и непрактичными, это же касается и различных труб. Подробнее

Полиэтиленовая пленка: виды, применение, особенности Полиэтиленовая пленка – практичный, многофункциональный и современный материал. В продаже представлен широкий выбор продукции с разными характеристиками. Подробнее

Как выбрать двуспальную кровать Кровать — это, пожалуй, самый важный предмет мебели в доме, поскольку его используют не только для удобства и красоты, но также и для хорошего отдыха и здоровья. Подробнее

Виды и свойства удобрений используемых на садовом участке Для улучшения качества и стабильного роста растения, необходимы удобрения. Рассмотрим основные виды и свойства удобрений используемых садоводами и дачниками на своих участках... Подробнее

Вьющиеся растения на дачных участках Красота дачного и приусадебного участка зависит от его озеленения. Важную роль в нем играют вьющиеся растения. Какими же из них украшают свои участки владельцы дач и загородных домов Подробнее

Каркас двухуровневого потолка из гипсокартона Изготавливая потолок из гипсокартона своими руками, никак не обойти первый и важный этап - создание металлокаркаса. От того насколько ровный и крепкий металлокаркас, зависит дальнейшая эксплуатация потолка, поскольку на него и будут крепиться листы ГКЛ. Металлокаркас потолка состоит из направляющих (НП)27х28 мм и потолочных профилей (ПП) 60х27 мм. Подробнее

Как сделать гидроизоляцию подвала в уже построенном доме Даже если дом новый, в любом случае не исключен вариант возникновения плесени и сырости. Подробнее

Особенности термостатов Для климатических испытаний зачастую нужна точная температура. Погрешности недопустимы во время работы с некоторыми материалами и конструкциями. Как раз в этом случае и приходят на помощь лабораторные термостаты. Подробнее

Формы для производства брусчатки По мере развития производственных потребностей все более доступным для предпринимателя средней руки становится производство форм для изготовления тротуарной плитки, брусчатки и прочей интересной и полезной продукции (как например, МАФ, садовой и парковой архитектуры, различные формы для заборов и памятников из бетона)... Подробнее

Материалы о строительстве, ремонте и интерьере ищите здесь СтройПросвещение