Главный списокСтроительные технологии

С чего начинается дом…



От правильного выбора типа фундамента, качества его проектирования и возведения зависит долговечность и прочность будущего здания, а также безопасность проживания в нем. Не менее важную роль играет и экономическая сторона вопроса.

Как известно, фундамент – это нижняя опорная часть сооружения, скрытая под землей, воспринимающая нагрузки и передающая их на основание.

Основания и их свойства играют большую роль в сохранности зданий, их деформативности, а также в экономичности строительства. Поэтому проектированию и заливка бетоном фундаментастроительству предшествуют инженерно­геологические и гидрогеологические изыскания. Они заключаются в выявлении типов грунтов оснований, их проч­ностных и деформативных свойств, уровня грунтовых вод, скорости их движения и химического состава для установления степени агрессивности по отношению к материалу фундаментов.

Специалисты отмечают, что главными критериями характеристики основания служат: его несущая способность, плотность и равномерность строения, обеспечивающие допустимые относительные деформации основания и нормативную величину его полной осадки под зданием (в зависимости от назначения здания ее величина ограничивается в пределах от 80 до 150 мм); устойчивость к воздействию грунтовых вод; неподверженность «пучению» – увеличению в объеме при переходе в лед воды в порах и прослойках грунта; неподверженность грунтов основания оползням.

Если основание не соответствует какому­либо из названных критериев, его закрепляют, уплотняют или заменяют другим, более плотным, насыпным грунтом (например, песчаным  или  щебеночным).

Фундаменты не только передают силовые воздействия от здания основанию, но и сами подвергаются ряду статических и динамических силовых и несиловых воздействий. К статическим силовым относятся воздействия собственного веса конструкций здания с приходящимися на них вертикальными нагрузками, бокового давления грунта, его упругого отпора и неравномерных деформаций основания; к динамическим – ветровые, сейсмические, вибрационные воздействия. При высоком уровне стояния грунтовых вод фундамент подвергается также гидростатическому давлению по боковой поверхности и подошве; при основании, сложенном пучинистыми грунтами, – воздействию сил пучения. К несиловым относят воздействие грунтовых вод и растворенных в них химически агрессивных примесей, а также переменных температур по высоте фундамента и его толщине (при наличии теплого подвала  или  подполья).

Анализ перечисленных воздействий в процессе проектирования позволяет найти конструктивные или строительные меры для исключения или уменьшения некоторых из них. Например, воздействие сил пучения устраняют соответствующим выбором глубины заложения фундаментов. Конструкции фундаментов должны соответствовать требованиям прочности, устойчивости и долговечности, а также общим требованиям экономичности. Согласно этим требованиям выбирают материал фундамента, глубину заложения, конструктивный тип, форму и размеры  сечений. Материалом фундаментов служит естественный или искусственный камень (бетон). Наибольшее распространение получили бетонные и железобетонные (сборные и монолитные) конструкции фундаментов.

Конструкции фундаментов бывают различных типов: ленточные, столбчатые, плитные (сплошные) и свайные. Выбор типа фундаментов зависит от конструктивной системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности  и  деформативности  грунтов.

Для бескаркасных зданий с несущими стенами чаще всего применяют ленточные или свайные фундаменты, для каркасных – столбчатые или свайные, для многоэтажных и высотных зданий различных конструктивных систем – плитные или свайные фундаменты. Окончательный выбор варианта конструкции фундамента осуществляется по результатам технико­экономического  анализа  вариантов.

Ленточные фундаменты

ленточный фундамент

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную подземную стену, передающую нагрузку от наземных стен или колонн грунту через уширенную нижнюю часть – подушку и песчаную либо щебеночную подсыпку толщиной 50­ - 100 мм. Уширение подушки необходимо для приведения в соответствие величины дополнительного давления под подошвой фундамента несущей способности грунта, так как величина расчетных давлений на грунт существенно меньше расчетных сопротивлений каменных или бетонных стен. Ленточный фундамент без подушек устраивается только под малонагруженными стенами.

Ленточные фундаменты проектируют монолитными или сборными. Сборные стены монтируются из фундаментно­стеновых блоков ФБС на цементно­песчаном растворе. Монтаж стен из таких крупноразмерных элементов технологичен и прост, его рекомендуется применять к простым, модульным в плане зданиям. Прочности таких стен вполне достаточно для восприятия нагрузок даже от многоэтажных сооружений. Недостатки такой конструкции заключаются в сложности монтажа при нетривиальных очертаниях здания (округлые переходы стен, пересечения стен под углами, отличными от 900), невысокой жесткости, при разнице осадок фундамента, на участках слабых грунтов.

Стены фундамента, выполненные из монолитного железобетона, используются в основном в тех случаях, когда применение сборных элементов для монтажа стен затруднено. Из монолитного железобетона можно выполнять стены любой формы в плане и по высоте. При соответствующем расчете армирования, монолитные стены могут служить жесткими элементами, воспринимающими неравнозначные осадки фундамента на участках со слабыми грунтами. Из недостатков такого типа фундамента можно отметить более высокую стоимость и большую трудоемкость устройства.

Свайные фундаменты

Свайный фундамент относится к специальным типам фундаментов и применяется исключительно в неблагоприятных геологических условиях. В случае если основание под фундаменты сложено слабыми грунтами, один из способов преодолеть данное обстоятельство – это свайный фундамент. В основание различными способами погружаются железобетонные сваи, по оголовкам которых устраивают монолитный железобетонный ростверк, который в свою очередь воспринимает фундаментнагрузки от стен  и  перекрытий  здания.

Сваи бывают «стоячие» и «висячие», в зависимости от того, в каких грунтовых условиях они работают. «Стоячие» сваи, пробивая слабые слои грунтов, упираются на более крепкие, способные нести вес здания. «Висячие» сваи, не найдя под собой более плотного основания, несут вес вышележащего здания за счет передачи напряжения грунтам, в которых они находятся, через силы трения между грунтом и ее боковой и торцовой поверхностью. Количество свай, необходимое для передачи веса здания основанию, определяется расчетом и зависит от условий работы сваи («висячая», «стоячая»), геологических условий площадки и собственно веса самого здания.

Устройство свайного фундамента – это всегда мера вынужденная, довольно дорогая и трудоемкая.

Столбчатые фундаменты

Столбчатые фундаменты подходят для домов бесподвальной конструкции. 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.

Плитные фундаменты

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.

Фундаменты неглубокого заложения

Фундаменты неглубокого заложения применяются для небольших строений в целях экономии средств на строительство. Такие фундаменты характерны небольшим объемом земляных работ, т. к. фундаменты здания находятся практически на поверхности земли. Производят выборку траншеи глубиной 0,5 – 0,7 метра, которую отсыпают крупнозернистым песком. Песок проливают водой и уплотняют. Таким образом, песком частично заменяют пучинистый грунт и уменьшают степень его деформаций. Но чтобы песок не заилился и не приобрел свойства пучинистого грунта, боковые стенки траншеи устилаются гидроизоляцией – пергамин, толь, полиэтиленовая пленка. Мелкозаглубленные фундаменты подвержены перемещениям: для деревянного дома провал или подъем пучинистого грунта на 5­7 см под серединой может быть приемлемым, но для каменного дома с размерами больше чем 6х6 м эта величина может стать критической. Поэтому применение данного типа фундамента не рекомендуется для каменных домов при габаритах больших,  чем  6х6 м.

Гидроизоляция фундамента

гидроизоляция фундамента

Для того чтобы фундамент долго служил и предохранял здание от сырости, он требует защиты от грунтовых и дождевых вод. В защите нуждается как подземная часть фундамента, так и надземная – цоколь. Гидроизоляция должна не только противостоять потокам воды во время весеннего таяния снега или ливневых дождей, но и предохранять стенки фундамента от капиллярной влаги, предотвращать впитывание воды его поверхностями. Гидроизоляцию обычно выполняют в обеих плоскостях – вертикальной и горизонтальной.

Одним из наиболее эффективных способов защиты фундамента является метод проникающей гидроизоляции. На влажную поверхность фундамента наносятся специальные составы. Попадая в микротрещины и поры, заполненные влагой, эти вещества кристаллизуются и закупоривают их. Причем при образовании новых трещин процесс самопроизвольно возобновляется. Это действо продолжается до тех пор, пока в обработанной поверхности сохраняются свободные активные вещества защитных составов. Можно сказать, что с их помощью фундамент на долгое время обретает способность к самозалечиванию.

Выбор того или иного типа фундаментов зависит от применяемого материала, конструктивного решения здания, характера и величины нагрузок, вида основания и местных условий.

Также 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 кому­нибудь 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.

Максим Несин

add company