Фундаменты для частных домов

При проектировании и строительстве частных домов большое значение имеет правильный выбор типа фундамента, его расчет и прогнозирование работы в условиях существующего на участке грунта. Фундамент предназначен для сбора всех нагрузок от здания и передачи их основанию. Затраты на сооружение таких конструкций иногда достигают 40% от стоимости всего сооружения. Неправильный расчет или возведение приводит к большим затратам на реконструкцию и ремонт.

Основание здания (грунт) и сам фундамент представляют собой единую систему, расчет которой проводят в комплексе. Важным моментом, который определяет необходимость привлечения специалистов для выбора и расчета несущих конструкций, является то, что грунт менее прочен и подвержен деформациям. Проектирование фундамента состоит из непосредственно выбора типа конструкции, определение его характеристик (размеров, глубины заложения, формы, материала), расчета отдельных элементов, их сечений и размеров, специфики взаимодействия с грунтом.

Типы фундаментов для частных домов

Фундаменты классифицируют по нескольким признакам:

• материалу, из которого их возводят;
• условиям изготовления;
• форме (типу конструкции);
• условиям работы.

Все типы конструкций разделяют на три группы – возводимые в открытых котлованах, свайные и фундаменты глубокого заложения. Последняя группа не применяется для частного строительства. Это конструкции для сооружений с большим весом, уникальных и заглубленных строений.

В качестве материала для фундаментов применяют:

• железобетонные конструкции;
• бутовую и каменную кладку;
• бетон и бутобетон;
• металлические конструкции;
• дерево.

Деревянные фундаменты применяются редко (для временных сооружений или в водонасыщенных основаниях).

В зависимости от условий изготовления конструкции бывают монолитные и сборные. Элементы сборных фундаментов производятся заранее на специализированных предприятиях, а на участке лишь собираются в единое сооружение. К такому типу относятся ленточные конструкции из готовых заводских фундаментных блоков из железобетона. Монолитные фундаменты – создаются непосредственно на строительной площадке. К ним относят монолитные бетонные и железобетонные опоры и сваи, которые заливают на участке из смеси портландцемента и наполнителей.

По условиям работы различают жесткие и гибкие фундаменты. Первые воспринимают сжимающие нагрузки и передают их основанию. Гибкие фундаменты кроме сжимания работают также на изгиб. Это позволяет распределять нагрузку на грунт равномернее. К плавающим относят, например, «Утепленную шведскую плиту» (УШП). Типы конструкции фундаментов рассмотрим подробнее.

Типы конструкций (форма)

При выборе фундамента в первую очередь выбирают его форму, исходя из условий строительства и архитектуры здания. Также рассчитывают и сравнивают несколько вариантов. По результатам анализа подбирают оптимальную по цене и свойствам конструкцию. По форме фундаменты разделяют:

• ленточные;
• отдельные (столбчатые);
• сплошные (плитные);
• массивные;
• свайные.

Для частных домов применяют сплошные, свайные, столбчатые и ленточные конструкции. Массивные фундаменты предназначены для других сооружений (например, для дымовых труб и мостовых опор).

Для сбора нагрузки от стен бескаркасных зданий целесообразно возводить ленточные фундаменты. Они располагаются под стеной по всей ее длине. Монолитная разновидность такого основания изготовляется из бетона, железобетона, бутобетона, каменной кладки. Сборные ленточные фундаменты производят на заводах ЖБИ в виде фундаментных блоков и подушек. Ленты устраивают также и под каркасными сооружениями, когда необходимо обеспечить большую жесткость конструкции.

Столбчатые или отдельные фундаменты применяют в каркасных домах под несущими колоннами. В частном строительстве распространены столбчатые конструкции и под сплошные стены. В таком случае каждый столбчатый элемент соединяется в одну несущую конструкцию с помощью фундаментных балок или ростверка, на которые и опирается стена.

Плитные фундаменты представляют одну сплошную конструкцию под всей площадью дома. Такие опоры дороже ленточных и столбчатых из-за увеличенного расхода материалов, но обладают и некоторыми преимуществами, например – равномерным распределением всей нагрузки от здания на грунт. Разновидностью сплошного фундамента является «плавающая плита».

Свайные сооружения представляют собой стержни из разных материалов, которые опираются на прочные грунты на глубине и передают им всю нагрузку (сваи-стойки), или удерживаются в расчетном положении благодаря силе трения о грунт (если прочное основание находится глубоко). Между собой стержни объединяются в цельную конструкцию с помощью горизонтальных элементов – ростверка, через который на них передается нагрузка от здания. Их применяют при слабых основаниях, высоком уровне грунтовых вод, плывунах, неровном рельефе. По расположению ростверка сваи бывают:

• с низким ростверком – он заглублен в грунт;
• с высоким (висячим) ростверком – находящимся выше уровня земли;
• с промежуточным ростверком – лежащим на поверхности грунта.

В некоторых источниках свайный фундамент с низким или промежуточным ростверком называют свайно-ленточным, так как он визуально похож на ленту, опирающуюся на сваи.

По виду сваи для частных домов бывают:

• буронабивные – в высверленную буровыми инструментами скважину устанавливается арматурный каркас и заливается бетонная смесь;

  

• винтовые – свая изготовляется на предприятии в виде стержня с приваренным в нижней части буром и ввинчивается в грунт на строительной площадке;

  

• забивные – вбиваются в основание с помощью специальных инструментов, кроме вбивания их погружают с помощью вибрации или вдавливают статической нагрузкой.

  

Сваи располагают в грунте как вертикально, так и под углом к поверхности.

Выбор и расчет

Для подбора фундамента принимают во внимание:

• вид грунта, его механические характеристики;
• глубину расположения грунтовых вод;
• сейсмичность региона;
• вид и архитектуру самого здания;
• вес дома;
• наличие подвала;
• рельеф участка.

После выбора формы выбирают глубину заложения. Она зависит от прочности грунта на определенном уровне, глубины промерзания земли, уровня воды. При расчете учитывают, что низ ленты или столба должен находится ниже уровня сезонного промерзания. Это важно в пучинистых грунтах, когда вода в них расширяется при замерзании и деформирует конструкции.

Например, для Московской области глубина промерзание грунта достигает 1,8 м и больше. Для частного дома в таких условиях целесообразно устроить свайно-ростверковый фундамент, в котором низ каждой сваи расположен ниже уровня сезонного промерзания. Такой вариант экономичнее ленты.

В непучинистых основаниях допустимо применять так называемые мелкозаглубленные ленты (МЗЛ) – подошва такого сооружения находится непосредственно на поверхности земли. Их применяют в основном для небольших или временных сооружений. Для уменьшения влияния сил пучения под подушку фундамента целесообразно устраивать песчаную подсыпку (это применяют для плитных фундаментов, лент, УШП).

Глубина сваи выбирается с таким расчетом, чтобы опираться на прочный грунт. Если свая висячая – боковая поверхность должна иметь достаточную площадь для сцепления с основанием.

Материал для конструкции выбирается исходя из доступности, стоимости, прочностных характеристик, удобства в монтаже и опыта работы строителей с ним.

От правильного выбора несущей конструкции и ее профессионального строительства зависит дальнейшая эксплуатация всего дома. Для этого и привлекают грамотных проектировщиков и строителей с опытом.

• Фундамент