Какие бывают фундаменты — виды и классификация

Расчет фундаментной плиты является достаточно сложным, поскольку выполняется в 3D постановке с учетом совместной работы дома и основания. Фундаментная плита является одним из наиболее распространенных фундаментов в индивидуальном жилищном строительстве (далее ИЖС).  В данной статье рассмотрены основные аспекты расчета, проектирования и строительства фундаментной плиты для ИЖС.

Функции строительной конструкции

Фундамент — основание здания, на которое распределяется вес всех его составляющих

Функции строительной конструкции

Фундамент – это основание, на котором размещают главную часть постройки — ограждающие, несущие и межкомнатные стены, опоры мостов, эстакады.

Функции строительной конструкции

Под капитальные сооружения обустраивают фундаментальные основания, которые выполняют следующие задачи:

Функции строительной конструкции
  • Распределить вес постройки равномерно по поверхности площадки. Не дать более массивным частям просесть сильнее лёгких.
  • Создать для стен ровное горизонтальное основание.
  • Исключить попадание в подвал или технический этаж влаги.
  • Сохранить часть тепла от утечки в землю.
  • Предотвратить смещение на тяжёлых пучинистых грунтах.
  • Защитить постройки от разрушения в сейсмически активных районах.
Функции строительной конструкции

Капитальные основания устраивают для мостов и эстакад, рекламных конструкций и цистерн с нефтепродуктами, силосных башен и бункеров.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент — подземная опорная конструкция, имеющая удлинённую форму. Она может располагаться отдельно и группами в вертикальном или наклонном положении. Главное предназначение – передача нагрузки веса верхней части сооружения на плотные подземные пласты, имеющие несжимаемую структуру.

В комплексе представляет собой ряд колонн и ростверков, которые их связывают и равномерно распределяют нагрузку со стороны верхней части здания. На соединяющих сваи балках строятся верхние части сооружений.

Ростверки могут располагаться ниже поверхности почвы, на ней или выше, образуя техническое подполье. Прочность этих конструкций усиливается применением дополнительных наклонных свай. Расположение опорных стволов зависит от особенностей архитектурных сооружений. Бывает одиночным, ленточным, кустовым, сплошным.

" Важно. Выбор применяемых для фундаментного основания свай делается на начальном этапе строительства, когда проводятся необходимые инженерные исследования. При этом следует учитывать назначение, конструкцию свайной колонны, особенности грунта, уровень нагрузки, которую испытывает фундамент, особенности будущей эксплуатации здания.

Буровые сваи, это бетонные стержни, которые создаются заполнением скважин монолитным бетоном, с предварительной установкой арматуры.

В строительстве, для создания прочного фундамента применяются различные технологии, в том числе железобетонные стержни полые или цельные внутри, с особенной технологией монтажа, у каждого элемента своё назначение и при этом виды свай бывают разными:

  1. Забивные (помещаются в землю методом забивания копровым молотом, вибропогружателем или специальной свае — вдавливающей установкой).
  2. Сваи-оболочки (помещаются вибропогружателем).
  3. Буровые (делаются в результате заливания бетоном пробитой скважины), в строительном деле существуют разные виды буронабивных свай.
  4. Винтовые (изготавливаются на металлической основе, вкручиваются в землю).

Свайные столбы различаются способом фиксации в грунте. Сваи-стойки держатся пятой непосредственно на скальных, малосжимаемых слоях. Висячие сваи, находясь в сжимаемых, мягких слоях, держатся одновременно за счёт своих сторон и пяты. А также сваи характеризуются по параметрам:

  • конструкция;
  • размер;
  • форма сечения (кроме прямоугольных, имеются круглые, трапециевидные, пустотелые, монолитные и т. д.);
  • материал изготовления (бетон, дерево, железо);
  • способ армирования (характер напряжённости, расположения арматуры);
  • функциональные особенности (висячие или опорные).

Предлагаем познакомиться с разными типами свайных столбов, их предназначением, устройством, материалом, способами использования.

Выбор фундамента под грунт и тип дома

В строительстве применяют ленточный, плитный, столбчатый фундаменты. Сооружая основу, исходят из вида грунта, на котором она будет держаться.

Читайте также:  Фундамент мелкозаглубленный: плюсы и минусы, устройство

Какими бывают грунты:

  • Скалистый (каменный) – прочный, не изменяет характеристик от погодных условий. Сам каменный грунт может выступать вместо фундамента.
  • Песчаный – промерзает на глубину до 1 м. Песок хорошо отводит воду, легко трамбуется и уплотняется – фундамент на нем не замокает.
  • Хрящевой – смесь песка и глины. Содержит некоторое количество мелкого гравия. Не размываемое водой основание выдерживает огромные нагрузки.
  • Глинистый – промерзает и вспучивается.
  • Суглинок и супесь – это глина и песок. Свойства зависят от того, какой компонент преобладает.
  • Торфяной – сильно пересыщенный влагой грунт. Подходит для деревянных строений на продуваемом фундаменте.

Для ленточного фундамента подходят песчаные, хрящевые, глинистые почвы и суглинок. Торфяные участки просто затянут ленту вглубь – многоэтажные здания на них не строят. На глинистых почвах делают мелкозаглубленные ленты с металлическим армированием, сооружают легкие постройки.

Выбор фундамента под грунт и тип дома

Плитный фундамент устраивают на промерзающих почвах с сильным пучением – глина, суглинок, супесь, а также на хрящевых и песчаных грунтах. Это хорошая основа для крупногабаритных сооружений.

Столбчатые (свайные) основания под здания устраивают на пористых торфяных и зыбких песчаных грунтах. Глинистые почвы с близким залеганием грунтовых вод и частым подтоплением также выдерживают дома только на свайных фундаментах. Это идеальная опора для деревянных построек.

Учитывая, что фундамент – это главная часть строительной конструкции, типу почв придают первостепенное значение. Если на месте спроектированного здания залегают неподходящие грунты (например, залежи торфа), участок искусственно заменяют песком, уплотняют тяжелой трамбовкой.

Тип грунта определяют инженерно-геологическим способом – бурят скважины, отбирают образцы почв. Но можно узнать самостоятельно – для этого проводят тест. Берут почву, смачивают водой, формируют «колбаску», сгибают ее в кольцо: из песка ничего не получится, супесь рассыплется, фигурка из суглинка распадется на 2-3 части, глиняное кольцо сохранит форму.

Фундамент в малоэтажном строительстве – что нужно учесть

К малоэтажным зданиям, согласно законам о строительстве, относят частные коттеджи, таунхаусы и многоквартирные дома до 3-4 этажей. В них нет лифтов и мусоропроводов. На землю такие сооружения оказывают минимальное давление.

Виды фундаментов, применяемые в малоэтажном строительстве:

  • Мелкого заложения, когда под дом закладывают сплошную платформу, либо столбчатые и ленточные нулевые циклы с мелким (до полуметра) заглублением.
  • Глубокого заложения – те же виды, но закладывают их ниже глубины промерзания почвы.
Выбор фундамента под грунт и тип дома

Рис. 1. Фундаменты мелкого и глубокого заложения

Что необходимо учитывать:

  • Где залегают грунтовые воды. Если уровень высокий, выбирают свайный вариант.
  • Перепад по высоте. Когда такое явление наблюдается на строительной площадке, необходимо ленточное основание глубокого заложения. Его же выбирают, если в доме предусматривают подвал или будут сооружать цокольный этаж.
  • Тип грунта. Например, для пучинистых почв экономичные мелкого заложения фундаменты не годятся.

Каждую постройку рассматривают индивидуально, помогает застройщикам четкая классификация фундаментов.

Конструктивные решения фундаментов

10.3.1. Устройство фундаментов под резервуары рекомендуется выполнять с применением следующих конструктивных решений:

— грунтовая подушка (рис. 10.2);

— кольцевой железобетонный фундамент (рис. 10.3);

— сплошная железобетонная плита (рис. 10.4).

10.3.2. Для устройства грунтовой подушки используются чистые и прочные сыпучие материалы — песок и щебень.

Рис. 10.2. Грунтовая подушка

Формирование подушки осуществляется слоями толщиной около 150 мм с утрамбовкой слоев катками массой от 5 до 10 тонн. Высота подушки должна составлять не менее 0,5 м.

По верху подушки устраивается гидрофобный слой из битумно-песчаной смеси толщиной не менее 50 мм, состоящей из формованной в горячем состоянии смеси следующих компонентов: 9 % битума, растворенного в чистом керосине, 10 % портландцемента и 81 % чистого песка.

Дренаж грунтовой подушки и контроль протечек через возможные повреждения днища обеспечивается путем установки по периметру фундамента на расстоянии не более 5 м друг от друга радиальных дренажных трубок диаметром 75 мм, закрытых с торцов пластиковой сеткой 10 × 10 мм.

Читайте также:  Защита от воды мелкозаглубленного фундамента

Рис. 10.3. Кольцевой железобетонный фундамент

10.3.3. Кольцевой железобетонный фундамент используется при наличии значительных контурных нагрузок по периметру стенки или при необходимости установки анкеров.

Ширина кольцевого фундамента должна быть не менее 0,8 м для резервуаров объемом до 3000 м3 и не менее 1,0 для резервуаров объемом свыше 3000 м3. Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0,3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0,4 м.

Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита

10.3.4. Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты рекомендуется для резервуаров диаметром не более 15 м на немерзлых грунтах, для всех резервуаров на мерзлых грунтах, а также для всех резервуаров при хранении в них этилированных бензинов, реактивного топлива или иных ядовитых продуктов. Для обнаружения возможных протечек продукта железобетонная плита должна иметь уклон не менее 1 % от центра к периметру, а также радиально расположенные дренажные канавки.

Основные виды фундаментов мелкого заложения

Технологии современного строительства предусматривают применение различных типов фундаментов. В зависимости от глубины заложения (расстояния от подошвы до поверхности почвы) они бывают глубокого (ФГЗ) и мелкого заложения (ФМЗ)

Технологии современного строительства предусматривают применение различных типов фундаментов. В зависимости от глубины заложения (расстояния от подошвы до поверхности почвы) они бывают глубокого (ФГЗ) и мелкого заложения (ФМЗ).

ФМЗ имеют глубину заложения, не превышающую их учетверенной ширины. Они могут обеспечить прочную основу сооружения на достаточно сложных грунтах, включая пучинистые. При этом требуют существенно меньших затрат на строительство, чем ФГЗ.

Форма

По форме сечения ФМЗ подразделяются на:

  • трапециевидные;
  • прямоугольные;
  • ступенчатые.

Оптимальная форма – трапециевидная. При этом предельный угол между боковой гранью и вертикалью (угол распределения давления) для бетона равен 45°, для бутобетона и бута – 30°. Если угол больше, то напряжения, вызываемые растягивающими и скалывающими силами, будут иметь опасную величину.

Материалы

Виды фундаментов мелкого заложения, определяемые материалом изготовления:

  • железобетонные;
  • бетонные;
  • бутобетонные;
  • из каменных материалов (кирпич, бут).

Бут – это природный материал, представляющий собой куски известняка или гранита, которые имеют довольно большую прочность. Бутобетон – вид бетона, в качестве наполнителя используется бут.

В современном строительстве ФМЗ чаще всего бывают бетонными и железобетонными.

Столбчатые фундаменты область их применения конструктивные решения

Столбчатый фундамент состоит из отельных столбов, связанных над поверхностью грунта ростверкомСтолбчатый фундамент считается наиболее простым в возведении и экономически выгодным.

Благодаря этому основание такого типа получило широкое распространение в промышленном, общественном и индивидуальном строительстве.

Тем не менее, применение фундамента, из-за его конструктивных особенностей, в определенных условиях может быть ограничено.

Столбчатые фундаменты относятся к составным несущим конструкциям, предназначенным для возведения зданий на естественном основании. Такие фундаменты состоят из столбчатых опор с развитой подошвой и перекрытий, соединяющих опоры.

Столбчатые фундаменты у нас применяют под весьма легкие конструкции, а именно: дома из дерева или же каркасные дома

Чаще всего, фундаменты на столбчатых основах используют в малоэтажном, бесподвальном строительстве.

Тем не менее, устройство столбчатого фундамента возможно и для зданий с подвальными помещениями. Но, в этом случае, понадобятся дополнительные конструктивные решения (монтаж башмака, столба, ранд-балки, плиты ограждения).

В случае, когда по проектным расчетам опорная способность всех столбов оказывается достаточной, фундамент используют и для строительства достаточно тяжелых зданий из кирпича, шлакоблока.

При этом, почва под строительство должна обладать высокими прочностными показателями.

Так, тяжелые здания на столбчатом фундаменте можно возводить на:

Столбчатые фундаменты область их применения конструктивные решения
  • Скальных грунтах;
  • Твердых глинистых почвах;
  • Крупнообломочных грунтах.

Возможность строительства на столбчатом основании должна определяться, исходя из геологических факторов, нагрузки на фундамент.

Читайте также:  Как и чем утеплить фундамент дома снаружи: пошаговая инструкция

Определяющими факторами являются вес здания, деформационные свойства грунтов, степень сопротивляемости почв сжатию, разрыву, сдвигам, уровень залегания почвенных вод.

Немаловажным является и план-проект здания, размещение бытовых инженерных коммуникаций.

Принимать решение о строительстве зданий (в особенности тяжелых) на столбчатом фундаменте без проведения предварительных, тщательных расчетов категорически запрещается.

Варианты конструкций фундамента

Добрый день всем интересующимся постройкой домов!

В приведенной ниже статье речь пойдет об одной из самых важных частей любой строительной конструкции – ее фундаменте. Мы с вами коротко разберем основные варианты устройства фундаментов, их описания и характеристики.

Недаром фундамент считается одной из самых важных составляющих любого дома. Ведь он является таким элементом в строительстве, без которого никак невозможно обойтись.

Заключение

В любом капитальном объекте, вне зависимости от его назначения, основой является фундамент. Именно он испытывает все оказываемые зданием нагрузки и передает их на грунт. Правильно выполненная подошва фундамента перераспределяет нагрузки на грунт, предотвращает его проседание, придает фундаментальному основанию надежности и выносливости. Бесспорно, устройство подошвы сопровождается дополнительными затратами, но они полностью окупаются долговечностью и безопасностью эксплуатации строительных объектов.

Столбчатый фундамент

Конструкция из столбов, являющихся опорой для самых нагруженных узлов постройки – стыков стен, углов, тяжелых блоков. Применяется для легких сооружений (например, для деревянных домов) и каркасных с легкими стенами.

Самый дешевый тип фундамента (от 1 тыс. за м кв.) и самый простой в монтаже.

На слабых грунтах и горизонтально-подвижных велик риск опрокидывания столбов. Для усиления конструкции необходим армированный ростверк, это увеличивает объем работ и повышает их стоимость.

Возведение возможно за три-четыре дня. При возведении ростверка продолжительность работ увеличивается минимум на месяц.

Мы занимаемся забивкой свай для строительства фундамента и готовы провести работы по погружению Ж/Б свай

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.

Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод

Все особенности проектирования описаны в СНиП *. Обобщенно все можно свести к следующим рекомендациям:

  • При планировании на скальных, песчаных крупной и средней крупности, гравелистых, крупнообломочных с песчаным заполнителем грунтах глубина залегания фундамента от уровня расположения подземных вод не зависит.
  • Если под подошвой фундамента находятся мелкие или пылеватые пески, то при уровне подземных вод расположенных на 2 метра ниже уровня промерзания грунта, глубина заложения фундамента может быть любой. Если воды находятся выше этой отметки, то закладывать фундамент нужно ниже уровня промерзания.
  • Если под подошвой находится будут глины, суглинки, крупнообломочные грунты с пылеватым или глинистым заполнителем, то фундамент однозначно должен быть ниже уровня промерзания (от уровня подземных вод не зависит).

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод

Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод

Как видите, в основном уровень заложения фундамента фундамента определяется наличием подземных вод и тем, насколько сильно промерзают грунты в регионе. Именно морозное пучение становится причиной проблем с фундаментами (или изменение уровня грунтовых вод).