Типы оснований
При уровне воды в грунте ниже высоты промерзания почвы, используют монолитный ленточный фундамент с увеличенной подошвой. Площадь опирания становится больше, что позволяет равномерно распределить давление. От ленточных оснований необходимо отвести воду, посредством укладки песчаной подушки и дренажных труб.
Еще одним вариантом является мелкозаглубленный ленточный фундамент. Такой тип основания лучше применять под легкие дома из дерева. Почва должна содержать минимальное количество глинистых частиц и уровень грунтовых вод располагаться ниже основания. Этот тип фундамента связывают в жесткую конструкцию, для распределения воздействия грунта по всей длине ленты. При данном варианте возникают большие усилия на изгиб, поэтому устраивают два арматурных пояса. Мелкозаглубленное ленточное основание представляет собой общую плавающую систему, невосприимчивую к незначительным воздействиям от почвы. Посмотрите видео, как возводится ленточное основание на глине.
При большом давлении от будущего дома, наличием пучинистых грунтов и не высоким залеганием грунтовых вод, выбирают плитный фундамент. В большинстве случаев он является дорогим, но и самым устойчивым. Этот тип основания представляет собой плавающую плиту, на которой возможно строительство большого дома. Возможно выполнение плавающей плиты в виде бетонной ленты.
Плавающий фундамент хорошо подходит для строительства на глине. Нагрузка от дома равномерно распределена, и при размытии или сдвиге земли будет смещаться вся плита полностью. Плавающая плита устраивается не глубоко, но обязательно на песчано-гравийной подушке.
Для фиксации сваи связывают брусом или швеллером. Брус применяют для деревянных домов, стены которых изготовлены из бревна или бруса. Если стены кирпичные или из пенобетона, то применяют швеллера. На сваи надевают специальный оголовок, и брус связывают с помощью отверстий в нем.
Выбрать плавающий столбчатый фундамент под здание на глине решается не каждый. Его можно применять только для деревянных домов. Вместо монолитной конструкции применяют блоки ФБС или кладку из стеновых блоков. Из-за малой опорной поверхности бревна, нижние венцы сруба делают из бруса, уменьшают шаг столбов, предотвращая смятие древесины. Для данной конфигурации применяют как плавающую плиту, так и бетонную ленту. Посмотрите видео, как возвести бетонную плиту на глине.
Большое распространение получило строительство дома из пеноблоков. Его можно отнести к легким материалам, с минимальным давлением на почву по сравнению с кирпичом или бетоном. Для домов из пеноблоков фундамент применяют мелкозаглубленный ленточный и свайный.
Распространённые ошибки
Частые ошибки, которые приводят к разрушению основания и трещинам в стенах:
- Игнорирование свойств грунта и уровня залегания грунтовых вод. Необходимо понимать, что фундамент и грунт — это единая система. Если этого не учесть, грунт может не выдержать нагрузку, которая передаётся через фундамент.
- Нарушение технологии установки опалубки, её слабое закрепление приводит к перекосам и разрушению при заливке бетонной смеси. Наличие щелей и дыр приводит к протеканию бетона. Существенной ошибкой является отклонение опалубки по вертикали.
- Грубой ошибкой является нарушение установки армирования или игнорирование этого технологического этапа. Для армопояса нельзя использовать трубы, швеллеры, сварные сетки из тонкой проволоки. Недопустимо выполнение армирования ленты длиной более трёх метров арматурой диаметром менее 12 мм.
- При выполнении бетонных работ застройщик может не рассчитать объём раствора, чтобы залить за один приём всю ленту. В итоге бетон получается слоистым, а не монолитным.
- Спешка при строительстве приводит к печальным результатам. Если не дать отстояться и не выдержать сроки схватывания бетонной заливки и начать выполнение следующих этапов строительства, лента деформируется.
Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента (плиты, ушп)
Калькулятор расчета монолитной фундаментной плиты: характеристика
Основное предназначение онлайн калькулятора заключается в проведении автоматических расчетов площади фундамента, количественных параметров арматуры, параметров опалубки и общего объема и веса расходных материалов, необходимых для строительства жилых домов и каких-либо других построек. Выбор фундамента – это один из самых ответственных этапов строительства, так как именно от него зависят эксплуатационные характеристики и безопасность предполагаемого здания. Именно поэтому, прежде чем приступить к самостоятельному выбору разновидности фундаментной плиты, следует обратиться за консультацией к квалифицированным специалистам.
Утепленная шведская плита – это целостная железобетонная основа, которая закладывается по всему периметру возводимого здания. Одна из главных отличительных характеристик фундамента этого типа – минимальный коэффициент давления на почву. В большинстве случаев используется для сооружения легких строений, так как увеличение общего веса здания влечет за собой рост нагрузки и, соответственно, значительные финансовые траты на расходный материал
С особой осторожностью стоит подходить к заливке мелкозаглубленного фундамента на грунтах с высокой степенью пучинистости – в зависимости от времени года в таких случаях может наблюдаться равномерный незначительный подъем или проседание фундаментной плиты
Обязательным условием при использовании шведской плиты является наличие качественной гидроизоляции подземных частей постройки. Утепление может располагаться как в нижних слоях фундамента, так и в основных слоях напольного покрытия. Для создания тепловой изоляции в большинстве случаев используют экструзионный пенополистирол – один из самых распространенных синтетических строительных материалов.
Плитный фундамент обладает веским преимуществом перед другими типами – при достаточно низкой стоимости он отличается высоким качеством и износостойкостью. К тому же, процесс его возведения характеризуется завидной легкостью, и, в отличие от других типов, не требует проведения огромного количества работ по переработке грунта. Для заливки УШП нужно всего лишь выкопать котлован глубиной не более 50 сантиметров, разместить на его дне песчаную подушку и позаботиться об утеплении и гидроизоляции.
Расчеты: краткое описание
- Размеры плиты – периметр возводимого строения;
- Площадь подошвы и ступени плиты – параметр, помогающий определить предполагаемое количество утеплительных и гидроизоляционных материалов;
- Вес и объем расходных материалов – количество бетона, необходимое для сооружения фундаментной плиты;
Количественные и качественные параметры арматуры: диаметр, длина, вес.
Параметры опалубки: размер ячейки, толщина доски, количество.
Корректировка параметров
Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.
Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.
Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов
Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.
Особенности технологии возведения фундамента в зависимости от вида грунта
С помощью правильно подобранного типа фундамента и соблюдении технологий возведения основы можно создать прочную опору для постройки на любых видах песчаных почв.
Пылеватый и мелкозернистый
Для строительства дома на пылеватом и мелком песке из-за крайней неустойчивости пластов необходимо создать максимально прочную основу. В таких случаях допустимо возведение плиточного фундамента. Для этого снимают плодородный слой земли и отливают бетонную плиту, масштабы которой чуть больше площади планируемого здания. Конструкция не разрушается под воздействием сезонных изменений в почве, так как такой тип основания способен перемещаться вместе с грунтом, поэтому его называют плавающим фундаментом.
Другой более распространенный способ создания прочного основания под постройку на пылеватой и мелкой песчаной почве – применение монолитного ленточного фундамента мелкозаглубленного типа. Рекомендуется делать его трапециевидной формы с расширяющимися книзу линиями. Это способствует значительному уменьшению влияния морозного пучения на основание дома.
Перед заливкой фундаментной ленты траншею оборудуют гидроизоляционным слоем. При закладке конструкции подошвы под строение на мелком песке и пылеватых грунтах особенно важны дренажные работы. В качестве эффективных способов рекомендуют закрытые системы, которые оборудуются на базе дренажных труб.
При работе по возведению подошвы основания для тяжелых зданий на мелком и пылеватом песке стоит использовать свайно-ленточный вариант обустройства фундамента:
- выполняют разметку, выкапывают котлован, устанавливают опалубку;
- в местах пересечений ленты пробуривают скважины глубиной до устойчивых пластов почвы;
- в скважины устанавливают трубы на основе асбестоцемента, качественно выравнивают конструкции, укрепляют распорками;
- трубы заливают бетонным раствором на 1/3, слегка приподнимают для образования утолщения внизу. Далее трубы заполняют раствором, предварительно опустив в них арматуру.
Опалубка и арматура для свайно-ленточного фундамента
Сваи можно залить и без установки труб, если среда не очень влажная и скважины не наполняются водой:
- нижнюю часть скважины расширяют при помощи специального плуга;
- в скважину опускают армирующий материал и заливают раствором;
- после застывания свайных конструкций приступают к заливке ленты в опалубке.
Специалисты отмечают, что после заливки фундамента на мелкозернистом и пылеватом песке конструкция должна простоять в течение полугода перед продолжением строительных работ.
Крупный и гравелистый
Так как крупнопесчаные почвы располагают надежным уровнем несущей способности, здесь актуальны любые виды фундаментных конструкций:
- если планируется строительство дома без подвала, чаще всего применяют ленточный вариант мелкозаглубленного типа;
- под строение из легких материалов в виде каркасных сооружений, деревянных домов или щитовых конструкций подходит столбчатое основание;
- для массивных строений с цокольным этажом выполняют ленточный фундамент сильно заглубленного типа.
Столбчатый фундамент для каркасного дома
При закладке столбчатого или ленточного варианта подошвы основания также задействуют фундаментные блоки или керамический кирпич.
На мелкозаглубленное ленточное основание на крупном песке можно поставить здание из пеноблоков или древесины, каркасный/щитовой вид сооружения или же небольшой кирпичный дом. При этом глубина закладки подошвы варьируется в диапазоне 40-70 см.
Технология заливки монолитной мелкозаглубленной ленты своими руками:
- Подготовка участка. Сняв плодородный пласт земли, выровняют поверхность.
- Разметка. Работы выполняются на основе проекта дома.
- Подготовка траншеи. Выкапывают траншею глубиной 60-80 см. Ширина углубления равна толщине планируемых стен плюс 20 см, то есть по 5 см с обеих сторон стены для устойчивости конструкции и по 5 см для опалубки.
- Заливка опалубки бетонным раствором.
Траншеи для сооружения фундамента
Для опалубки применяют листы фанеры, обрезную доску, профлист, внутреннюю поверхность выстилают полиэтиленом, для усиления композиции используют армирующие материалы.
При строительстве массивных зданий или домов с жилым цокольным этажом или же подвалом закладывают глубокозаглубленную фундаментную ленту. Притом подошву под кирпичный дом устанавливают на 20 см ниже уровня промерзания почвы. Глубокозаглубленный ленточный фундамент со всех сторон обеспечивается гидроизоляционным слоем, включая и нижнюю поверхность. Также обязательно выполняется качественный дренаж.
Какой фундамент нужен каркасному дому
Все фундаменты имеют определённую заглублённость, лежат на щебне или песке, между основанием и постройкой всегда имеется гидроизоляция. Бывают и исключения: под свайные фундаменты не делается подушка (хотя иногда на ней лежит заглублённый ростверк), а для самых лёгких строений сооружают незаглубленные фундаменты.
По своей инженерной конструкции фундаменты подразделяются на четыре основных типа.
Плитный
Применяется в случае плывуна, близкого залегания вод, проседающего грунта. Солидный каркасный дом на слабом грунте лучше возводить именно на таком фундаменте. Преимущества: основательность и надёжность. Недостатки: требует больших трудозатрат и большого количества материалов, исключает существование подвала, дорого стоит.
Тяжелый плитный фундамент, представленный на схеме, в большинстве случаев избыточен для каркасного дома
Ленточный
Чаще всего именно малозаглублённый ленточный фундамент — оптимальный вариант. Способов постройки много: купить готовый бетон, замесить собственный раствор, сложить такой фундамент из бетонных, керамзитовых или пеноблоков. Преимущества: надёжность и простота исполнения. Недостатки: неприменим для зыбкого грунта и почвы с высоким залеганием воды. Хотя часто эти проблемы решаются усилением конструкции: фундамент делается глубже и шире, а также больше армируется.
Ленточный монолитный фундамент подходит для каркасных домов на грунтах среднего качества
Столбчатый
Самый лёгкий фундамент в исполнении. Бывает заглублённый, малозаглублённый и незаглублённый. Но последний вариант пригоден только как основание для совсем уж лёгких или временных конструкций. Блоки ставятся на щебёночную или гравийную подушку либо сразу на расчищенную площадку, либо в шурфы. Преимущества: предельная лёгкость исполнения, низкая стоимость, пригодность для любых грунтов. Недостатки: неприменимость для больших домов, отсутствие подвала, сложность утепления пространства под верандой.
Столбчатый фундамент из блоков сооружают под небольшие каркасные дома и хозяйственные постройки
Свайный
Сваи — это сильно углублённые в почву и хорошо закреплённые в ней опоры небольшого сечения: чаще всего асбоцементные или металлические трубы. Иногда они делаются из бруса, но это требует его специальной подготовки. В последнее время часто стали использоваться металлические винтовые сваи, которые позволяют добиться большей надёжности за счёт лучшего сцепления с почвой. Преимущества: свайный фундамент идеален для ненадёжных почв и для строительства на склонах, фундамент из асбоцементных труб к тому же обойдётся совсем недорого. Недостатки: требует большой аккуратности при укреплении свай.
Фундамент на винтовых сваях применяется на слабых и пучинистых грунтах
Фотогалерея: каркасные дома с разными типами фундаментов
Выбор фундамента для каркасного дома сильно зависит от типа грунта, глубины его промерзания и уровня грунтовых вод на участке строительства.
Таблица средних значений
Средняя несущая способность грунтов — это основной показатель расчетов. После выемки образцов породы из скважин проводится определение их вида для дальнейшей работы.
Классификация грунтов приведена в таблицах СНИП 1–3 ГОСТ 25100.2011. После определения типа грунта в каждом из залегающих слоев необходимо определить предельное сопротивление грунта сжатию.
Подробная информация содержится в ГОСТ 25100.2011 «Грунты. Классификация», таблица Б.1.
Рис. 2 Сопротивление сжатию
Основа расчета — расчетное сопротивление осевому сжатию. С подробным методом расчета с учетом всех нюансов можно ознакомиться в СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». Здесь же можно найти значение всех коэффициентов, необходимых для максимально точного расчета.
Грунты
Непременно нужно ещё до проектирования дома заказать геодезическое заключение об особенностях почвы на участке.
Можно, конечно, справиться и у соседей — но это будет не вполне достоверно. Порой геологическая обстановка даже на соседних участках отличается очень сильно. Для самостоятельной проверки качества грунта нужно просверлить буром контрольную скважину и изучить образцы земли с разной глубины.
Проверяются они так: образец смачивается водой, если его затем можно промять и вымесить, как тесто, то ваша почва — суглинок. Если земля растворяется в воде, то в ней большой процент суглинистой составляющей. Если слоями выпадет осадок, то на дне будет глина, а над ней окажется песок.
Для того чтобы проверить состав почвы, нужно поместить образец в стакан с водой
Классификация грунтов
Учебник «Грунты. Фундаменты. Выбор оптимального фундамента» подразделяет почвы на:
- Скальные — массив кристаллической породы (другими словами — скала) и порода осадочная. Это доломиты, спрессованные песчаники, сланцы, ракушечники, известняки. Для скальных грунтов подойдёт любой фундамент, кроме свайного (трудно сверлить скалу).
- Конгломераты — содержат осколки разновидностей скальных грунтов; они не размываются и не меняются в объёме при промерзании. Для них также приемлем любой фундамент.
- Нескальные:
- связанные — глинистые и суглинистые грунты. Они глубоко промерзают (до двух метров), способны «поплыть» и сдвинуться. Именно в таких грунтах образуются «линзы» воды. Здесь годятся только тяжёлые виды фундаментов;
- несвязанные — песчаный и супесчаный грунты. При намокании склонны к подвижкам, промерзают неглубоко, поэтому здесь можно строить фундаменты любого типа.
Грунтовые воды
Их уровень — важнейшая характеристика почв. От него напрямую зависит требуемый тип фундамента.
Структура грунтовых вод оказывает огромное влияние на выбор типа фундамента
Если уровень небольшой, то достаточно будет и малозаглублённого ленточного основания (рис. 1). Но если грунтовые воды высоки, а грунт склонен к пучинистости, то надёжнее всего окажется свайный фундамент с ростверком. Ростверк может быть сделан из самых разных материалов. (рис. 2). При высоком уровне грунтовых вод иногда необходимо даже радикальное решение — прочный монолитный фундамент (рис. 3).
При высоком уровне грунтовых вод может потребоваться даже монолитный фундамент (рис. 3)
Глубина промерзания
Глубина промерзания в наших краях в среднем от 80 сантиметров до одного метра, но возможны и отклонения. Если вы делаете заглублённый фундамент любого типа, то его нижняя опора должна находиться ниже точки замерзания грунта.
На определённых типах грунтов с уровнем почвенных вод напрямую связан опаснейший фактор.
Водяные «линзы»
Это явление наблюдается там, где почва комбинированная: на пласте из глины лежит водопроницаемый песок или супесь. Дождевая и талая вода проникает через верхнюю почву и остаётся под ней в виде так называемых «линз», лежащих на глинистом непроницаемом основании. Такие линзы могут сильно навредить любому фундаменту.
Проникающая в почву вода образует внутренние «линзы», очень опасные для любого фундамента
Полученный на руки результат геодезического обследования должен включать:
- План, на котором нанесены кривые, обозначающие состояние почвенных вод и колебания этого состояния в зависимости от температуры, а также обозначены виды почв.
- Описание механических характеристик почвы: способности к просаживанию, сдвиганию и пучинистости.
- Перечень физических и химических характеристики: точка промерзания, толерантность к увлажнению и т. д.
Осадка фундамента
Ещё одной жестко нормируемой величиной при расчёте ленточного фундамента является его осадка. Её определяют методом элементарного суммирования, для которого вновь понадобятся данные из отчета об инженерно-геологических изысканиях.
Формула определения средней величины осадки по схеме линейно-деформируемого слоя (приложение Г СП 22.13330.2011).
Схема применения методики линейно-деформируемого слоя.
Исходя из опыта строительства и проектирования известно, что для инженерно-геологических условий, характерных отсутствием грунтов с модулем деформации менее 10МПа, слабых подстилающих слоев, макропористых ИГЭ, ряда специфичных грунтов, то есть при относительно благоприятных условиях расчёт осадки не приводит к необходимости увеличения ширины подошвы фундамента после расчёта по несущей способности. Запас по расчётной осадке по отношению к максимально допустимой обычно получается в несколько раз. Для более сложных геологических условий расчёт и проектирование фундаментов должен выполняться квалифицированным специалистом после проведения инженерных изысканий.
Что надо знать, чтобы не ошибиться при выборе
Здания из дерева строят не одну сотню лет, за это время были выработаны методики выполнения всех работ от рытья котлована до создания кровли. Для дома из бруса подходит несколько разновидностей фундамента, чтобы выбрать оптимальную из них, потребуется детальное исследование участка, отведенного под строительство. Это затратное мероприятие, но только оно гарантирует долговечность постройки и ее безопасность.
Следует определить:
- тип и несущую способность грунта;
- наличие и глубину залегания подземных вод;
- перепад высот на участке;
- глубину промерзания почвы.
Еще одним существенным обстоятельством, которое нельзя не учитывать при выборе типа фундамента, является наличие или отсутствие подвала под домом.
Грунт
Задача фундамента состоит в том, чтобы равномерно распределить массу здания на большую площадь, тем самым обеспечив ему максимальную устойчивость. Вес дома (даже если он деревянный) значителен, потому от особенностей грунта зависит очень многое.
При всем своем многообразии можно выделить три основных типа грунта:
- однородный;
- мелкозернистый (глина или песок);
- торфяной.
Лучшим во всех отношениях является однородный грунт. Он имеет высокую плотность, хорошую несущую способность, вследствие чего здание не проседает. Фундамент может быть любого типа.
Мелкозернистая почва бывает глинистой или песчаной. Она характеризуется высокой усадкой, что особенно заметно при обильных осадках. Строить на подобном грунте можно, но фундамент должен опираться на устойчивые пласты. Лучшим вариантом для данной ситуации являются сваи или цельная плита.
Грунты последнего типа чаще всего встречаются на заболоченных территориях, возле водоемов, в лесистой местности. По возможности стоит избегать строительства на подобных участках, здание может разрушиться под воздействием влаги.
Подземные воды
Грунтовые воды – существенное препятствие при строительстве частного дома. С ними сталкиваются те, кто строит на берегу озера или в болотистой местности. Высокорасположенный водоносный горизонт проявляет себя подмыванием фундамента, вода проникает в подвал. Помимо дискомфорта, это влечет за собой потерю прочности основания дома, высокую влажность внутри, которая непременно скажется на долговечности здания в целом.
От строительства на подобных участках стоит воздержаться. Бороться с подземными водами можно, но для этого придется создавать сложные инженерные конструкции, систему отвода воды. Это дорого и вряд ли окупится.
Рельеф
Современные технологии позволяют строить практически на любом участке вне зависимости от его рельефа и перепада высот. Конечно, проще работать на ровной площадке, но можно построить красивый и надежный дом даже на крутом склоне
Для постройки под уклоном важно добиться того, чтобы фундамент стоял на устойчивом основании, иначе дом сползет. Оптимальный тип основания для постройки на склоне – сваи
Глубина промерзания грунта
Важная характеристика участка под застройку. По сути своей это глубина, до которой замерзает влага, насыщающая грунт. Вне зависимости от выбранного проекта глубина фундамента под дом из бруса подбирается с таким расчетом, чтобы подошва основания находилась ниже границы промерзания.
Узнать среднее значение данного показателя несложно из таблиц, ориентируясь на свой регион. Его же можно получить и самостоятельно, для этого достаточно ранней весной выкопать яму и замерить слой промерзшей почвы обычной рулеткой.
Наличие подвала
Конструкция дома из бруса позволяет легко соорудить цокольный этаж, при необходимости сделать полноценный подвал. Это оправданно, поскольку позволяет рационально использовать площадь участка – большую часть вспомогательных помещений можно устроить под жилыми комнатами.
Дом с подвалом имеет свои особенности. Фундамент делается с существенным заглублением
Важно обеспечить устойчивость строения и создать преграду для влаги, которая может проникать из почвы. Лучшим вариантом для дома с подвалом будет высокий ленточный фундамент
Он станет опорой зданию, будет служить стенами подвального помещения.
