Основные принципы создания фундамента под дома

Основные принципы создания фундамента под дома

В частном домостроении применяются разные типы оснований. Фундамент под дом выбирается в зависимости от характеристик грунта, материала, из которого будет возводиться здание, климатических условий, финансовых возможностей и некоторых других факторов.

По конфигурации фундаменты подразделяются на виды:

Основные виды фундаментов и их особенности рассматриваются в следующем

Ленточные фундаменты

Ленточный фундамент – наиболее распространенный вид. Он считается универсальным, так как подходит для большинства типов грунтов. Исключения составляют лишь регионы, близкие к зоне «вечной мерзлоты», строения, возводимые буквально «на воде». Представляет собой железобетонную ленту определенной высоты и ширины, которая сооружается по периметру строения и под внутренними несущими стенами.

По технологии строительства бывает следующих видов:

• Монолитный – сооружается путем заливки бетона в опалубку с предварительно изготовленным армирующим каркасом.
• Сборный – строится из специальных фундаментных блоков ФБС, дополнительно могут применяться подошвы ФЛ для увеличения устойчивости.

Рисунок 2. Схемы сборного и монолитного ленточного основания

Ленточное основание оптимально подходит для строительства домов из тяжелых материалов (кирпич, газобетон и т.д.). Такой тип фундамента делается также под здания с подвальными и цокольными этажами. Традиционно он сооружается ниже глубины промерзания.

Рисунок 3. Заглубленный ленточный фундамент

Однако возможно устройство мелкозаглубленного варианта – обычно он используется для относительно небольших домов и требует проведения комплексных мероприятий по утеплению, которое позволит предотвратить пагубное воздействие морозного пучения.

Рисунок 4. Схема качественного мелкозаглубленного ленточного фундамента

Основные недостатки ленточных фундаментов – большие объемы земляных работ и расходы строительных материалов. Однако эти минусы оправдывает повышенная надежность и длительный срок службы конструкций этого типа.

Столбчатые фундаменты

Основание столбчатого типа значительно дешевле ленточного, но подходит исключительно для легких небольших домов (каркасные, брусовые, бревенчатые), бань, гаражей и других построек. Устраивается путем установки столбов по углам здания и в местах примыкания внутренних стен к наружным, в зависимости от габаритов постройки возможен монтаж дополнительных опор.

Рисунок 5. Виды столбчатого основания

Столбчатый фундамент сооружается преимущественно на неподвижных грунтах, которые не подвержены передвижению и пучению. Между столбами в большинстве случаев делаются забирки (каркасные или из кирпича и подобных материалов) для предупреждения продувания подпольного пространства.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое фундамент

Назначение фундаментов в том, чтобы равномерно передать нагрузку от строения через основание на грунт. Поэтому при расчете, кроме инженерных изысканий, учитываются гидрогеологические условия:

• механические и физические свойства грунтов, которые показывают их прочность и способность к деформациям. Сюда входят угол трения, сцепление, модуль деформации, сила пучения при отрицательных температурах. Эти значения будут расчетными показателями почвы;
• уровень подземных вод, его сезонные колебания, возможность подтопления с изменением характеристик почвы;
• глубину промерзания почвы берут средней из самых больших глубин промерзании по многолетним наблюдениям. Если их нет, глубина промерзания рассчитывается теплотехническим расчетом, с учетом теплозащиты основы дома.

Фундаменты и их основания рассчитываются по 2-м типам предельных состояний-по несущей способности и деформациям. В обоих расчетах учитывают общее сочетание нагрузок, по СНиПу 2.02.2001-83.

Расчет по деформациям проводят, чтобы не допустить перемещения фундамента из-за появления просадок, кренов. Такой расчет включает усилия, которые будут передаваться строением на основание.

Определяя несущую способность учитывают:

• вес строения или его увеличение при реконструкции;
• большие горизонтальные воздействия (подпорные стены, подвалы, сейсмические колебания);
• место строительства на склоне или рядом с ним;
• присутствие скального или дисперсного грунта в основании.

Несущую способность основания рассчитывают для его гарантированной устойчивости, прочности, чтобы оно не дало фундаменту сдвинуться или опрокинуться.

По расчету несущей способности и деформациям принимают решение каким будет:

• вид основания;
• тип фундамента и его конструкция: лента, столбы, сваи, плита;
• строительный материал: железобетон, бетон, бут, кирпич;
• глубина заложения. На ее величину влияют:

1. размеры строения;
2. тип и глубина заложения опор, расположенных рядом строений;
3. как глубоко проходят инженерные сети;
4. рельеф местности;
5. инженерно-гидрогеологические данные места строительства;
6. глубина промерзания.

Зачем нужен фундамент под дом

Выбор типа фундамента зависит от нескольких факторов. Нельзя выбирать основание для дома или гаража, основываясь лишь на том, какое из них будет дешевле и проще построить. Неправильный выбор грозит быстрой деформацией стен, перегородок и всей конструкции. Перед тем, как решить, какой фундамент выбрать, нужно учесть следующие особенности.

1. Тип грунта. Это основополагающий фактор, который учитывают в первую очередь. Для постройки жилого дома или коммерческого здания обязательно заказывают геологические исследования, но, конечно, редко кто делает это перед строительством гаража или бани.
2. Расчет нагрузки. Каждый тип фундамента может выдержать определенный вес. Именно на основание передается вес стен, перегородок, кровли, мебели и даже жильцов дома. Также важно учитывать опорную площадь — чем меньше площадь фундамента и тяжелее дом, тем крепче основание должно быть, ведь на единицу площади будет приходиться большая нагрузка.
3. Глубина заложения. Какой глубины должен быть фундамент, зависит от грунта, климата, влажности и уровня грунтовых вод. Зимой грунт вспучивается, и такое явление считается самым сильным и опасным воздействием на фундамент. Объем замерзшего грунта существенно увеличивается и начинает выталкивать основание к поверхности. При этом давление на фундамент оказывается неравномерно, из-за чего дом часто перекашивается, основание может треснуть и даже разрушиться. Чтобы этого не произошло и нужно учитывать все вышеизложенные факторы.
4. Ближайшая застройка. Если рядом с местом строительства уже есть дома и другие здания, то это обязательно нужно учитывать. Ведь грунт — это не разделенные участки на карте, он общий, и нагрузку от рядом стоящих конструкций нельзя не брать в расчет. Разрушиться может не только новое возводимое здание, но и более ранние постройки.

Какие типы фундаментов существуют

Существует множество вариантов, различающихся несущими способностями, сложностью возведения, стоимостью, т.п. Подробнее познакомимся с теми, что применяются при возведении частных домов. 

Универсальная конструкция, полностью повторяющая очертания постройки. Она закладывается на протяжении всего периметра наружных стен. Кроме того, обязательно проходит под участками, где предполагается повышенная нагрузка. Внешне такой фундамент напоминает заглубленную в грунт полоску-ленту. За что, собственно, и получил свое название. Существует несколько видов ленточных фундаментов. По способу сборки различают два типа.

Сборный

Собирают из произведенных на заводе железобетонных блоков. Их привозят на площадку и укладывают в заранее подготовленные траншеи. Между собой бетонные элементы связывают стальной проволокой. Швы между блоками заделывают. 

Плюсы

• Выдерживает значительные нагрузки.
• Подходит для большинства грунтов.
• Срок эксплуатации не меньше 150 лет.

Минусы

• Нужна техника для монтажа тяжелых блоков. 
• Большой объем земляных работ и высокий расход материалов.
• Лента может быть только прямоугольной формы. Разрезать блоки очень трудоемко и сложно. 
• Нежелательно обустройство подвала или— стыки элементов фундамента со временем могут утратить герметичность. 

Монолитный

Как и любой вид монолитного фундамента, предполагает. Сначала готовят траншеи. Их выкапывают шире и глубже, чем должна быть фундаментная конструкция. Излишек места нужен для сборки опалубки. После ее установки ставят арматуру и заливают бетонную смесь. Через некоторое время, которое нужно на отвердение, получают твердый монолит.

Плюсы

• Ленточное основание может быть любой формы.
• Подходит для большинства почвогрунтов.
• Высокая прочность, выдерживает большие нагрузки.
• Долгий срок эксплуатации.

Минусы

• Большой объем земляных работ. 
• Большой расход строительных материалов.

По степени заглубления различают два типа фундаментов-лент. 

Заглубленный

Конструкцию заглубляют на 25-30 см ниже уровня промерзания почвогрунта. В результате высота фундаментной ленты получается 130-140 см и выше. 

Плюсы

• Выдерживает большие нагрузки. Возможно возведение домов из тяжелых материалов.
• Можно поставить на любых грунтах.
• Длительная эксплуатация.
• Можно обустроить цокольный этаж.

Минусы

• Большой расход строительных материалов и значительный объем земляных работ. 

Мелкозаглубленный

Ленту ставят на небольшом углублении почвогрунта. Ее заглубляют на 20-50 см. Здесь обустраивают хорошо утрамбованную песчаную подушку высотой 12-15 см. На нее устанавливают ленту высотой от 30 до 50 см. 

Плюсы

• По сравнению с заглубленной лентой небольшой объем земляных работ и расход материала.
• Подходит для всех каркасников,, бруса. 
• Возможность строительства в зоне, где высокий уровень грунтовых вод. 

Минусы

• Не подойдет для тяжелых зданий.

Какие материалы используются для создания фундамента

Фундамент бывает разных типов. Логично предположить, что для большого трёхэтажного кирпичного коттеджа и для маленького одноэтажного дачного домика он будет разным.

Разберёмся детально, от каких факторов зависит выбор фундамента.

• Размеры и этажность дома . Это поможет рассчитать нагрузку на фундамент. Особое внимание уделяют площади опоры ― иначе говоря, периметру здания. От неё зависит давление на фундамент. Чем больше площадь опоры, тем меньше давление (и наоборот).Например, возьмём два дома по 100 м ― одно- и двухэтажный. Площадь опоры у них будет отличаться, а значит, и нагрузка на фундамент от здания будет распределяться по-разному. Обычно такие расчёты для фундамента делают специалисты.
• Используемые стройматериалы . Дом может быть построен из тяжёлого кирпича, увесистого дерева, лёгкого газо- или пенобетона и пр. И в каждом случае потребуется разный фундамент, потому что нагрузка на него будет отличаться. Причём учитывают вес не только стен, но и крыши, перекрытий, мебели (ориентировочно). Чем больше общий вес здания ― тем надёжнее должен быть фундамент. В противном случае на него будет слишком большая нагрузка и он может не выдержать. Если ваша цель ― сэкономить на фундаменте, используйте лёгкие материалы. Например, смонтируйте крышу из профлиста или металлочерепицы , а стены обшейте стальным сайдингом или профнастилом . Эти стройматериалы мало весят, поэтому не создают дополнительной нагрузки на фундамент.

Какие факторы влияют на выбор типа фундамента

• каменистые и скалистые  — они   не меняют своих свойств даже в сильные морозы и поэтому сами по себе являются идеальным фундаментом;
• хрящеваты е  —  состоят из гравия и обломков камней и отличаются высокой прочностью. Глубина закладки фундаментов на них не зависит от глубины промерзания;
• песчаные  —  промерзают слабо, на незначительную глубину (50-100 см);  
• глинистые  —  хорошо удерживают влагу, поэтому при замерзании пучатся (о том, что это значит, см. ниже). Уплотнённая глина пучится меньше;
• суглинки и супеси  —  смесь песка и глины; в зависимости от того, какой компонент преобладает, грунт ведет себя или как песок, или как глина;
• торфяные  —  осушенные болотные, с очень высоким уровнем залегания грунтовых вод.

  При отрицательных температурах вода, содержащаяся в грунте, замерзает, превращаясь в лед, и заметно увеличивается в объеме. Этот процесс, называемый пучением грунта , часто происходит неравномерно, что оказывает негативное, а порой просто гибельное влияние на фундамент. Неправильно сделанный фундамент может послужить причиной трещин в стенах и полного разрушения строения На глубину промерзания грунта влияют :

1. тип грунта: например, песчаные грунты промерзают на большую глубину, чем глинистые;  
2. климат: чем ниже среднегодовая температура, тем промерзание грунта глубже;
3. уровень грунтовых вод: чем он выше, тем сильнее их влияние на фундамент при замерзании.

Для каждого региона и типа почвы рассчитана своя нормативная глубина промерзания . Например, в МО она составляет:

• для глин и суглинков  —  1,35 м; 
• для песков и супесей  —  1,64 м; 
• для крупнозернистых песков  —  1,76 м; 
• для крупнообломочных грунтов  —  2 м. 

Следует отметить, что при определении показателей учитывались крайне суровые условия: высокий уровень грунтовых вод, сильный мороз, отсутствие снега. В действительности глубина промерзания грунта может отличаться в меньшую сторону .Уровень грунтовых вод существенно влияет на поведение грунта. Хорошо, если глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. Если она больше, то по мере усиления морозов она будет увеличиваться. И когда она достигнет уровня грунтовых вод, те начнут замерзать, грунт увеличится в объеме и вспучится.Пучение грунта почти никогда не происходит равномерно. Чем сильнее грунт насыщен водой, тем сильнее он пучится при замерзании, воздействуя на фундамент. Это может выражаться в выталкивании фундамента из земли зимой и особенно весной и опускании его летом. Результат — перекос фундамента, перераспределение нагрузок в нем и во всем строении, возможность появления трещин как в самом фундаменте, так и в стенах дома. И, как следствие, деформации фундамента вплоть до разрушения постройки .

Как выбрать подходящий тип фундамента для своего дома

Варианты строительства фундамента

Фундаменты могут отличаться материалами, которые используются для их возведения, глубиной, а также способом исполнения. Именно по способу исполнения разделяют их виды:

• Столбчатый тип практически универсальный, хорошо оправдывает себя, как основа для любых щитовых домов или таунхаусов. Установка столбов происходит в специальные заранее пробурённые лунки, которые делаются по всему периметру здания. Расстояние между опорами рассчитывается индивидуально. Для опор используются натуральные материалы брёвна, природный камень и искусственные составляющие (трубы или железобетонные пасынки).

  

  Устройство столбчатого фундамента

• Свайный фундамент отличается от столбчатого длиной элементов и принципом работы. У столбчатого масса дома приходится на подошву, а у свайного на боковую поверхность. Свайный хорош тем, что позволяет исключить деформацию различных частей постройки за счёт равномерного распределения нагрузки всего строения, а это предотвращает его деформацию. Такой фундамент может быть двух типов: висячим или подпорным.

  

  Виды свайного фундамента

  При первом типе сваи вбиваются непосредственно в грунт, где сосредотачивается нагрузка: углы, пересечения стен. Длина таких свай может быть несколько метров. Это обуславливается тем, что основная нагрузка передаётся боковой частью опоры.
  2. Подпорный тип фундамента устанавливаться на малую глубину, но с меньшими интервалами, чем висячий.
  Стоит ли делать свайный фундамент под двухэтажный дом определяется несколькими параметрами. Основной параметр, это тип грунта, второй – материал дома.

• Ленточный фундамент – самый удобный тип для постройки малогабаритных домов. Для его монтажа используется блочный тип закладки или цельная бетонная лента. Такая конструкция проста и не подвержена разрушению. Базовые блоки могут быть заполненные или облегчённые (пустотелые), в зависимости от требований всей конструкции. Преимущество его в том, что дома из газобетона построенные на таком основании отличаются долговечностью и устойчивостью к движению почвы. Кроме этого, ленточный фундамент можно устанавливать на минимальной глубине, что делает строительство независимым от геодезических показателей.

  

  Ленточный фундамент и его устройство

• Монолитная плита характеризуется сейсмостойкостью. Это цельная платформа с большой площадью, высота которой рассчитывается относительно условий местности будущей постройки. Этот тип основания самый устойчивый к смещениям грунта и самый затратный по расходу бетона.

  

Какие инструменты и оборудование необходимы для создания фундамента

Строительство фундамента – долгий и трудоемкий процесс, требующий применения большого количества инструментов. Для каждого из этапов его возведения, начиная от разметки и заканчивая отделкой, требуется свое оснащение. При обсуждении самостоятельного монтажа основания будущего строения имеется в виду чаще всего строительство фундамента ленточного или столбчатого типа. Эти разновидности отличаются высокой несущей способностью, они не требуют наличия спецтехники (в отличие, например, от фундамента с использованием ФБС блоков). Итак, какие именно инструменты понадобятся для возведения фундамента на каждом его этапе.

Разметка площади, снятие дерна и отрытие котлована

Для разметки будущего фундамента понадобятся колышки, веревка, которая будет на них натягиваться, и краска (ее можно заменить мелом). После окончания нанесения контуров следует приступать к снятию слоя дерна и отрытию котлована (или траншеи). Дерн удобней всего снимать лопатой штыкового типа, она хорошо подрезает корни. Чтобы убирать большие пласты, стоит воспользоваться вилами. Для отрытия траншей понадобится совковая лопата, а для перевозки вынутого грунта тачка и ведро (оно необходимо для работы в стесненных условиях). Если на участке каменистая почва, дополнительно понадобится кирка.

Создание щебневой подушки

Создание щебневой подушки позволит выровнять поверхность траншеи, это необходимый этап при строительстве фундамента. В этом случае понадобится кувалда для дробления крупных камней и специальный трамбовщик. Если площадь трамбовки большая и ширина котлована позволяет, есть смысл взять в аренду вибротрамбовщик – это специальный агрегат, чаще всего бензиновый. Он позволит справиться с работой значительно быстрее.

Инструменты для распределения гравия и бетона

Для заполнения понадобится совковая лопата. Распределяется материал с помощью граблей. Для удаления лишнего количества используется специальная выравнивающая рейка.

Для проверки плоскости понадобится уровень, обычно используется простой пузырьковый.

Бетонные работы

Замесить бетонный раствор можно либо вручную, либо с помощью бетономешалки. Для ручного замеса понадобится:

• лист фанеры (размером не менее 1.5x1.5 метра и толщиной 25 мм);
• ведро;
• совковая лопата.

Облегчить задачу поможет перфоратор со специальной насадкой.

Если требуется замесить большой объем раствора, стоит взять в аренду бетономешалку. Она может быть с электро- или бензиновым двигателем.

Внимание! После использования бетономешалки, ее необходимо вымыть в течение 5 минут, чтобы предотвратить застывание раствора. Для этого понадобится шланг с водой и щетка.

Работа с раствором

Для работы с бетоном понадобится небольшая лопата для закладывания раствора и кельма. С помощью последней раствор разравнивается, убираются наплывы. Кельма используется и для работы с кирпичом.

Для монолитного ленточного фундамента

Если фундамент будет монолитным ленточным, потребуется инструмент для работы с арматурой:

• Болгарка для резки металлических прутов;
• проволока для вязки;
• крюк;
• кусачки или бокорезы.

Перед заливкой бетона понадобится установка деревянной опалубки. Для ее монтажа потребуется столярный инструмент. Сама опалубка возводится из деревянных досок, они выставляются строго по уровню, после чего сбиваются и подпираются с помощью кольев. Для изготовления опалубки потребуется столярный молоток и пила.

Инструменты для монтажа фундамента из кирпича

Для работы с кирпичной кладкой понадобится, в первую очередь, кельма. С ее помощью наносится раствор, при необходимости подбивается ряд.

После того как ряды кирпича выложены, но раствор еще не застыл, необходимо расшить швы. Это делается с помощью кельмы или специального инструмента – расшивки. Эта процедура поможет заполнить пустоты в швах и убрать излишки раствора.

Если предстоит большой объем работ с кирпичной кладкой, стоит задуматься об инструменте для резки материала. Можно использовать различные инструменты:

• Болгарку;
• Специальную гильотину;
• Циркулярную пилу, оснащенную нужным диском;
• Ножовку.

При использовании ручного электроинструмента необходимо позаботиться о собственной безопасности. Работать с ним необходимо в перчатках и защитных очках (их может заменить лицевой щиток).

Уборочные работы и отделка

После завершения работ территорию требуется убрать. Для этого понадобится стандартный уборочный инструмент (веник и совок). Дополнительно необходимо убрать все подтеки и брызги бетонного раствора с площадки и с кирпичной кладки. Для ее очистки можно использовать жесткую проволочную щетку. Работать с ней необходимо в перчатках и очках.

Если же для очистки кирпича будет использован специальный химический раствор, для его нанесения понадобится кисть. Ее же используют для нанесения гидроизоляционных растворов на монолитные фундаменты.