Определение: фундамент – это основание любого здания

Ремонт фундамента

Для правильного выбора фундамента нужно понимать, насколько сложным будет ремонт в случае его повреждения или разрушения.

Здесь тоже есть определённые законы.

1. Меньше всего неприятностей с плитным фундаментом, он почти никогда не требует ремонта, все проблемы решаются дополнительным дренажом.

2. Ленточные монолитные фундаменты могут растрескиваться. «Лечение» заключается в дополнительном поверхностном армировании и бетонировании трещин. Можно проложить вокруг ещё одну ленту, чтобы расширить подошву и увеличить площадь фундамента во избежание дальнейшего проседания. А можно соорудить отдельные столбчатые усиления.

3. Ленточные сборные фундаменты часто теряют связи между блоками или кирпичами, блоки расшатываются и вываливаются. Нужно вернуть блок на место и сделать дополнительное армирование.

4. Ленточные и столбчатые фундаменты из бутового камня часто теряют прочность, раствор перестаёт держать камни. В этом случае специальным устройством закачивают свежий раствор внутрь фундамента — это называется «цементация». Бутовый фундамент иногда заливают с двух сторон раствором.

5. При провале грунтов под любым фундаментом в пустоты закачивают цементный раствор.

6. При проседании грунта из-за его рыхлости проблему любого фундамента решат сваи, вкрученные до твёрдых слоёв почвы.

7. Если проседают углы, фундамент усиливается «быками» — контрфорсами.

Проще всего «лечатся» любые фундаменты под деревянными и каркасными домами, которые просто поднимаются домкратами. Фундаменты блочных и кирпичных домов создают значительно большие проблемы.

Теперь вы знаете вполне достаточно, чтобы разумно выбрать себе фундамент для будущей постройки — и либо справитесь с ним самостоятельно, либо отдадите проект и сооружение в руки профессионалов.

Разновидности по степени заглубленности

Выбор глубины погружения основания определяется структурой грунта и степенью изменения его параметров под влиянием погодных условий.

По степени заглубленности в землю столбчатые фундаменты подразделяются на следующие категории:

• Незаглубленные. Опускаются на уровень 30-50% от точки замерзания грунта. Применяются в плотных почвах и на каменистых поверхностях с минимальным коэффициентом пучения земли при замерзании.
• Малозаглубленные. Заглубляются на 70% от уровня замерзания. Используются на грунтах степень пучения которых не превышает 3 %.
• Заглубленные. Обустраиваются на влажных и неустойчивых почвах на глубине больше уровня промерзания.

Для определения типа грунта могут потребоваться геологические исследования. Данные об уровне промерзания можно получить в местных органах власти и учета.

Проект: заказывать или нет

Строительство дома требует немалых средств. Закономерно возникает желание сэкономить. Но фундамент — не тот этап, на котором стоит экономить, ведь неправильное его построение приведет к возникновению проблем, на устранение которых потребуется намного больше денег. Потому желательно заказать проект, как и геологическое исследование.

Обойтись без этого этапа можно разве что при строительстве небольших домов, бань, временных или хозяйственных построек. Если же строится будет капитальный дом, причем из тяжелых материалов, то риски слишком велики. Но решать вам.

Собственно, информации достаточно и для самостоятельного проектирования фундаментов, особенно ленточных. Но нехватка знаний и опыта часто приводит к двум противоположным результатам:

• Фундамент сделан с чрезмерным запасом прочности для данных условий. Это хорошо с точки зрения эксплуатации, но ведет к повышенным расходам, часто превышающим стоимость проектирования.
• Недостаточный запас прочности или неправильное проектирование, приведшее к неравномерной осадке грунта. В результате — трещины в стенах дома.

Как видите, оба варианта ведут к перерасходу средств: на этапе строительства или на восстановление и ремонт. И не факт, что проектные работы будут стоить дороже. Скорее, наоборот. Расчет фундамента стоить может примерно 100-250$, но для него необходимы данные по геологии на участке, а эти исследования стоят в районе 1000$. Под небольшое строение можно провести изыскания самостоятельно, а вот под солидное лучше, наверное, довериться профессионалам.

Функции строительной конструкции

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

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

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

• 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.

Какой фундамент выбрать?

Img by Arkangel – flickr

Этим вопросом задаются все, кто хочет (планирует, начинает) проектировать и строить собственный дом. Однозначного ответа без предварительных данных и расчетов не даст ни одна книга, ни один специалист. Часто встречается ситуация, когда горе-строители значительно превышают оптимальные нормы расхода материалов и размеры фундамента, так сказать «с запасом».

Цель фундамента, как части общей конструкции дома — равномерно распределить нагрузку на основание (грунт), а не «закопать» в землю как можно больше материала. Существуют и книги по строительству, и документы, регламентирующие конструкцию и нормы расхода материалов, на просторах интернета можно найти самостоятельные методы определения типа грунта, уровня грунтовых вод, глубины заложения фундамента и прочие хитрости.

Бесспорно, что для строительства гаража, бани, летнего домика такие методы расчетов, может, и подойдут, особенно если человек грамотно и обстоятельно изучит вопрос обустройства фундаментов под тот или иной вид строения. Однако, для возведения капитального дома более очевидно воспользоваться услугами по-настоящему грамотных специалистов — проектировщиков, архитекторов, профессиональных строителей, а также вооружиться точными данными об особенностях выбранного участка земли.

Задача выбора надежного и целесообразного фундамента для дома решается только при наличии:

1. проекта дома;
2. точных данных инженерно-геологических изысканий;
3. рассчитанных нагрузок на фундамент.

Обзор монолитного и сборного фундамента

На фото схема монолитного фундамента

Особенности монолитного и сборного фундамента для строительства частного дома. Отличительной характеристикой монолитного фундамента является способность выдерживать значительные нагрузки, благодаря чему именно монолитный фундамент используется как основа для железобетонных ограждений. Однако на его возведение потребуется очень много ресурсов – как материальных, так и человеческих. Использование специальных видов техники – это также одно из необходимых условий в данном случае.

Сборная конструкция будет несколько проще в плане сооружения, однако этот тип фундамента не подходит для пучинистых грунтов, подверженных глубокому промерзанию. Кроме того, не получится на таком основании построить дом сложной формы – необходимо будет обрезать стандартные блоки, использующиеся для его возведения, что само по себе весьма проблематично. А вот для зданий простой формы (капитальных гаражей, например), сборный фундамент – то, что надо!

Определение причин протечек конструкции фундамента и затопления подвальных помещений

При строительстве в условиях плотной городской застройки особое внимание уделяется обустройству площадей под зданием, т.е. организации подземных парковок, технических цокольных этажей и т.д

При коттеджном строительстве подвал также имеет не маловажное значение,лькпуоско позволяет разместить там различное техническое оборудование, тренажёрный зал, мастерскую и другие вспомогательные помещения. В виду обширного перечня возможностей использования подвальных помещений и подземных сооружений появление там воды становится крайне нежелательным

Основной причиной затопления подвальных помещений и подземных сооружений являются ошибки, допущенные при проектировании, неправильная оценка гидрогеологических условий, использование недолговечных гидроизоляционных материалов, не качественно выполненные работы по устройству гидроизоляции.

Рассмотрим основные, наиболее типичные причины нарушения гидроизоляции подвальных помещений и возникновения протечек.

На этапе выполнения проектных работ не правильно оценены гидрогеологические условия участка. В результате запроектирована система гидроизоляции, не соответствующая реальным условиям. Также нередкой является ситуация при которой заказчик, пытаясь сэкономить на строительстве, давит на проектировщиков и строителей настаивая на максимальном снижении затрат. В результате применяются наиболее дешевые и недолговечные гидроизоляционные материалы, которые быстро теряют свои эксплуатационные свойства.

При выполнении работ по устройству гидроизоляции допущен брак. Обнаружить дефекты, допущенные при устройстве гидроизоляции, удаётся только после выполнения обратной засыпки пазух, а иногда уже в процессе эксплуатации здания через продолжительное время после окончания строительства.

В случае появления протечек прежде всего необходимо определить причину их возникновения. Для этого необходимо произвести строительную экспертизу (обследование подземных строительных конструкций). В процессе обследования изучаются результаты проведённых гидрогеологических изысканий, проектной документации и другие данные. Определяется техническое состояние несущих элементов фундаментов и т.д. Если есть возможность, экспертизе подвергается само гидроизоляционное покрытие.

В случае, если отсутствует информация о гидрогеологических характеристиках основания, возможно проведение георадарного исследования грунтов, в процессе которого определяются физико-механические свойства, уровень грунтовых вод и т.д.

На основании проведённых исследований принимается решение о возможных дальнейших действиях по устранению возникших проблем.

Причиной обводнения является неправильная оценка гидрогеологических условий участка строительства (рис. 7).

Рис. 7. Обводнение участка застройки

Наиболее характерными ошибками при строительстве являются затопление котлованов грунтовыми и поверхностными водами (рис. 8), протечки грунтовых вод при неправильно выполненной гидроизоляции (рис. 9 — 11), ошибки при устройстве дренажных систем (рис. 12).

Рис. 8. Неправильный отвод грунтовых вод

Рис. 9. Разрушение стен подвала вследствие систематических протечек

Рис. 10. Протечки грунтовых вод

Рис. 11. Затопление подвала вследствие некачественно выполненной гидроизоляции

Рис. 12. Затопление подвала вследствие неправильного оборудования дренажной системы на этапе строительства

ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ СТРАНЫ

    100 см: Астрахань, Вильнюс, Киев, Минск, Ростов-на-Дону, Рига.    120 см: Великие Луки, Волгоград, Курск, Псков, Смоленск, Харьков.    140 см: Воронеж, Калинин, Ленинград, Москва, Новгород.    150 см: Вологда, Горький, Кострома, Пенза, Саратов.    170 см: Ижевск, Казань, Котлас, Куйбышев, Киров, Ульяновск.    Конечно, глубина промерзания может быть и большей. Здесь даны лишь так называемые средние цифры. Проверять глубину промерзания надо предварительно, а еще лучше узнать о ней в. районных строительных организациях, которые имеют по этому вопросу исчерпывающие данные.    Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины его промерзания, уровня грунтовых вод. Все это можно проверить, отрыв колодец-шурф глубиной 2 — 2,5 м. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания.

Фундамент  —  это  «ноги»  здания,  поэтому  выкладывать  его  надо  особенно  тщательно.

         На  выбранном участке прежде всего снимают растительный слой на глубину 15 см, выравнивают участок. Намечают место расположения фундамента и разбивают его при помощи шнура и большого угольника. Все размеры тщательно проверяют с точностью до сантиметра и по осям набивают колышки. На расстоянии 1 — 2 м от колышков устанавливают обноску, состоящую из столбов с прибитыми к ним досками, примерно на уровне 1 — 1,5 м от земли. В доски вбивают гвозди и натягивают по центру фундамента прочный шпагат, причем так, чтобы он проходил строго над вбитыми колышками. Натянув все оси, их еще раз тщательно проверяют и, если надо, исправляют. Для определения толщины стен фундамента по обеим сторонам первых рекомендуется натянуть и вторые  оси.  По  обеим  осям  на  земле  проводят  линии,  намечая  контуры  внутренней  и  наружной  сторон фундамента .

    Разбив место под фундамент, приступают к выемке грунта. Класть фундаменты рекомендуется сразу же после выемки грунта. Дело в том, что, высыхая, земля осыпается и приходится затрачивать много времени на ее удаление. Траншее под фундамент придают ту или иную форму, которая зависит от глубины и плотности грунта . При глубине траншеи до 1 м стенки делают обычно вертикальными, а при глубине более 1 м — с небольшим  уклоном  или  откосом.  Чтобы  грунт  не  осыпался,  между  стенками  иногда  ставят  щиты  с  рас- порками, которые в конце работ вынимают. 

Технология устройства столбчатого фундамента на сваях и деревянных стульях

Когда возводят столбчатые фундаменты при строительстве домов?

Столбчатые фундаменты имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны. Их используют при незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного (при строительстве легких малоэтажных домов). Столбчатые фундаменты могут быть деревянными, кирпичными, бетонными, буто- или железобетонными. При устройстве столбчатого фундамента столбы ставят на расстоянии 1,5-2,5 м друг от друга. Обязательна установка столбов в местах пересечения стен, в углах дома, вдоль тяжелых простенков и там, где сосредоточена наибольшая нагрузка. Фундаментные столбы из бетона или железобетона перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводится стена.

Как правильно выложить столбы из кирпича или бутобетона?

Столбы из кирпича или бутобетона устраивают следующим образом. Сначала роют яму размером 1x1x1 м. На дно укладывают подушку из песка. Если дно песчаное, то сразу насыпают гравий или щебенку, которую желательно пролить битумом или застелить рубероидом в один слой. Затем укладывают слой бетона и выравнивают его. Примерно через сутки, когда бетон «схватится», на этом основании выкладывают кирпичный столб, выводя его на 25-50 см над поверхностью земли. Применение силикатного кирпича для столбов недопустимо. Перед засыпкой столб обмазывают битумом.

Каким образом возводятся бетонные столбы?

Самыми надежными являются бетонные столбы. Согласно технологии устройства столбчатого фундамента до возведения столбов в центр бетонной подушки вмуровывают 3-4 арматурных прута, куски толстой проволоки или металлические штыри. Как только бетонная подушка затвердеет, сверху нее устанавливают опалубку. При сколачивании щитов опалубки связывающие бруски не обрезают, а делают из них так называемый замок на 1/3 высоты от основания. Укладывать бетон нужно так, чтобы не было пустот или раковин. В этих целях его трамбуют ломом или жердью. Для определения высоты столба используют шнур. На нужном уровне забивают гвоздь (насквозь), после чего заливают необходимое количество бетона. Столбчатые бутовые фундаменты наиболее эффективны при инженерно-геологических условиях, требующих заложения подошвы на глубину от 1,5 до 3 м.

Как возводится столбчатый фундамент на сваях?

Для возведения столбчатого фундамента на сваях этого нужно выкопать котлован глубиной 50 см и обычным садовым буром (18—20 см в диаметре) пробурить скважину еще на 1 м вниз. Затем из рубероида скрутить гильзу и опустить ее в просверленное отверстие. Таким образом, получится своего рода опалубка, в которую и укладывают бетон. После этого устанавливают наружную опалубку. Лучше всего выполнить опалубку в форме усеченной пирамиды, высотой не более 1 м. В этом случае ее не придётся разбирать, так как через сутки она легко снимется. Ее необходимо сделать достаточно прочной, чтобы использовать при отливке всех столбов. Доски следует прострогать с внутренней стороны. Тогда и столбы получатся гладкими, и перед повторной установкой чистить опалубку будет легче.

Как устанавливают фундаменты из деревянных стульев?

Фундаменты из деревянных стульев устанавливают под легкие каркасные и деревянные здания. Древесину для них желательно брать комлевую (сосновую или дубовую) диаметром не менее 20 см и антисептированную (обмазанную битумом или обожженную). Деревянные стулья устанавливают на специальные подкладки из пластин или брусьев толщиной 10, шириной 20 и длиной 40-50 см. Они повышают устойчивость фундамента и увеличивают площадь передачи давления на грунт. Стулья углубляют в землю не менее чем на 125 см, устанавливая их по всему периметру здания на расстоянии 1-2 м один от другого. При этом под каждым углом обязательно должен стоять стул. После их установки нужно засыпать ямы слоями по 15—20 см с тщательной утрамбовкой. В два верхних слоя рекомендуется добавить щебень или крупный гравий. Фундаменты из сосновых стульев служат в среднем 6-7, а из дубовых — 12-15 лет. Антисептирование или обжиг удлиняет этот срок в 1,5—2 раза.

Бутовые столбчатые фундаменты

Процедура создания бутовой фундаментальной основы предусматривает выполнение кладки соответствующего камня на цементную вяжущую композицию. По причине того, что куски бута примыкают друг к другу довольно плотно, такой фундамент обретает удивительные прочностные показатели. Нужно отметить, что ориентировочный срок службы опорной конструкции из бута составляет примерно 75-80 лет.

Однако она считается одной из самых дорогостоящих, ведь каждый отдельный камень на этапе строительства приходится с особой тщательностью подбирать и подгонять по габаритам. Полностью себя оправдывает возведение бутовых фундаментов на грунтах с увеличенной степенью влажности, потому как им типична высокая влагоустойчивость.

История фундамента

Фундаменты начали возводить еще в глубокой древности, одновременно с развитием строительства. Большое место среди фундаментов занимали свайные постройки, которые устраивались в устьях рек и предназначались для защиты от зверей и врагов. В дальнейшем назначение свай изменилось, однако они широко применялись. Сооружения, построенные на хороших основаниях, отличаются большой долговечностью, некоторые из них сохранились до наших дней. В качестве примера можно привести пирамиду Хеопса, вес ее около 6 млн. тонн, нагрузка на основание в среднем — 12 кг/см2. Уже в глубокой древности имелись труды по фундаментостроению. Так, римский инженер Витрувий (1 век до н.э.) дал указание в своих трудах по практическому возведению фундаментов. В древних летописях нашей страны также найдены указания по возведению фундаментов. Однако все данные были основаны только на основании опыта возведения фундаментов, и не было никаких теоретических основ расчета фундамента и оснований. В XVIII веке сильно шагнула вперед наука во всех областях, появились первые теоретические разработки науки фундаментостроения. В 1773 году французский ученый Кулон дал теорию расчета сопротивления грунтов сдвигу, а так же формулу для расчета давления грунта на подпорную стенку. В 1841 году французский ученый Трижо предложил способ возведения кессонных фундаментов. В XIX веке был открыт железобетон, он стал ведущим в возведении фундаментов. В 1809 году было открыто явление электроосмоса, которое заключается в том, что частицы воды двигаются в направлении отрицательного заряда. В дальнейшем это явление нашло большое практическое применение в основаниях для разработки котлованов в водонасыщенных грунтах. В 1899 году киевский ученый А.Э. Страус предложил набивные сваи, которые устраиваются в пробуренных скважинах. Он же позднее предложил опускать в скважины арматуру, и затем заливать их бетоном. Первый научный труд «Основания и фундаменты» был написан в 1869 году Карловичевым, в котором были приведены все известные положения. Много сделано в развитии науки об основаниях и фундаментах после Октябрьской революции: в 1929 году был образован сектор оснований и фундаментов, который был преобразован в институт оснований и фундаментов. Теперь перейдем к практическим занятиям и разберем наиболее доступные способы устройства фундамента, применимые для малоэтажных жилых домов.

Классификация фундаментов по разным критериям

По виду материала:

• железобетонные;
• бетонные — состоят из бетона, заливаются в опалубку с трамбованием;
• бутовые — из бутового камня на цементном растворе;
• бутобетонные — бетон с заполнением бутовыми камнями;
• кирпичные — кладка из полнотелого хорошо обожженного кирпича;
• деревянные — закопанные стойки или деревянные сваи;
• металлические — обычно сваи.

По характеру работы под нагрузкой:

• жесткие — в них можно пренебречь деформацией изгиба;
• гибкие — проектируют их как изгибаемые элементы, работают на изгиб, это плитные, ленточные фундаменты.

Сами фундаменты, так же как и основания, должные отвечать определенным требованиям СНиП:

1. Долговечность.
2. Прочность.
3. Стойкость к вымыванию грунтовыми водами, биологической и химической агрессии.
4. Устойчивость на скольжение и опрокидывание.

Заливка бетоном

Закончив подготовительные мероприятия, переходим к основному этапу – бетонированию. Кстати, предлагается рассмотреть второй способ армирования подошвы.

Залив в опалубку бетон, раскладываем двумя ровными рядами арматурные прутья, удаляя их от опалубочных стен на пятнадцать сантиметров. Арматуру просовываем под перегородочные элементы из крепежных скоб. Закончив раскладку, штыковой лопатой «топим» металл на двадцать сантиметров в бетонную смесь, аккуратно выполняем «штыкование», чтобы устранить оставшийся внутри бетона воздух.

Как только поверхность бетона поднимется до вбитых по верхней кромке будущей подошвы гвоздиков, П-образные скобы приподнимают на пять – семь сантиметров.

Остается две операции – сооружение подошвы и затирка ее поверхности

Первый этап считается важным и ответственным, шпоночную канавку необходимо прорезать с особым вниманием. Выполняется такая работа сверху, по центральной оси кромки

Шпоночная канавка поможет обеспечить прочность и качество сцепления подошвы и стены фундаментной основы.

Работы по устройству канавки начинаются, когда залитый бетонный раствор немного затвердеет.

Для работы потребуется маленький брусок, который вдавливается равномерно по прямолинейному участку фундаментной подошвы.

Опалубочная система аккуратно демонтируется, все отметки, выполненные на ее щитах, переносятся, чтобы удобней было возводить фундаментные стены.

Свайный фундамент

Схема армирования и составляющих свайного фундамента.

Используется при возведении зданий на неустойчивых и подвижных почвах. Это оптимальная конструкция для мощных и тяжелых сооружений. В конструкции используются заостренные стальные или бетонные сваи, которые вкручиваются в почву ниже зоны промерзания.

Как правило, такие конструкции часто используют на плывунах, ведь под ними всегда есть каменистая почва. Соответственно, с помощью специальной техники сваи вкручиваются на глубину до зоны твердых почвенных горизонтов. Каждая свая рассчитана на нагрузку до 5 тонн, после монтажа свай их соединяют жестко арматурными железобетонными балками.

Особенности выбора свай

При подборе вида свай необходимо учитывать особенности грунта, высоту и конструкции дома. Например, для районов с вечной мерзлотой не подойдут сплошные ж/д сваи без поперечного армирования.

Важно сначала изучить фундаменты: классификацию, требования, особенности, подобрать оптимальный вариант, и только потом приступать к строительству нового сооружения. От правильности выбора напрямую зависит безопасность и эксплуатационные характеристики создаваемой конструкции

Сваи-стойки — столбы, которые проходят через слабый грунт, опираются на его пласты. Висячие сваи — стволы, которые передают нагрузку от здания на грунт через боковые поверхности.