Фундаменты

Фундаменты зданий и сооружений - части зданий и сооружений (преимущественно подземные), которые служат для передачи нагрузок от зданий (сооружений) на естественное или искусственное основание. Стоимость фундамента составляет около 15-20% от стоимости дома.

Исправление неправильно выполненного фундамента трудно выполнимо и затраты на эти работы могут достичь уже 50% от стоимости дома, если самому дому не нанесен значительный ущерб. Поэтому к выбору фундамента нужно подойти очень ответственно. Перекошенное крыльцо, веранда, плохо открывающиеся двери и окна в деревянных домах, а также трещины в стенах кирпичных домов - все это результат неправильного выбора фундамента.

Виды фундаментов

   По способу опирания на грунт фундаменты подразделяют на ленточные, столбчатые (свайные) и плитные (плавающие).  

1. Строительство ленточных мелкозаглубленных фундаментов.

Ленточный монолитный железобетонный мелкозаглубленный фундамент. Этот тип фундаментов предназначен для деревянных домов с массивными брусчатыми или бревенчатыми стенами и каркасных деревянных домов. Конструкция: монолитная железобетонная лента фундамента заглубляется на 60 см на песчано-гравийной подушке толщиной 30- 40 см . Армируется стальным прутом диаметром 12-14мм. Цоколь-монолитно-бетонный с возвышением над уровнем земли на 40- 50 см .

Ширина ленты фундамента-30-40см. 

2. Строительство ленточных железобетонных монолитных фундаментов на глубину промерзания грунта.  

Предназначен для домов из кирпича и пенобетонных (керамзитобетонных) домов, а также для деревянных домов, в случае облицовки деревянных стен облицовочным кирпичом. Конструкция: фундамент заглубляется на глубину промерзания грунтов (150- 170 см ). Армируется стальным прутом диаметром 12- 14 мм . Цоколь - монолитный бетон или кирпич.  

Ширина ленты фундамента 40-50см.

3. Строительство железобетонных монолитных фундаментов ("плита") толщиной 300 мм.  

Предназначен для домов из кирпича и пенобетонных (керамзитобетонных) домов, а также для деревянных домов, в случае облицовки деревянных стен облицовочным кирпичом. 

Конструкция: фундамент заглубляется на глубину промерзания грунтов (150- 170 см ). Армируется стальным прутом диаметром 12- 14 мм . Цоколь - монолитный бетон или кирпич.     

Ширина ленты фундамента 40-50см.

Плитные(Плавающие) фундаменты сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Они имеют жесткую конструкцию - одну плиту, выполненную под всей плоскостью здания. Такие фундаменты хорошо выравнивают все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, они получили еще одно название - плавающие. Возведение плитных фундаментов практикуется в основном в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме плана здания. Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема бетона и расхода металла на арматуру.

4. Столбчатые или свайные фундаменты - наиболее распространенный и дешевый вид фундаментов для зданий с легкими стенами. Возведение таких фундаментов обходится в 1,5-2 раза дешевле ленточных. Основной элемент  таких фундаментов - столб (свая). Столб может быть деревянным, каменным, кирпичным, бетонным и железобетонным. Это может быть и асбестовая труба, использованная в качестве формы и заполненная бетонной смесью.

5. Фундамент из блоков

В современном строительстве весьма эффективны сборные ленточные фундаменты под стены зданий, выполняемые из типовых железобетонных блоков-подушек и бетонных становых блоков или панелей. Блоки-подушки можно укладывать с разрывом, образуя прерывистый фундамент. Осадка последнего оказывается меньше, чем ленточного, поэтому давление под его подошвой может быть повышено на 20-30%. Сборные фундаменты под отдельные колонны и столбы устраивают из блоков стаканного типа или из нескольких блоков-подушек.

Выбор типа фундамента определяется инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями строительной площадки, назначением и конструктивными особенностями здания или сооружения, величиной нагрузки, передаваемой на фундамент, а также производственными возможностями строительной организации. Глубина заложения фундамента зданий и сооружений устанавливается в зависимости от свойств и характера напластований грунтов, уровня грунтовых вод (с учётом его колебаний в процессе строительства и эксплуатации сооружения), величины и характера действующих на основание нагрузок, глубины заложения подземных коммуникаций и фундаментов под машины и оборудование, климатических особенностей района строительства (глубины сезонного промерзания и т.п.). Принятая глубина заложения фундамента должна быть достаточной для обеспечения устойчивости основания и исключения возможности пучения грунта (при его промерзании) и осадки (при оттаивании). В непучинистых грунтах при залегании уровня грунтовых вод на значительном расстоянии от поверхности земли допускается закладывать подошву фундамента выше глубины промерзания грунта. Размеры подошвы фундамента определяют, исходя из условия, чтобы среднее давление на основание не превышало расчётного давления, величина которого зависит от вида и свойств грунта, глубины заложения фундамента, конструктивных особенностей сооружения. При назначении размеров подошвы фундамента учитывают предельные величины вертикальных деформаций (осадки, подъёмы), при которых ещё обеспечивается необходимая прочность надфундаментных конструкций и соответствие здания (сооружения) технологическим или архитектурным требованиям. При действии значительных горизонтальных нагрузок (в т. ч. сейсмических), а также в случае водонасыщенных глинистых и заторфованных грунтов должна быть обеспечена, кроме того, устойчивость основания.

Расчёт конструкции фундамента зданий и сооружений производится по прочности и по величине раскрытия трещин. Фундаменты мелкого заложения обычно устраиваются монолитными - из каменных материалов, бутобетона, бетона и железобетона. Ленточные, отдельные (под колонны), сплошные и массивные фундаменты, как правило, выполняются из железобетона. Материалы, применяемые для устройства фундамента зданий и сооружений, должны обладать необходимой водо- и морозостойкостью.

Фундаменты зданий с подвалами при высоком уровне грунтовых вод должны иметь гидроизоляцию, исключающую возможность затопления подвалов. Для защиты фундамента зданий и сооружений от действия агрессивных грунтовых вод применяют плотный бетон со специальными добавками, а также обмазочную, оклеечную и др. виды гидроизоляции.

Фундаменты мелкого заложения обычно возводятся в котлованах или траншеях. Получает распространение метод вытрамбовывания котлованов (под отдельные фундаменты) или траншей (под ленточные фундаменты) с помощью трамбующих машин. В этом случае исключаются земляные работы и обеспечивается дополнительное уплотнение грунта основания.

Процесс устройства буронабивных свай достаточно прост . Свая формируется непосредственно в предварительно пробуренной скважине. Глубина скважины должна быть на 100 - 150 мм больше нормативной глубины промерзания грунта в районе строительства. Этот обусловлено тем, что при устройстве свай необходимо принимать в расчет возможность промерзания грунта в основании сваи за счет прохождения волны холода через тело сваи по тяжелому бетону и арматуре. В этом случае «мостом холода» становится сама буронабивная свая. Наши расчеты показывают, что приведенные выше запас в 100 – 150 мм позволяет исключить промерзание основания свай. По технологии исполнения различают три варианта устройства свай .

В первом варианте бетон заливается непосредственно в скважину, при этом опалубкой служат ее стенки. В результате в скважине формируется «грунтовая свая». Для устранения утечки цементного молочка из бетона в процессе схватывания стенки скважины необходимо выстелить рубероидом или жесткой полиэтиленовой пленкой. Если пленку перед применением сварить, полученный чехол будет играть роль гидроизоляции в процессе эксплуатации свайного фундамента. Это предотвратит снижение прочностных характеристик бетона. Подобный способ устройства свай пригоден только для достаточно прочных грунтов. Но даже для таких грунтов, поверхность сваи получается недостаточно гладкой, что увеличивает вероятность ее выдавливания силами бокового пучения. Еще одним недостатком технологии следует считать невозможность поднять головки свай над поверхностью почвы. В результате, формируемые сваи по высоте повторяют вертикальные перепады поверхности участка. К достоинствам такой технологии следует отнести возможность изменения диаметра свай за счет изменения диаметра бура и их относительную дешевизну.

Во втором варианте гладкую поверхность бетонной сваи формируют за счет использования временной металлической или пластиковой опалубки, которая снимается (сдергивается) со сваи через 1,5 – 2 часа после заполнения опалубки бетоном. За это время бетон успевает набрать достаточную прочность для того, чтобы формируемая свая не изменила при дальнейшем схватывании геометрических размеров. Если при установке временная опалубка нивелируется в горизонтальной плоскости, полученное свайное поле легко устраняет вертикальные перепады поверхности участка. Недостатком технологи следует считать отсутствие какой-либо гидроизоляции на поверхности сформированной сваи, достоинством – возможность создать между поверхностью сваи и стенками скважины промежуточный слой из песка, который значительно снижает возможное действие пучинистых грунтов на боковую поверхность сформированной сваи. При использовании опалубки разного диаметра или формы можно достаточно просто формировать цилиндрические сваи с уширенным основанием или конусные сваи. Фундамент на конусных сваях под действием сил бокового давления грунта не выдавливается, а вжимается в грунт.

В третьем варианте в качестве постоянной несъемной опалубки для свай используются металлические, асбоцементные или пластиковые трубы необходимого диаметра, которые выполняют в процессе эксплуатации фундамента функцию гидроизоляции. Трубы при монтаже легко нивелировать в горизонтальной плоскости, устраняя вертикальные перепады поверхности участка. В последнем случае важно следить за тем, чтобы глубина залегания основания сваи в любом месте участка на 100 – 150 мм превышала нормативную глубину промерзания грунта. Полученное свайное поле служит отличным основанием для сборки опалубки ростверка. На участках, где уровень грунтовых вод очень высок, пробуренные скважины быстро заполняются водой. В этом случае перед заполнением сваи бетоном воду из скважины необходимо удалить с помощью насоса. Более надежный результат может быть достигнут, если основание трубы на 70 – 100 мм заполнить гидроизолирующим бетоном. Такой бетон можно приготовить на основе гидронапряженного цемента НЦ или за счет добавления в бетонную смесь жидкого стекла. Трубы с бетонными пробками в основании превращаются в герметичный стакан, и удалять воду из скважины в этом случае не обязательно.

Во всех вариантах для обеспечения прочности свай необходимо использовать арматурные каркасы из арматуры диаметром 10, 12, а в некоторых случаях 14 мм , которые связываются в каркас с помощью хомутов. Арматурный каркас сваи служит связующим звеном между сваей и железобетонным ростверком, превращая в единое целое надземную и подземную части фундамента. Арматура каркаса предотвращает возможный разрыв фундамента силами морозного пучения. Плотность армирования свай (число арматурных прутков и диаметр используемой арматуры) определяется проектом фундамента .

Скважина заполняется бетоном вручную или с использованием бетоновоза.

Для бетонирования скважин используется тяжелый бетон класса не ниже В 15 (М200) . Бетонирование каждой сваи ведется непрерывно - время между укладкой отдельных порций бетона не должно превышать одного часа. Начинать строительство на буронабивном фундаменте можно через 5 - 7 дней. Полностью нагружать фундамент можно только после полного схватывания бетона, то есть не ранее, чем через 28 суток после окончания бетонирования.

Плотность армирования ростверка арматурой зависит от массы здания и определяется проектом.

В некоторых случаях буронабивные сваи мы используем для повышения несущей способности фундаментов на основе монолитных плит.

Ниже в таблице приведены параметры и стоимость типового буронабивного фундамента, который наша компания рекомендует для домов из легких материалов (брус, бревно, симпролит, теплолит, дюрисол). Для более тяжелых домов (кирпич, ячеистый бетон, пеноблоки) необходимо использовать фундаменты на сваях диаметром 500 мм . Для таких фундаментов трудно дать типовые рекомендации. Специалисты нашей компании готовы оценить возможность использования и провести расчет буронабивного фундамента для любого дома. Для нас несомненно одно – стоимость буронабивного фундамента на 15 – 20% ниже стоимости ленточного и на 70 –100% монолитного фундаментов .

Советы по строительству буронабивного фундамента

• Фундамент необходимо закладывать на глубину на 100 – 150 мм превышающую глубину промерзания грунта в районе строительства.
• Фундамент можно использовать для компенсации естественных неровностей почвы.
• Буронабивной фундамент как правило, позволяет сохранить ландшафт, так как нет необходимости копать котлованы или траншеи.
• Буронабивные свайные фундаменты могут быть использованы при строительстве тяжелых домов из кирпича и блоков.
• В зависимости от нагрузки на фундамент сваи устанавливаются по всему периметру дома с шагом от 1,2 до 2,5 метра .
• Для предотвращения разрыва буронабивных свай (опор) касательными силами по вертикали, внутри фундамента на всю высоту закладывают арматурный каркас.
• При устройстве ростверка необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия - продухи.

Технология строительства буронабивного фундамента

•  Привязка фундамента к местности на основании генплана участка.

•  Определение перепада высот на месте строительства фундамента.

•  Разметка осей фундамента.

•  Разметка точек для бурения скважин.

•  Бурение скважин ручным или мотобуром.

•  Установка труб в скважины и выравнивание верхних срезов труб по горизонту, заполнение пространства между стенкой скважины и трубой песком.

•  Установка в трубы арматурных каркасов.

•  Заливка бетона в трубы. Уплотнение бетона производится штыкованием или с использованием вибратора.

•  Устройство опалубки для заливки бетоном ростверка, связывающего буронабивные сваи по периметру.

•  Укладка арматурного каркаса ростверка.

•  Заливка бетона в опалубку ростверка.