Виды фундаментов для частного дома

Лента

Ленточный фундамент – это заглубленная железобетонная конструкция, которую прокладывают под внешними и несущими стенами здания. Ширина, высота и степень заглубленности может быть разной. От этих показателей зависит прочность, устойчивость и надежность фундамента.

Плюсы и минусы

Ленточный фундамент считается универсальным. Он подходит для строительства на разных грунтах и для различных архитектурных сооружений.

Он имеет следующие преимущества:

• высокая скорость возведения;
• возможность построить основание дома без привлечения строительной спецтехники;
• экономичность (за счет того, что основание прокладывается только под стенами, а не под всем зданием);
• возможность построить цокольный этаж или подвал;
• высокая прочность (массивная лента может стать надежной опорой для трехэтажного дома из кирпича).

Есть у этого варианта фундамента и свои недостатки:

• для строительства на торфяных и просадочных грунтах такой вариант не подходит;
• требуются точные предварительные расчеты.

Область и условия применения

Данный вариант основания подходит для строительства зданий из любых материалов высотой до 3 этажей. Причем строить с его применением можно практически при любых условиях участка. Ленты используются на площадках с выраженным рельефом, с преобладанием скальных пород, с высоким залеганием подземных течений и повышенной пучинистости грунта.

Согласно нормам, заложенным в СНИП, классические ленточные фундаменты могут без ограничений применяться на крупннообломных и скальных грунтах. При возведении зданий на других, менее устойчивых грунтах нужны тщательные расчеты, иногда требуется усиление конструкции.

На биогенных грунтах возведение ленточного основания считается нерациональным. Однако даже в этих случаях оно применяется. Но нужны определенные подготовительные работы – усиление грунта насыпным способом, замена слабых грунтов плотными сыпучими материалами, установка под лентой свай.

Фундамент свайный

Такой тип основания широко применяется в строительстве в последнее время

Такой тип основания широко применяется в строительстве в последнее время. В качестве опор выступают специальные винтовые сваи, выполненные из прочной углеродистой стали, которая не подвержена коррозии. По своей конструкции винтовые сваи напоминают шнековый бур, только в разы крупнее.

Существуют два вида свай для фундамента:

Литые опоры. Такие изготавливают методом отливки справа в специальную разборную форму. В результате опоры получаются монолитные без швов и соединений. Прочность такого элемента в разы выше. Сварные сваи. Это тип строительных опор изготавливается методом отливки стальной трубы-основы и последующего приваривания к ней стальных лопастей. За счёт наличия сварных швов крепость и надежность опоры снижается

Но если принято решение использовать более дешевые сварные винтовые сваи, стоит обращать внимание на ровность шва и на наличие на нём защитного битумного покрытия. Толщина стенок стали у свай обоих типов варьируется от 4 до 6,5 мм, что позволяет использовать такие опоры не только в частном строительстве, но и при возведении промышленных зданий

При этом всегда лучше выбирать сваи с более толстыми стенками

Толщина стенок стали у свай обоих типов варьируется от 4 до 6,5 мм, что позволяет использовать такие опоры не только в частном строительстве, но и при возведении промышленных зданий. При этом всегда лучше выбирать сваи с более толстыми стенками.

Преимуществами свайного фундамента являются:

• Возможность возведения дома на сложных пучнистых грунтах с наличием в составе глины, суглинка, торфа или большого количества воды.
• Выгодная стоимость готовой конструкции. Фундамент на сваях обойдется в разы дешевле, чем конструкция ленточного контура. Обусловлено это меньшим объемом необходимых материалов и меньшей трудозатратностью проведения работ.
• Высокая скорость монтажа. Свайный фундамент при грамотном подходе может быть готов уже в течение 3-5 дней. Причём в этом случае нет необходимости ждать его усадки.
• Возможность выполнения работ в любую погоду. Сваи отлично вживаются в грунт при любой температуре.

Однако у фундамента на сваях есть и минусы:

• Категорически нельзя монтировать свайное основание в каменистом грунте. А чтобы не допустить грубых ошибок при проектировании, лучше сразу провести анализ грунта. Здесь существует риск сломать лопасти опоры.
• Не стоит сбрасывать со счетов и возможность крена свай в горизонтальном или вертикальном положении. Для тщательных просчётов возможного риска в этом случае лучше провести подробный анализ почвы еще на этапе проектирования дома.
• Необходимость монтажа бетонной обвязки для надёжности конструкции.
• Отсутствие подвала или цокольного этажа, что снижает теплопотери готового дома и требует дополнительной теплоизолиции пространства под полом. Кроме того, по этой же причине придётся надёжно скрывать в грунт и утеплять все сантехнические коммуникации, идущие от индивидуального источника водоснабжения. Да и декорирование пространства между полом и грунтом лишним не будет. А это тоже затраты.

Ленточный

Используется для сооружений, стены которых изготовлены из тяжелых материалов: дома из камня, кирпича, керамзитобетона, шлакобетона и т.п. Подходит для зданий с подвалом, цокольным этажом, гаражом.

Недостатки ленты:

• зависимость качества конструкции от размеров строения (чем оно больше, тем сложнее сделать надежную ленту);

• из-за плохой вентиляции возникает повышенная влажность, что приводит к гниению нижнего венца деревянных домов и лаг, на которые крепится пол;

• срок службы может снижаться из-за коррозии арматуры, а в определенных условиях сам бетон подвержен сульфатной коррозии;

• необходимо заглублять ленту за глубину промерзания грунта (более 2 м), что приводит к существенному повышению ее стоимости;

• сложность организации надлежащего контроля качества выполненных работ (использование бетона низкого качества, недостаток арматуры и пр.);

• требуется много времени на полноценную усадку;

• высокая цена оснований, выполненных в соответствии со всеми строительными правилами и нормами.

Особенности фундамента

Фундамент – одна из основных несущих конструкций любого здания или сооружения. Он служит для восприятия и передачи на грунтовое основание нагрузок от всех вышерасположенных конструкций строения.

Основания классифицируются на разные виды по глубине заложения:

• Заглубленные – сооружаются на глубине ниже уровня промерзания почвы, чтобы предупредить их выпучивание.
• Мелкозаглубленные – погружаются на глубину выше уровня промерзания почвы (обычно не более 0,7 м). Менее эффективно противостоит морозному пучению, для минимизации этого эффекта требуется качественная теплоизоляция.
• Незаглубленные – сооружаются на уровне земли, для строительства полноценных домов не применяются. Оптимально подходят для заборов и небольших построек из легких материалов.

Рисунок 1.  Работы по устройству основания

По технологии строительства различают монолитные и сборные фундаменты. Монолитные основания изготовляются непосредственно на участке застройки из бетона с предварительным созданием опалубки и изготовлением армирующего каркаса. Сборные варианты выкладываются из бетонных блоков заводского производства. Однако блочные конструкции под большие дома и строения из тяжелых материалов дополнительно усиливаются армопоясом по контуру всего основания.

Бутовое основание

Создается из бутового камня. Подойдет доломит, базальт, гранит и любые другие скальные породы. Укладывается на бетонный раствор или без него.

Фото: бутовое основание на склоне

Такой фундамент можно обустраивать на пучинистых грунтах с большой глубиной промерзания. Он подходит для загородных домов из газобетона, кирпича, бруса.

Плюсы

• возможность применения местных булыжников;
• долговечность ленты;
• морозостойкость;
• низкий уровень гигроскопичности;
• невысокая цена.

Минусы

• Основа из бута не получила широкой популярности у жителей частного сектора из-за трудоемкости изготовления.
• По прочности на порядок ниже монолитного и сборного фундаментов.

Этапы возведения:

1. Размечается участок.
2. Роется траншея нужной глубины.
3. Засыпается слоя песка и щебня высотой до 30 см, трамбуется.
4. Кладка первого ряда камней выполняется без раствора. Все последующие скрепляются цементной смесью слоем до 20 см.
5. Сверху настилается рубероид или другой гидроизоляционный материал.

Армирование и утепление основание проводится на усмотрение хозяев.

Плитный каркас

Этот тип фундамента представляет собой прочную монолитную плиту из железобетона. Как правило, её толщина составляет от 50 до 80 см. В некоторых случаях монолит углубляют до 1,2 м. Плитный фундамент выдерживает большие нагрузки и способен лавировать в грунте, независимо от его сезонных пучений, сдвигов и воздействия грунтовых вод. Такое основание в народе называют плавающий.

Монтируют такое основание следующим образом:

• По периметру будущего дома выкапывают котлован нужной глубины.
• Его дно уплотняют и засыпают песчано-гравиевой подушкой толщиной 15-20 см. Сыпучие хорошо трамбуют.
• По периметру котлована устанавливают опалубку.
• В опалубку монтируют арматуру для увеличения жесткости фундамента и усиления его эксплуатационных характеристик.
• В опалубку заливают бетонный раствор в один заход.
• После полного застывания фундамента его гидроизолируют со всех открытых сторон.

Определение глубины заложения фундамента

Схема видов фундамента.

Важным является правильное определение глубины заложения фундамента.

Какой должен быть уровень глубины закладки, прежде всего, зависит от специфики рельефа. Если здание будет без подвала, то глубина заложения будет зависеть от подземных коммуникаций, характера и величины нагрузок.

Фундаменты подразделяются на:

• заглубленные (профильные);
• мелкозаглубленные (малозаглубленные).

Профильные фундаменты монтируются ниже уровня промерзания грунта. Малозаглубленные бетонные основания устанавливаются на глубине 50 см.

Профильные фундаменты применяются при возведении тяжелых сооружений из кирпича или дерева, облицованного кирпичом. Поэтому стоимость такого основания сравнима со стоимостью самого дома. Малозаглубленные основания являются оптимальными для строительства деревянных каркасных или легких щитовых домиков, гаражей и хозяйственных построек.

При выборе типа фундамента нужно учесть тип грунта, преобладающего на участке. Это может определить специалист-геотехник.

Несущая способность грунта определяется величиной нагрузки, под воздействием которой происходит осадка грунта. Деформация грунта происходит не только от нагрузки, но и от перепадов температур. При промерзании грунтовая вода расширяется и выталкивает вверх основание. Каждый тип грунта имеет свою осадку, поэтому окончательное решение по выбору типа фундамента производится после проведения геологических процедур.

Выбираем вид устройства фундамента для частного дома

Перед тем как выбрать фундамент для частного дома, надо ознакомиться некоторыми рекомендациями от специалистов.

В первую очередь определяется тип грунта на стройплощадке. Столбчатые и плитные конструкции лучше подойдут на мягких почвах. Свайные на подвижных (плывунах и прочих). Монолитный ленточный фундамент лучше использовать на прочных основаниях: глина, супеси, песок. Если рельеф местности неровный, то о плитном можно забыть. Лучше использовать свайный вариант.

Свайный фундамент на участке с уклоном

Далее большое значение имеет такой показатель, как уровень грунтовых вод. Если он располагается близко от поверхности, то лучше закладывать плитную конструкцию. Хотя и свайные фундаменты легко переносят присутствие воды в грунте. В этом плане ленточный фундамент – не лучший вариант.

Что касается глубины промерзания грунта, то этот показатель учитывается в основном при закладке фундаментной конструкции. Как уже было сказано выше, нижняя часть сооружения должна быть ниже данного показателя, минимум на 30 см.

Очень важно учитывать, требуется ли в доме подвал. В этом плане оптимальный вариант – лента

Хуже дела обстоят со столбами и сваями. Хотя и здесь можно его построить, главное это надо делать подальше от места расположения опор, плюс провести кладку кирпичей или блоков между стойками. С плитным фундаментом проблемы самые большие. В принципе, он не предназначается для подвальных помещений.

Анализ грунта

Анализ грунтов – это определение его состава:

• песчаный – лучший вариант, потому что песок легко трамбуется, обладает пропускной способностью воды, практические не пучится под действием мороза;
• каменный – тоже хороший вариант для сооружения фундаментов, потому что не подвержен изменениям извне, но в тоже время на нем очень сложно проводить земляные работы;
• глинистый –прочный, но у него высокая морозная пучинистость, особенно, если УГВ располагается близко к поверхности;
• пылевой или мелкозернистый песок – по сути, это плывуны, на которые строить дома не рекомендуется, слишком слабая несущая способность.

Лучший грунт под строительство дома — песчаный

УГВ и УПГ

Определить уровень грунтовых вод (УГВ) можно самостоятельно. Надо просто пробурить скважину небольшого диаметра (70 мм) до тех пор, пока бур не достигнет воды. Поэтому через каждые полметра его надо вытаскивать, чтобы проверять. Бурить скважину надо в период весна или осень, когда тает снег, и идут дожди. В этом случае покажется реальный максимальный уровень.

Что касается уровня промерзания грунта (УПГ), то есть специальные таблицы и картограммы, где по регионам показаны эти показатели. На фото ниже показана такая карта и таблица, в которых легко разобраться.

Разбивка уровня промерзания грунта по регионам Российской Федерации

Глубина заложения фундамента

Данный параметр выбирается в зависимости от типа грунта:

• если грунт на строительной площадке сильно пучинистый, то глубина закладки фундамента должна быть не меньше УПГ.
• если почва условно относится к непучинистым грунтам, то глубина заложения варьируется в диапазоне 50÷100 см. Но опять-таки надо учитывать УПГ, закладывать надо ниже.
• если грунт непучинистый, к примеру, скальный, то глубина закладки в пределах полуметра, но не меньше.

Таблица рекомендуемой глубины заложения ленточного фундамента под частный дом

Какие бывают и как выбрать фундаменты для дома, флигеля

Всем известно, что в строительном деле чаще всего  используют всего три разновидности фундаментов:

• Плитную конструкцию – это когда основание формируется на основе монолитной плиты, уложенной на грунт.
• Ленточную конструкцию – это когда основание формируется в виде стены (ленты), на которую опираются стены дома (и несущие, и межкомнатные).
• Свайную или столбчатую конструкцию – это когда строение опирается на плитный или балочный ростверк, уложенный не на грунт, а на оголовки вертикальных опор (свай или столбов).

Ну и какой фундамент под дом выбрать: свайный, ленточный или плитный? Для того, чтобы ответить на этот вопрос нам придется погрузиться в перечень достоинств и недостатков каждого варианта конструкции основания.

Плюсы и минусы ленточной конструкции

Ленточный фундамент можно заложить и под легкой каркасной конструкцией и под тяжелой

Но в качестве опорного грунта для ленточных фундаментов подойдут плотные породы с умеренной влажностью и незначительной деформацией пучения.

В итоге, при высокой несущей способности и солидном внутреннем объеме у этих оснований явно недостаточная теплостойкость и влагостойкость. Но этот недостаток «лечится» монтажом плитных изоляторов.

Достоинства и недостатки свайных оснований

Иное дело – свайный фундамент – такую конструкцию можно заложить и на плотном грунте, и на илистой почве, и даже на плывуне. Ведь с помощью свай можно нащупать надежную опорную поверхность на глубине до 12 метров, а свайные пакеты погружают на 25-35 метров.

В итоге, несущая способность такого фундамента – явно недостаточна. Вместительность подпола – вполне на уровне. Теплостойкость и влагостойкость приобретаются путем обустройства соответствующих изоляций. С долговечностью у свай – все в порядке. При правильном строительстве 50-80 лет проживут даже деревянные опоры.

Сильные и слабые стороны фундамента-плиты

Однако сверхнадежная плита обойдется в свехсерьезные деньги – смета строительства такого фундамента повергнет в уныние кого угодно.

В итоге, плита демонстрирует потрясающую несущую способность и умеренную теплостойкость/влагостойкость при «нулевом» объеме цоколя. То есть, такие фундаменты подойдут для жилищ без подвалов. И категорически не подойдут для участков со сложным рельефом.

Каковы наши рекомендации

Из вышеописанных качеств трех типичных конструкций фундаментов можно сделать следующие выводы:

• Свайный фундамент хорош для легких домов дерева или пеноблоков, строящихся где угодно. Но лучше всего свайная конструкция проявит себя на крутом рельефе, где у строящегося фундамента будет большой перепад по высоте цоколя.
• Ленточный фундамент подойдет для любых строений, возводимых на относительно плотных грунтах. Причем если планируется постройка цокольного этажа, то ленточное основание – это самая оптимальная конструкция фундамента.
• Плитный фундамент дает (за большие деньги) возможность соорудить тяжелое строение на любом типе грунта (при относительно ровном рельефе).

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы столбчатых фундаментов можно разделить на общие и частные.

Частные преимущества и недостатки зависят от:

• конструктивных особенностей;
• материала изготовления столбов.

Общие преимущества

Основным преимуществом столбчатого фундамента является его небольшая цена. В общей сметной стоимости здания доля, приходящаяся на возведение фундаментов другого типа, может достигнуть 30%.

В случае же со столбчатыми опорами затраты на их устройство не превышают 18%.

Но финансовая сторона – это еще не все. Положительные качества столбчатого фундамента зависят и от его конструктивных особенностей:

1. Вследствие специфики работы грунта под единичными опорами в значительной степени снижается осадка постройки. Это преимущество дает возможность усилить давление на грунт процентов на 20-25. В результате общая площадь фундамента (а, следовательно, и затраты материалов и труда) уменьшается.
2. Самую большую неприятность при строительстве зданий на фундаментах любого типа преподносят пучинистые грунты. Столбчатый фундамент подвергается воздействию сил морозного пучения в меньшей степени. Особенно это касается анкерных железобетонных опор, выполненных с минимально возможным поперечным сечением. Чтобы снизить влияние деструктивных сил на кирпичные столбы, их делают с переменным поперечным сечением – сужающимися кверху. Так же устраиваются и опоры из мелких блоков, неармированного монолитного бетона.

Недостатки

Главным недостатком столбчатого фундамента является невозможность его использования при строительстве тяжелых конструкций.

Выбор типа фундамента

Схемы фундаментов по заглублению.

Здесь мы постараемся ответить на вопрос: какой тип фундамента выбрать?

Для правильного выбора типа основания нужно понимать, что грунт и фундамент представляют собой единую систему. Необходимо иметь представление о механизме взаимодействия пяти элементов: фундамента, дома, грунта, грунтовых вод и температуры воздуха.

Главными вопросами планирования строительства дома являются:

• какой будет нагрузка от дома, которая передается через фундамент, и выдержит ли ее грунт;
• какое воздействие окажут грунтовые воды на грунт в теплое и холодное время года.

В первую очередь важны свойства подлежащего грунта. Долговечность фундамента и дома, построенного на нем, зависит от достаточности несущих способностей грунта, его способности задерживать воду и наличия устойчивости к деформациям при изменении температуры и влагонасыщения.

Схема плавающего фундамента.

Рассмотрим основные причины движения грунта, влияющие на его несущую способность.

Осадка грунта может возникнуть при воздействии собственного веса и внешней нагрузки. В отличие от просадки при осадке не возникает изменений структуры грунта. Из грунта выдавливается воздух и вода. Осадка грунта может быть немедленной или долговременной.

Например, глина осаживается в течение нескольких лет ввиду мелкой чешуйчатой структуры, удерживающей воду. Для пористых органических грунтов характерна длительная осадка. Под нагрузкой гравелистых, крупнопесчаных и скальных грунтов осадка заканчивается к окончанию строительства. Просадка грунта с изменением структуры может произойти как под нагрузкой от фундамента дома и собственного веса, так и при изменении насыщения грунта водой. К примеру, кристаллическая структура меловых почв может ослабнуть в случае насыщения водой или изменения химического состава грунтовых вод. В итоге меловой грунт даст просадку.

Движение грунта в виде подъемов и осадков обычно происходит при изменении объема грунтов:

• при изменении их влажности в результате набухания и усадки;
• при замерзании воды и оттаивании льда в грунте в результате морозного пучения и оттаивания грунта.

Горизонтальные перемещения происходят при эрозии склонов, просадках, больших вертикальных перемещениях грунтов. Деформация земной поверхности в виде оседания связана с образованием природных или техногенных подземных полостей, понижением уровня подземных вод. Это характерно для глинистых и органических грунтов.

Схема сооружения бутового фундамента.

Деформации грунтов в виде просадки, осадки, перемещения в горизонтальной плоскости происходят от приложения внешней нагрузки. Например, от движения тяжелой техники, нагрузки при строительных работах, нагрузки от самого дома.

Деформации второго типа в виде горизонтальных и вертикальных перемещений грунта (просадки под собственным весом, оседания, расширение при влагонасыщении, морозное пучение) не связаны с нагрузкой извне.

Для фундамента опасны неравномерные деформации грунтов. Их причинами могут быть неоднородность грунтов, наличие линз и крупных включений, неравномерность их уплотнения при строительных работах, неравномерность увлажнения грунтов, вклинения слоев грунтов под углом.

Для прогнозирования безопасности фундамента и строения и предупреждения деформаций, которые могут привести к разрушению дома, используется понятие несущей способности грунта – сопротивления основания.

Необходимо сравнить несущую способность грунтов с нагрузкой от здания, ветра, снега, эксплуатационных нагрузок с учетом запаса прочности.

Несущая способность грунтов значительно увеличивается при заглублении основания в землю на глубину более 2 м ввиду возникновения дополнительного сопротивления нагрузке от здания перпендикулярными силами от бокового давления грунта. Эти силы не учитываются при глубине менее 2 м. При глубоком заложении фундамента грунт приобретает свойства жидкости: на тело (фундамент), погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила.

Свайный и столбчатый фундаменты

Возвести на фундаменте этого типа можно будет только легкую конструкцию – каркасные дома, «финские» домики, а также блочные строения.

Быстрый и надежный свайный фундамент для легкого каркасного дома

Непритязательность к грунту – подойдет плотный грунт, плывун, илистая почва. Это объясняется тем, что монтаж свай дает возможность обнаружить плотную опору на глубине до 12 метров – при том условии, что свайные пакеты погружают на расстояние 25-35 метров.

Есть возможность создать просторный погреб или подземный гараж;

Долговечность. Свайный фундамент для дома простоит больше ста лет.

Низкая несущая способность – этим и объясняется то, что капитальное кирпичное здание на этом фундаменте разместить не получится.

Необходимость дополнительной тепло- и влагоизоляции.