різновиди фундаментів
Фундаменти - нижні частини будинку, призначені для передачі і розподілу навантаження від будівлі на грунт. Площина, якою фундамент спирається на грунт, - підошва фундаменту. Якщо будинок має підвал, то фундаменти, розташовані вище його статі, утворюють стіни підвалу. При влаштуванні фундаментів (особливо на рухливих грунтах) слід мати чітке уявлення про їх функції. Вартість і трудомісткість зведення фундаментів відносно висока, а виправлення серйозних помилок, допущених при їх пристрої, часто перевищує початкові витрати.
Призначення фундаменту - сприймати навантаження від вищестоящих елементів будівлі і передавати їх на масив грунту, розташованого нижче фундаменту (підстави).
Фундаменти бувають стрічкові, плитні, стовпчасті, пальові і збірного типу.
Стрічкові фундаменти зазвичай застосовують для будівель з важкими стінами (з цегли, бетону. Каменя або деревини, облицьованої цеглою) і перекриттями, а також при наявності підвалу або теплого підпілля. Їх влаштовують при дрібному закладення на сухих непучиністих грунтах. У цьому випадку вони стають як би заглибленим цоколем, а по витраті матеріалів і трудовитрат наближаються до столбчатим фундаментів.
Стрічковий фундамент закладається по всьому периметру будівлі, з розрахунком на товщину зовнішніх і внутрішніх стін. При цьому кладка фундаменту такого типу може мати кілька форм, але найпоширенішими серед них вважають: трапецеидальную, прямокутну, ступінчасту, з розширеною нижньою частиною (подушка). З точки зору компенсації навантажень від важкого і масивного будівлі на основу, оптимальним вважають фундамент у формі трапеції.
Обов'язковий елемент для зведення такого фундаменту - опалубка, спеціальна армована форма для бетону. Цю нерухому конструкцію встановлюють на основу котловану під майбутній фундамент. Опалубка може бути розбірний-переносний, рухомий або блокової. Після установки опалубки для монолітного стрічкового фундаменту заливають і ущільнюють рівний шар бетону.
Перевагами такого фундаменту вважають його довговічність і надійну стійкість на протязі всього терміну експлуатації споруди і сумісність з конструкцією будівель будь-якого типу і форми. Серед недоліків фундаментів стрічкового типу - масивність, дорожнеча і необхідність використання великої кількості матеріалів, але через технологічної простоти, саме їх найчастіше зводять при будівництві приватних і багатоквартирних житлових будинків.
Плитні фундаменти є різновидом мелкозаглубленних стрічкових, проте на відміну від них мають жорстке просторове формування по всій несучій площині. Конструкція плитних (плаваючих) фундаментів - суцільна або гратчаста залізобетонна плита. Рекомендується для застосування на рухливих, рухливих і просадних грунтах. Застосовуються при слабких неоднорідних грунтах підстави для створення водонепроникного захисту підвалів, у вологих ґрунтах з високим рівнем стояння грунтових вод.
Зведення плитного фундаменту повністю виправдано на глинисто-піщаних грунтах, де рівень грунтових вод знаходиться на позначці менше 1 м від поверхні грунту, а також в разі будівництва багатоповерхових будівель на глинисто-піщаному грунті. Плитні фундаменти можуть витримувати і горизонтальні, і вертикальні переміщення грунту.
До переваг плиткового фундаменту слід віднести те, що він стійкий до горизонтальних і вертикальних переміщень грунту, що виключає потрапляння грунтових вод в підвальні приміщення будинку навіть при сильному гідростатичному тиску. Також слід відзначити той факт, що суцільний фундамент простий у спорудженні та надає конструкціям властивості просторової жорсткості.
Серед недоліків - велика витрата матеріалів на будівництво, що робить суцільний фундамент занадто дорогим для людей із середнім рівнем достатку.
Стовпчасті фундаменти виконують з штучних матеріалів: каменю, цегли, бетону. дерев'яних та залізобетонних стовпів, металевих і азбестоцементних труб. По видатках матеріалів і трудових витрат стовпчасті фундаменти в 1,5-2 рази дешевше стрічкових. Особливо ефективно їх застосовувати в рухливих грунтах при їх глибокому промерзанні. Фундамент цього типу можна застосувати в будівництві будинків з конструкціями полегшеного типу, тобто зі стінами, легкими по вазі з каркасно-щитових або дерев'яних матеріалів. Витрата матеріалу на пристрій даного виду фундаменту, так само як і трудові витрати, в 1,5, а то і 2 рази нижче, ніж при зведенні стрічкового фундаменту. Саме стовпчастий фундамент - ідеальний вибір для будівництва котеджів, в яких не передбачений підвал, а стіни - легкі брущаті, рубані, каркасні або панельні.
Зведення стовпчастого фундаменту - порівняно простий технологічний процес. Для цього в грунті пробуривают свердловину, встановлюють сталеву арматуру і заливають будівельний розчин (найчастіше бетон). Як посилення армуючих властивостей фундаменту рекомендують використання стрічки-ростверку, що практично в два рази дешевше, ніж використання арматури.
Конструкції стовпчастих і стрічкових фундаментів виконують з різних будівельних матеріалів в нерухомих і рухливих грунтах. Стовпи фундаменту обов'язково встановлюють під всі перетину несучих і не несучих стін будівлі і під всі його кути. Виходячи з міцності і несучої здатності, проміжки між стовпами фундаменту не повинні перевищувати в середньому 1-2,5 м.
У відстані між проміжками встановлюють перемички, які з'єднують (стягують) між собою опорні стовпи і є підставою цокольного поверху будинку. Якщо конструктивні особливості спроектованого будівлі не дають можливості дотриматися вказану відстань між стовпами, то облаштовують рандбалки - додаткові металеві або залізобетонні елементи, якими укріплюють стовпчастий фундамент.
При зведенні стовпчастих фундаментів стовпи ставлять під всі кути зовнішніх стін будівлі, під перетинами внутрішніх стін із зовнішніми і між собою. Стовпи встановлюють по всьому периметру будівлі з певним розміром кроку (від 1,2 до 2,5 м - в залежності від передбачуваного навантаження на сам фундамент), а зверху укладають обв'язувальні балки. При відстані між окремо розташованими столбчатимі фундаментами більше 2,5-3 м поверху необхідно укладати масивні металеві або залізобетонні рандбалки.
Стовпи фундаменту можуть бути виготовлені з бетону. каменю, цегли або навіть дерева. Якщо матеріалом є дерево, то краще віддати перевагу сосні або дубу, оскільки саме ці породи мають найбільший термін експлуатації (в середньому 6 і 13 років відповідно). Їх товщина повинна бути не менше 20 см. Якщо стовпи додатково покрити шаром бітумної мастики або обпалити, то цей термін збільшиться практично в 2 рази.
На сьогоднішній день найбільш дешевим варіантом фундаменту є саме стовпчастий. Такий фундамент особливо ефективний на рухливих грунтах при їх глибокому промерзанні. При цьому стовпчасті фундаменти погано зарекомендували себе на рухомих грунтах: вони не володіють достатньою стійкістю до перекидання. Щоб уникнути руйнування фундаменту і всієї конструкції будинку, на рухомих грунтах не рекомендується пристрій стовпчастих фундаментів.
Говорячи про переваги стовпчастого фундаменту, слід зазначити, що процес його зведення менш трудомісткий і економічний у порівнянні з іншими типами фундаменту. Особливо актуально його застосування в регіонах, де рівень промерзання грунту глибше звичайного.
Серед недоліків - нестабільність стовпів на рухомих грунтах, несумісність з слабонесущих грунтами (особливо в тих випадках, якщо передбачається велика маса стін), можливі складнощі при зведенні цокольного поверху.
Пальові фундаменти, що складаються з окремих паль, які зверху перекриті залізобетонної / бетонною плитою або ростверком (балкою). Зведення таких фундаментів досить трудомісткий процес, тому вони вкрай рідко застосовуються в індивідуальному строітельстве.Свайние фундаменти призначені для зведення на слабких грунтах, коли необхідно передати велике навантаження. Таким чином, вони дозволяють перенести навантаження від будівлі на більш щільні грунти, які залягають на глибині.
Пальові фундаменти застосовують для передачі навантажень в слабких і сильно стискаються грунтах (пливуни і т.д.), в районах вічної мерзлоти, при великих навантаженнях на підставу, а так само при високому рівні стояння грунтових вод. Вони складаються з палі і ростверку (плита, в яку закладені кінці паль). Палі можуть спиратися на твердий фунт (палі-стійки) або бути висячими, тобто передавати навантаження на грунт за рахунок тертя по бічних поверхнях палі. Ці фундаменти останнім часом поширені в будівництві малоповерхових будівель (звичайно, коли є палі і нескладне устаткування для виробництва робіт)
На сьогоднішній день палі роблять з дерева, бетону. залізобетону і сталі. Вони також бувають комбінованими. Палі можуть опускатися в грунт в повністю готовому вигляді (забивні), так і виготовлятися в пробурених в самому грунті каналах (набивні). За типом поведінки в грунті розрізняють палі-стійки, які мають міцний грунт під собою і передають тиск на нього, а також висячі палі, які використовують в тих випадках, коли міцний грунт залягає досить глибоко.
Основні переваги пальових фундаментів: менша усадка, економічність (в порівнянні з іншими видами за рахунок зниження витрати матеріалів, можливість використання на грунтах, які характеризуються досить низькою несучою здатністю.
Головним недоліком зведення пальових фундаментів є необхідність використання спеціального обладнання.
Збірний (блоковий) фундамент використовують для спорудження приватних будинків невеликого розміру, де передбачається цокольний поверх і підвал.
Перш, ніж облаштувати такий фундамент необхідно закласти спеціальну трапецієподібну або прямокутну подушку із залізобетонних блоків, яку укладають на шар піску (приблизно 15 см). На подушку встановлюють блокові стінки і пов'язують всю конструкцію цементним розчином. Розміри і габарити блоків для фундаменту збірного типу, підбирають виходячи з маси стін майбутнього будинку і особливостей грунту.
Фундамент такого типу вимагає обов'язкового нанесення гідроізоляційного шару зовні, по всьому його периметру.
Збірний блоковий фундамент облаштовують переважно на піщаних грунтах. Зовсім не рекомендують робити цього в тому випадку, якщо в складі грунту багато глини або суглинків. Якщо будівельники знехтують цією особливістю, то під час весняних паводків і спучування грунтів, конструкції будинку можуть піддатися деформації, що в свою чергу призведе до розбіжності стін або перекосу дверей і вікон.
Для спорудження збірного фундаменту на особливо пухких і не міцних грунтах облаштовують спеціальні залізобетонні пояси, товщиною приблизно 15 см.
Для проведення комунікацій (водопровідних і каналізаційних труб, силового електричного кабелю) через фундамент такого типу, в його тілі заздалегідь проробляють відповідні отвори, в які потім і встановлюють труби. Після прокладки комунікаційних труб, стики і щілини між стінами фундаменту і комунікаціями ретельно герметизують.