Домашняя · December 13, 2017
Технологии
Строительные работы
Монтаж металлоконструкций
Бетонные работы
Монтаж деревянных изделий
Монтаж бетонных конструкций
Транспортные работы
Свайные работы
Монтаж комплектных систем
Гость
Имя

Пароль

Запомнить меня



Забыли пароль?


Выбор типа фундамента

Общие сведения

Фундамент - нижняя (подземная) часть здания, предназначенная для принятия нагрузок от надземных конструктивных элементов (в том числе и собственного веса) и передачи этих нагрузок на основание. Отсюда следует, что прочность и надежность фундамента является залогом эксплуатационной надежности каркаса здания. Само понятие "фундамент" пришло к нам из Древнего Рима и в переводе с латинского fundamentum означает основание, опору.

От правильного выбора типа фундамента, качества его проектирования и возведения зависит долговечность здания, а порой и безопасность проживания в нем. Но выбор типа фундамента должен быть обоснован не только этими параметрами. Немаловажную роль играет и экономическая сторона вопроса. Неоправданное завышение массы фундамента приводит к удорожанию строительных работ - фактор далеко немаловажный. Занижение же несущей способности фундамента чревато непредсказуемыми последствиями. Найти компромиссное решение среди этих противоречивых требований - основная задача проектировщика. Действительно, вряд ли кому-нибудь придет в голову возводить мощные монолитные фундаменты в виде сплошной железобетонной плиты под небольшой садовый или дачный домик, выполненный в облегченном конструктивном варианте. И наоборот, попытки сэкономить на фундаментах при строительстве массивных каменных строений двух, трехуровневой планировки могут привести к плачевным последствиям, особенно когда строительство ведется на грунтах со слабой несущей способностью.

Элементарный математический расчет показывает, что доля капиталовложений в нулевой цикл при малоэтажном строительстве в несколько раз превышает долю капиталовложений в нулевой цикл многоэтажек. Особенно это несоответствие ощутимо при строительстве капитальных зданий с тяжелыми кирпичными (каменными) стенами. Под такие строения обычно возводят ленточные фундаменты, используя практически те же строительные технологии, которые применяются в индустриальном строительстве. В результате себестоимость 1 м жилой площади одно - и двухэтажных построек значительно возрастает по сравнению с себестоимостью жилой площади в многоэтажных зданиях. Этим индивидуальные застройщики рассчитываются за тот комфорт и уют, который возможен лишь в собственном усадебном доме. Практика показывает, что такой дисбаланс особенно ярко выражен именно в нашей стране, где строительные вузы в своих программах обучения практически не уделяют внимания основаниям и фундаментам малоэтажных построек. В строительной литературе очень мало отражен зарубежный опыт строительства фундаментов малоэтажных индивидуальных построек, который значительно количественно и качественно превосходит отечественный строительный опыт.

Несмотря на это, доля малоэтажных застроек в квартир-. ном балансе страны неуклонно растет. Снизить себестоимость квадратного метра индивидуальной постройки поможет грамотный расчет и правильный выбор технологии строительства, о чем пойдет речь в соответствующих главах этой книги. Кроме того, некоторые отечественные конструкторские коллективы наконец то обратились лицом к индивидуальному застройщику, и их разработки заслуживают пристального внимания и изучения.

Стадия принятия решения

Анализируя ошибки, совершенные индивидуальными застройщиками, нетрудно сделать вывод, что наибольшая их часть относится именно к фундаментам. Большая часть домов индивидуального жилого сектора построена по эскизным разработкам, не имеющим строгого математического расчета, а само строительство выполнено без привязки к конкретному участку и без учета местных гидрогеологических условий. Стараясь удешевить строительство (желание вполне объяснимое), застройщики обращаются за проектами к малоквалифицированным проектным организациям, не имеющим необходимого оборудования и опытных специалистов. Неквалифицированный проект нулевого цикла приводит к просадкам фундаментов и к появлению напряжений в каркасе зданий, Такие напряжения могут вызвать появление трещин, и даже разрушение каркаса еще на стадии строительства. Поэтому древняя мудрость, выраженная словами итальянского зодчего эпохи Возрождения Андреа Палладио: "Закладывай крепко основу для здания, ибо она подобна охране", актуальна и до настоящего времени. В настоящее время разработаны целые серии проектов индивидуальных жилых построек, которые нужно приспосабливать к имеющимся местным строительным материалам и геологическим условиям участка. И если надземную часть каркаса здания часто можно оставлять без изменений, то фундамент в каждом конкретном случае должен быть выполнен строго по индивидуальному проекту. Кстати, типовые проекты жилых домов предусматривают фундаменты чисто условно, для определения стоимости нулевого цикла. Поэтому ориентироваться на эту часть проекта без его привязки по месту нельзя.

Вторая наиболее часто встречающаяся ошибка - нарушение технологической дисциплины. Такие ошибки чаще встречаются, когда строительные бригады состоят из так называемых "шабашников", которые не имеют в своем составе квалифицированных строителей. Практика показывает, что бригады "шабашников", которых в настоящее время развелось немало, комплектуются по родственному признаку без учета знаний и опыта. Особенно это относится к бригадам из ближнего зарубежья, в которых большая часть рабочих состоит из людей, специальности которых не имеют совершенно никакого отношения к строительству. Оставшись у себя дома без работы, мужчины вливаются в строительные коллективы, уезжающие на заработки, наивно полагая, что строить могут все. Исполнительская дисциплина в таких бригадах обычно находится на низком уровне, так как члены бригады не знают основ строительства.

Итак, мы подошли в вопросу: "Какой же тип фундамента выбрать индивидуальному застройщику для своего дома?". В первую очередь это касается подвальной или бесподвальной конструкции нулевого цикла дома. Наличие подвала под домом дает определенные преимущества, особенно для семей, проживающих в сельской местности. Здесь можно хранить заготовленные на зиму продукты питания, не прибегая к строительству подсобных помещений. Эта проблема не обходит стороной и городских жителей, решившихся построить загородный дом. Кроме того, в цокольной части здания можно выделить место под гараж для своего автомобиля, оборудовать мастерскую или складское помещение, если кто-либо из членов семьи занимается коммерческой деятельностью. В подвальной части дома можно разместить и инженерное оборудование: распределительные тепловые узлы; оборудование учета теплоносителя, воды, электричества; установить котельное оборудование и т. п. Концентрация инженерной части в подвале повысит степень удобств и гигиену жилища, снизит вероятность непредвиденных потерь энергоносителей и даст возможность для их систематического учета и расходования. К тому же оборудование таких помещений обходится гораздо дешевле, чем сооружение отдельностоящих подсобных сооружений, так как общий фундамент и крыша значительно сокращают строительные расходы. Именно по этим причинам в большинстве жилых домов, сооружаемых по зарубежным технологиям, предусмотрены подвал и мансарда.

Причиной отказа от подвальной части дома может быть или ее ненадобность (что маловероятно), или наличие геологических противопоказаний. Учитывая, что под индивидуальные постройки и дачные массивы часто отводят самые неблагоприятные участки, гидрогеологические противопоказания не являются редкостью. Действительно, на скальных грунтах себестоимость земляных работ может оказаться значительной. Не рекомендуется сооружение подвалов и при высоком уровне грунтовых вод, когда стоимость эффективной гидроизоляции может превысить разумные пределы.

Но даже в этих случаях вспомогательные помещения можно построить за счет возвышения надземной части фундамента, то есть цокольного этажа. Отечественный опыт такого строительства накоплен немалый. К примеру, на территории Архангельской области, где преобладают заболоченные или насыпные грунты, издревле дома строили на подклетах - срубах, в которых размещали все подсобные помещения. Пол таких домов поднимали на два и более метра над уровнем планировки, утепляя подклеты земляной обваловкой. Такой принцип нашел широкое применение и в современном строительстве, в том числе и в России. На конструктивных особенностях фундаментов различных типов, раскрывающих их преимущества и недостатки, мы остановимся в соответствующих разделах данной книги.

Глубина заложения фундаментов

Существует ряд условий, от которых зависит глубина заложения фундамента. К таким условиям относят:

вид здания и его конструктивные особенности (наличие подвалов, количество этажей и т. д.);

величины и характер нагрузок, действующих на фундамент;

глубины заложения фундаментов примыкающих зданий;

геологические и гидрогеологические условия площадки;

возможность пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.

Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.

В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием просадочного верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина не должна быть меньше 0,5 м.

При этом глубина промерзания для неотапливаемых помещений берется на 10 % больше среднестатистической, для отапливаемых - на 20 - 30 % меньше, а измеряется она для неотапливаемых помещений дома от земли, а при наличии подвала или полуподвала - от их пола.

Под внутренние стены отапливаемых помещений глубину промерзания можно в расчет не принимать, при условии, что с момента начала строительства и до заселения здания грунт промерзать не будет (то есть, если строительство осуществляется за один теплый сезон или будут приняты меры против промерзания грунта). Заглубление фундамента ниже глубины сезонного промерзания еще не является гарантией от воздействия морозного пучения грунта, особенно для легких 'зданий. Оно лишь исключает давление мерзлого грунта на подошву фундамента, сохраняя действие сил морозного пучения на боковые поверхности. Уменьшить это влияние можно несколькими способами:

уменьшением боковой поверхности фундаментов;

созданием на боковой поверхности скользящего слоя при помощи материала с низким коэффициентом трения;

защитой грунта около фундамента от промерзания при помощи "экранов", сочетающихся с защитой от 'переувлажнения (дренаж, ливневая канализация);

приданием фундаменту трапециевидной формы (сужение кверху);

засыпкой пазух фундамента непучинистым грунтом.

Особо важную роль в защите грунта около фундамента отпромерзания и переувлажнения играют отмостки. Отмостки, представляют собой площадки, выполненные с уклоном от 30-10°. Ширина отмосток зависит от конструктивных особенностей дома (ширины свеса крыши), вида грунта и обычно лежит в пределах 60 - 80 см, а на просадочных грунтах достигает одного метра. Для отвода атмосферной воды в нижней части отмостки часто сооружают специальную канавку с уклоном в сторону естественного водостока. В качестве такого водостока может послужить виниловая труба, распиленная вдоль. Кроме своей основной функции такой лоток будет служить своеобразным бордюром.

Для устройства отмостки используют самые различные материалы: бетон, асфальт, бетонные плиты, булыжники. Наиболее эффективны бетонные отмостки, которые менее подвержены разрушениям под воздействием природных условий. Неплохо себя зарекомендовали отмостки из асфальтобетона. Они хорошо задерживают влагу, отводя ее за пределы площадки.

Начинают сооружение отмостки со снятия растительного слоя на глубину не менее 15 см и удаления остатков корней. Если этого не сделать, то трава может разрушить покрытие. Вдоль внешнего края отмостки устанавливают бордюр, а остальное углубление (между бордюрным камнем и стеной дома) засыпают слоем щебня и трамбуют его. После этого делают верхнее покрытие толщиной не менее 5 см в зависимости от выбранного материала. Особо следует остановиться на устройстве отмостки из монолитного бетона. Перед укладкой бетона следует уложить арматуру. Без этого монолитная отмостка разрушится от образовавшихся под действием природных условий (изменение линейных размеров при колебаниях температуры) трещин. Нельзя забывать и об устройстве температурных швов, которые устанавливают не реже, чем через 2 - 2,5 м. Для этого годится просмоленная или обработанная эффективным антисептиком доска толщиной 15 - 20 мм, уложенная на ребро. Хорошо для температурных швов подходят виниловые ленты толщиной 10-15 мм, которые, деформируясь под нагрузкой, спасают отмостку от образования трещин.

В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фундаментов относительно пола подвала должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укрепленных грунтах фундамент можно не заглублять в грунт.

Типы фундаментов

Строительная практика за всю свою многовековую историю накопила немалый опыт в сооружении фундаментов и их конструкций. В зависимости от формы здания в плане каменные и бетонные фундаменты делятся на массивные, возводимые сплошь под всем сооружением; ленточные (в виде непрерывных лент) и столбовые (в виде отдельных столбов). Основные типы фундаментов, применяемых в индивидуальном домостроении, показаны на рис.1. Верхняя поверхность фундамента имеет несколько большие размеры, чем опирающаяся на него конструкция. Выступающая за ее пределы часть фундамента называется обрезом. Нижняя поверхность фундамента называется подошвой.


Рис.1. Фундаменты, используемые в домостроении

а - ленточный сборный фундамент; б - буронабивная свая; в - ленточный монолитный бутобетонный фундамент; г - пирамидальная свая; д - незаглубленный фундамент; е - мелкозаглубленный фундамент; 1 - блоки ФБС 24,4; 2 - гидроизоляция - цементный раствор; 3 - песок; 4 - бетонный блок - цоколь; 5 - гидроизоляция (толь); 6 - бетонный блок; 7 - отмостка; 8 - пирамидальный бетонный блок; 9 - бетонная подошва пола

Столбчатые фундаменты подходят для домов бесподвальной конструкции (рис.2). С давних времен столбчатые фундаменты устраивали под домами (как правило, деревянными), давление которых на грунт сравнительно невелико. Преимущество столбчатых фундаментов перед другими заложено в их экономичности. Для домов с подвальным или цокольным этажом столбчатые фундаменты не годятся. Не применяются они и на участках с большим перепадом высот, поскольку могут быть опрокинуты боковым давлением грунта.


Рис.2. Столбчатый фундамент из бутового камня

1 - бутовый камень; 2 - обратная засыпка грунтом; 3 - отмостка; 4 - забирка

Ленточные фундаменты в индивидуальном домостроении применяют чаще всего. Ширина таких фундаментов зависит от величины передаваемой нагрузки на основание и от несущей способности грунта.

Обладая хорошей несущей способностью, ленточные фундаменты выдерживают большие нагрузки, что является важным фактором при строительстве кирпичных здании. Особенно часто в коттеджном строительстве применяются малозаглубленные ленточные фундаменты (рис.3).


Рис.3. Малозаглубленные ленточные фундаменты

1 - песчаная подушка; 2 - слой толя; 3 - железобетонная подушка 400x200 мм, 600x200 мм; 4 - цоколь; 5 - насыпной уплотненный грунт; 6 - бетонная подготовка; 7 - кирпичный столбик; 8 - асфальтовая отмостка; 9 - гидроизоляция

Ленточные фундаменты сооружают из сборных железобетонных блоков, бутового камня или монолитного бетона.

Сборные ленточные фундаменты целесообразно возводить для зданий бесподвальной конструкции, так как большое количество швов между отдельными блоками требует хорошей гидроизоляции, а это влечет за собой дополнительные физические усилия и материальные затраты. Монолитные фундаменты более трудоемки в возведении, но их конструкция позволяет создать надежную гидроизоляцию, что очень важно для поддержания нормальных условии в подвальных помещениях. Из своего 40-летнего строительного опыта автор знает, что монолитные фундаменты в индивидуальном строительстве более экономичны, чем сборные Они практически в 1,5 раза дешевле, а отсутствие большого количества швов между отдельными блоками избавляет от необходимости их заделки, что сказывается на трудоемкости работ и стоимости нулевого цикла дома. Кроме того, монолитные фундаменты более устойчивы при морозном пучении грунта, при просадках слабых грунтов, что сказывается на долговечности всего каркаса здания. Особенно ярко выражены преимущества монолитных фундаментов в зданиях с подвалом, построенных на грунтах с повышенной влажностью. В таких грунтах гидроизоляция подземных конструкции может стать непреодолимой проблемой или резко повлиять на себестоимость строительства. Водонепроницаемость монолитного бетона практически равна нулю, особенно если он изготовлен со специальными гидрофобными добавками, имеющимися в большом количестве на современном строительном рынке. Себестоимость такого бетона повышается незначительно и намного ниже себестоимости оклеечнои гидроизоляции при более высокой надежности.

Плитные фундаменты целесообразно возводить при высоком уровне грунтовых вод, при неравномерно сжимаемых или слабых грунтах. Для этого под всей площадью дома возводят сплошную монолитную плиту, усиленную железобетонным каркасом. При этом площадь взаимодействия фундамента с основанием значительно увеличивается, а вероятность просадок грунта снижается.

Свайные фундаменты из железобетона являются разновидностью столбчатых фундаментов (рис.4). Особенностью этого вида фундамента является то, что сваи погружают в грунт при помощи специальной техники (сваебойные копры, вибропогружатели и т. п.). Сваи прорезают верхние слабые грунты и передают нагрузку на более плотные нижние горизонты. Кроме того, в процессе погружения сваи уплотняют грунт, повышая его несущую способность. Различают сваистойки, висячие сваи и винтовые сваи.


Рис.4. Свайные фундаменты

а - с высоким сборным ростверком; б -с низким монолитным ростверком; 1-железобетонная свая; 2 - грунт; 3 - цокольная панель; 4 - сборный железобетонный оголовник; 5 - плита перекрытия подвальной части здания

Сваи-стойки своим нижним концом опираются на метериковый грунт, расположенный на глубине 4 - 6 и более метров. Несущая способность висячих свай основывается на силах трения между поверхностью сваи и уплотненным грунтом.

Оголовники свай связывают между собой монолитными железобетонными балками (ростверками), которые служат основанием для стен дома.

На рис.5 показан свайный фундамент для деревянных домов.


Рис.5. Свайный фундамент для деревянного дома

1 - ж/б свая; 2 - обвязка из бревен; 3 - отмостка

Буронабивные сваи представляют собой скважины, заполненные бетоном. Прочность бетона усиливают арматурным каркасом. Опалубкой для буронабивного фундамента служит сам грунт, если его пробурить диаметром 200 - 250 мм на глубину 90 - 150 мм в зависимости от состояния грунтов. Условно такие сваи разбивают на три типа:

набивные сваи, устанавливаемые в сухих, маловлажных, связанных грунтах, не требующих специального укрепления стенок скважины;

набивные сваи в несвязанных слабых и обводненных грунтах, стенки скважины в которых укрепляют с помощью избыточного давления или глинистого раствора;

набивные сваи в слабых и обводненных грунтах, скважины в которых закрепляются обсадными трубами.

Винтовые сваи представляют собой большие шурупы, которые ввинчивают в грунт при помощи специального оборудования (рис.6). Такая технология возведения фундаментов используется на слабонесущих грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и даже на плывунах, когда требуется сохранить рельеф местности. При данной технологии земляные работы сведены к минимуму. Достаточно с площадки, которую будет занимать здание, удалить деревья и кустарники.


Рис.6. Винтовые сваи в качестве фундамента

1 - шурупы, ввинчиваемые в грунт

Реклама
Copyright © 2013 kodeks.ru. При использовании материалов портала ссылка на www.constructionlinks.ru обязательна.
Powered by PHP-Fusion v5.01 © 2003-2013