Як вибрати фундамент для будинку
Фундамент – це обов'язковий елемент будь-якого будинку. Він захищає будову від крену та перекосу, які нерідко виникають у процесі експлуатації та впливу несприятливих природних факторів. Саме тому на етапі проектування будівлі дуже багато уваги приділяється підбору правильної основи. Розберемося, який фундамент вибрати під будинок і що дуже важливо врахувати, щоб уникнути проблем експлуатації будинку. Не маємо часу читати статтю? Це коротке інтерв'ю з головним архітектором DOMAMO Сергієм Поляковим допоможе краще розібратися у тому, як вибрати фундамент.
Що потрібно знати
Якщо розбиратися в тому, що позначає термін «фундамент», то це прошарок із спеціального матеріалу, який знаходиться між самою будовою та ґрунтом. Головна функція основи полягає в отриманні статичного навантаження від будинку і динамічного - від ґрунту та ґрунтових вод. Фундамент рівномірно розподіляє навантаження на грунт по всьому периметру, в результаті чого будівля не осідає з часом і не починає руйнуватися. Вибір основи проводиться з урахуванням різних факторів, включаючи тип ґрунту, глибину його промерзання, кількість ґрунтових вод. Багатьох цікавить питання, як правильно визначати глибину промерзання грунту. Варто одразу відзначити, що ця характеристика є довідковою, тобто визначається за СНіПами та спеціальною формулою. Тип ґрунту визначається внаслідок вивчення інженерно-геологічних розрізів місцевості. Їх можна отримати у містобудівних чи архітектурних відділах адміністрації.Якщо необхідної документації немає, потрібно самостійно визначати тип грунту, шляхом вивчення зразків. Такий процес займе багато часу, проте дозволить уникнути помилок під час будівництва. Також при виборі фундаменту для будинку необхідно врахувати і те, якою ви бажаєте бачити будову. У розрахунок береться площа та поверховість будівлі, час проживання (круглий рік чи літо). Крім цього, вплинути на основу може наявність додаткових приладів (наприклад, веранди) та підвального приміщення. Велике значення мають матеріали перекриттів. Знання цієї інформації дозволить визначити передбачувані навантаження на фундамент. Наприклад, велика кількість кімнат усередині будинку ускладнює загальну конструкцію, що підвищує навантаження. Також вплинути на це може велика кількість поверхів, тому що збільшує кількість сходів і перекриттів. Ще один важливий фактор - це характеристика рельєфу місцевості. Наприклад, сюди може ставитися така особливість ґрунту як здатність до витріщання.
Якщо ви знаходитесь в процесі проектування майбутнього будинку, то варто якнайшвидше з'ясувати, який ґрунт на ділянці та які характеристики йому властиві. На території будівництва, як правило, визначається одразу кілька типів ґрунту. Середня глибина фундаменту може досягати 1,5 м, при цьому зона впливу основи, тобто ті ділянки, на які чинитиметься додатковий тиск через вагу будинку, — це ще до 4 м ґрунту. Тобто під час розрахунків вам потрібно враховувати властивості ґрунту на глибину до 5–6 м. У багатьох виникає питання, а як це пов'язано з типом ґрунту на ділянці. Справа в тому, що в різних шарах ґрунт може мати різні характеристики.Наприклад, на глибині 4 м раптово виявляється шар слабкого ґрунту, який не витримує сильних навантажень. Як результат – ризик просідання будинку суттєво збільшується. Вплив на міцність ґрунту може надавати і вологість. Науково доведено, що вологі ґрунти менш міцні, ніж сухі. А наявність піску у складі при високій вологості може призвести до того, що ґрунт перетвориться на «пливун». В результаті без грамотного дренажу є ризик руйнування основи та подальших проблем в експлуатації будівлі. Наявність дренажної системи дозволить зменшити насиченість ґрунту водою та запобігти підняттю рівня ґрунтових вод. Це необхідно для запобігання морозному пученню, яке відбувається через збільшення води в об'ємі замерзання. Пучення сприяє рухливості ґрунту, що нерідко веде до виштовхування основи назовні, а іноді провокує розрив основи та деформацію всієї будови.
Класифікація ґрунтів
- Скельні. Складаються з гірської породи, тому є міцними та твердими. Такий ґрунт витримує досить високі навантаження, дозволяє не використовувати основу з великим заглибленням. Однак є й недоліки – скельний ґрунт промерзає на більшу глибину. Це може вплинути на теплоізоляційні характеристики будівлі та особливості комунікацій.
- Заторфовані. У такому ґрунті переважає гумус, рослинні залишки, нерідко присутній виражений рослинний шар. Для будівництва фундаменту ґрунт не підходить, тому рекомендується його повністю замінювати на пісок.
- Піщані. Їхня особливість — наявність великих або дрібних піщаних частинок. Залежно від цього розрізняють кілька видів по крупності та щільності.Тому варіанти фундаменту можуть змінюватися з урахуванням конкретних характеристик грунту. Плюс піщаного ґрунту - це несхильність до морозного пучення і легкість ущільнення. Недолік полягає в легкому обсипанні, що вимагає зміцнення стінок при копанні котлованів і траншей.
- Пилувато-глинисті. Особливість таких ґрунтів у наявності піщаних та глинистих частинок. Причому пропорції суміші можуть бути різними. Плюс у тому, що вони утримують вертикальні стіни, що спрощує виконання низки робіт. Однак мають велике пучення, що важливо враховувати при підборі типу основи.
Використовувані види основ
У сучасному будівництві застосовується чотири типи фундаментів під будинок. Це:
- Стовпчастий - виконується з використанням заглиблених у ґрунт опор.
- Стрічковий - являє собою замкнуту по контуру стрічку.
- Плитний складається з плити по всій площі майбутнього будинку.
- Палевий - виконує із застосуванням гвинтових паль.
Додатково виділяють кілька видів залежно від особливостей споруди. Вони можуть бути:
Перший варіант основи виконується з армованого бетону. За дотримання технологічного процесу отримана основа є досить міцною. У випадку зі збірними конструкціями застосовуються різні залізобетонні деталі (блоки, балки та ін.). Що стосується комбінованих основ, то вони виходять шляхом з'єднання залізобетонних конструкцій та бетону.
Також є кілька видів з урахуванням глибини залягання. Розрізняють:
- Дрібнозаглиблені – на мінімальну глибину, використовуються на твердих ґрунтах.
- Глибокозаглиблені - на велику глибину, потрібні для м'яких ґрунтів.
Важливе зауваження! Основу будинку зазвичай закладають нижче лінії промерзання ґрунту. Це необхідно для того, щоб уникнути деформації будови через морозне пучення. На ґрунтах, які не піддаються пученню, можуть використовуватися підстави з дрібним заглибленням, що дозволяє суттєво заощадити. Справа в тому, що глибина закладення фундаменту в рази збільшує його підсумкову вартість.
Стовпчастий фундамент
Тепер докладніше розповімо про основні варіанти основ, які застосовуються під час зведення приватного котеджу. Стовпчастий фундамент використовується досить часто, так як дозволяє досягти відмінної міцності та надійності будови. Застосовуються бетонні, цегляні або дерев'яні стовпи, які встановлюються в ґрунт на глибину від 1,5 м. Це потрібно для того, щоб стовпи міцно трималися у землі під час морозного здирства.
Іншим конструктивним елементом основи є ростверк. Він забезпечує рівномірний розподіл навантаження та перешкоджає просіданню окремих ділянок фундаменту.
Перевагами стовпчастого фундаменту для приватного будинку є невисока вартість та мінімальний обсяг земляних робіт. Крім цього, облаштувати таку основу можна за порівняно невеликий термін. Однак, є і свої мінуси. Наприклад, стовпчастий варіант підійде лише для тимчасових та легких споруд. Він мало застосовний на слабких, торф'яних та глинистих ґрунтах.
Каркасний будинок на стовпчастому фундаменті
Стрічковий фундамент
Може бути дрібно або повнозаглибленим. Другий варіант виконується на всю глибину промерзання ґрунту. Подібний варіант основи вважається одним з найнадійніших, оскільки підходить для споруд будь-якої форми, ваги та поверховості.Несучі характеристики фундаменту практично не залежать від обраного варіанта армування.
Якщо говорити про основні плюси такого рішення, то це простота в пристрої, висока надійність і універсальність.
Недоліки такої підстави теж є. До них належить висока матеріаломісткість, тому що в більшості випадків необхідне облаштування повнозаглибленого типу. Крім цього, можуть виникнути деякі складності при будівництві основи у ґрунтах з високим рівнем ґрунтових вод.
Будинок із газобетону на стрічковому фундаменті (заглибленому з ФБС)
Плитний фундамент
Є цілісною бетонною плитою під усім будинком. Вона може бути плоскою або ребристою, крім цього існує можливість утеплення такого фундаменту будинку. На відміну від інших видів основи плитний варіант не вимагає заглибленого монтажу.
Плитний фундамент має деякі характерні особливості. По суті, він є «пирігом» з кількох шарів: ущільненого грунту, подушки з піску або щебеню, полотна геотекстилю, бетонної підготовки, гідроізоляційного шару, армуючого каркасу і бетонної плити.
Завдяки високій міцності може витримати великі навантаження, тому підходить для будівництва будь-яких споруд. Залежно від передбачуваних навантажень вибирається товщина фундаменту від 150 до 300 мм.
Якщо говорити про недоліки, то до них відносять високу вартість основи. Плитний фундамент може значно збільшити загальну вартість всіх будівельних робіт. Крім цього є деякі обмеження для застосування плитного фундаменту на ділянках зі схилом.
Будинок із піноблоків на монолітній ж/бетонній плиті
Палевий фундамент
При облаштуванні такої основи застосовуються гвинтові палі. Вони є сталевими трубами, що мають гвинт на кінці. Це дозволяє вкручувати їх у землю як шуруп.
Такий фундамент вважається одним з найбільш швидкомонтованих, тому часто використовується для будівництва дачних та заміських будинків. Крім цього, практично не потрібні складні земельні роботи.
Вважається одним з кращих фундаментів для дерев'яного будинку, тому що легко витримує вагу будівлі. Підстава подібного типу можна зводити будь-якої пори року, воно підходить для ділянок зі складним рельєфом. Прокладання комунікаційних мереж можливе вже після будівництва фундаменту.
Якщо говорити про недоліки, то до них належать обмежений термін служби. Крім цього, існує ризик того, що палі підніматимуться через морозне пучення.
Будинок із газобетону на пальовому фундаменті
Що вибрати
Як бачите, кожен варіант основи має свої плюси та мінуси. При виборі потрібно врахувати кілька чинників. Якщо ви збираєтеся зводити дво- або триповерховий будинок для постійного проживання, краще відмовитися від пальового і стовпчастого фундаменту. У будівлях з підвалом можна використовувати стрічкову основу. У регіонах з болотистим ґрунтом та вічним мерзлотою, часто застосовуються монолітні пальові фундаменти. Для господарських будівель, дач або невеликих житлових будинків підходять рішення на гвинтових палях, стовпчастого або стрічкового типу.
Звичайно ж, немає універсального рішення, тому вибір у кожному конкретному випадку доведеться робити індивідуально. Радимо уважно поставитися до дослідження ґрунту та проектування будинку, щоб у майбутньому уникнути перекосів, тріщин у стінах або підтоплення ґрунтовими водами.Якщо у вас залишилися питання щодо вибору матеріалу для будівництва фундаменту будинку, то наші фахівці готові відповісти на них!
Там ми публікуємо добірки проектів, варіанти гарних рішень для інтер'єрів заміських будинків, поради щодо будівництва від головного архітектора Domamo та іншу корисну інформацію.
Види фундаментів для приватного будинку
Фундамент житлового будинку є опорною, несучою конструкцією, на якій встановлюються та залишаються у передбаченому проектом положенні стіни, покрівля та інші елементи протягом усього терміну експлуатації. Від його надійності багато в чому залежить і комфорт, і безпека проживання. Сьогодні ми розповімо вам про те, які види фундаменту використовуються в малоповерховому житловому будівництві, і дамо їх коротку характеристику.
Що треба врахувати при виборі типу фундаменту
- Несуча здатність.
- Матеріал стін.
- Гідрологічні особливості ділянки та її геологічну будову.
- Рельєф.
- Кліматичні умови
Несуча здатність — це те, яка вага здатна сприйняти фундамент. За фактом сукупна маса зведених надземних конструкцій, включаючи покрівлю, має бути зіставною з масою фундаменту.
Якщо стіни вашого будинку будуть зводитися з цегли, шлакоблоків, пінобетону, бутового каменю (пісковика, вапняку), то конструкція та форма фундаменту мають бути найменше схильні до деформації. Наприклад, тієї, що породжена силами морозного здирання. Оскільки це спричинить руйнування кладки по місцях стиків блоків. Найменшою мірою такий ефект спостерігається у будівель, виконаних з цільних стовбурів дерева або довгомірних пиломатеріалів, що є природними торсіонними балками, що успішно протистоять скручування або вигину.
Справжнім лихом для забудовників стає високе стояння ґрунтових вод на ділянці. Якщо не вдасться знизити рівень дренажними канавами та іншими меліоративними заходами, це може стати перешкодою для зведення будівель вище одного основного поверху і житлової мансарди. Тому що наслідком такого факту є наявність на ділянці водонасичених ґрунтів із низькою здатністю, що несе. Наприклад, торфу, пилоподібних пісків, лесових відкладень.
Від клімату залежить те, наскільки глибоко промерзає земля. А це спричиняє збільшення чи зменшення обсягу земляних робіт. В ідеалі траншея під закладку стрічкового фундаменту копається на всю глибину дії сил морозного здирання. А стовпи і гвинтові палі не повинні встановлюватися нижче за цей кордон, інакше є ризик їх руйнування в поздовжньому або горизонтальному напрямку.
Не всім дістаються ідеально рівні ділянки. Перепад висот, що дорівнює 10% - підйом (або опускання) на 10 см кожного наступного метра довжини, вже вважається складним рельєфом, а при 20% - крутопадаючим, практично непридатним до будівництва. У цих умовах вкрай невигідно зводити важкі стрічкові фундаменти, оскільки їхня висота може перевершити висоту капітальних стін.
У цьому відео головний архітектор Domamo Сергій Поляков розповідає про недорогі та надійні типи фундаментів:
Види фундаментів, що застосовуються у малоповерховому будівництві.
При зведенні котеджу для постійного проживання, літнього дачного будинку, лазні, альтанки або інших підсобних споруд висотою не більше двох ярусів (крім мансарди), застосовуються такі види фундаментів:
- Монолітні малої глибини закладення.
- Стовпчасті.
- Палеві.
- Монолітна - так звана шведська плита.
Кожен з них має свої переваги та недоліки. У них є конструктивні особливості, які необхідно враховувати, без чого отриманий результат кардинально відрізнятиметься від бажаного. Нижче дамо коротку характеристику кожному з них.
Малопоглиблені монолітні фундаменти
Їх влаштовують на ґрунтах із середньою несучою здатністю — крупнозернистим піском, суглинками або верховою глиною. За рівня грунтових вод не вище 1 метра. Зазвичай це виведені з обігу сільськогосподарські землі.
Вони є бетонним масивом, контур якого повторює периметр капітальних стін, а також прибудов до будинку. Наприклад, веранд чи терас. Закладаються на глибину від 50 до 70 див. Бувають два види:
Заливні конструкції формуються з бетонного розчину - він готується на ділянці або може бути привезений за наявності поблизу асфальтобетонного виробництва, яким заповнюють наперед приготовлену форму (опалубку). Для успішного протистояння силам морозного пучення його армують сталевими прутами діаметром до 10-15 мм, з'єднаних методом електродугового зварювання електродом, що плавиться (ММА). Найбільш вигідний вид опалубки – будівельний пінополістирол. Його можна не знімати після закінчення бетонування, він стане додатковим утеплювачем.
Збірний формують із готових залізобетонних блоків, що укладаються в траншею на щебеневу подушку та шар гідроізоляції. Такий варіант технологічно простіше і, що важливо, швидше. Вам не знадобиться три тижні очікування, необхідні на набір конструктивної міцності залитої маси бетону. Стіни можна зводити одразу після монтажу.Утеплення пінополістиролом також вітається.
Такі фундаменти можуть використовуватись для будівництва будівель висотою до двох основних поверхів зі стінами завтовшки до 350 мм із цегли, газобетонних блоків. А також цілісного масиву деревини (природного або оциліндрованого) та будь-яких видів бруса.
За дотримання технології заливки бетону здатні безаварійно працювати в умовах суворих зим Північно-Західного регіону Росії з глибиною промерзання ґрунту до двох метрів.
Нестача таких підстав полягає у необхідності ведення земляних робіт, а також залучення самоскидів та підйомно-кранового обладнання. Крім того, роботи необхідно проводити з таким розрахунком, щоб не залишити фундамент недовантаженим (без капітальних стін) на зиму. Що може призвести до його руйнування.
Стовпчасті фундаменти
Є дискретною конструкцією з елементів, що окремо стоять, заглиблених на 50 см, як максимум. Часто виконуються поверхневими, лише зі зняттям верхнього родючого шару та підсипкою дна шурфу крупнозернистим піском або щебенем.
Такі фундаменти придатні для встановлення легких малогабаритних споруд (довжина периметра стін не більше 20 метрів) на будь-яких типах ґрунту та при високому стоянні ґрунтових вод. Але не рекомендуються для застосування, якщо ділянка затоплюється в період весняної або осінньої повені. А також якщо перепад висот на ділянці більше 10%.
Стовпчики викладаються з повнотілої червоної цеглини - для оголовка допускається використовувати силікатний, а також бетонних блоків з довжиною грані до 50 см. Можливе використання обрізків сталевих труб діаметром до 20 см з їх заповненням бетонною сумішшю. Асбоцементні підійдуть для веранд, альтанок.Хорошою опорою для таких стовпчиків є плити тротуарні розміром 60х60 см.
Верхні грані стовпчиків вирівнюються для утворення площини та з'єднуються ростверками - горизонтальними балками, що повторюють контур стін та капітальні внутрішні перегородки. Зазвичай для цієї мети застосовуються колоди або бруси. Їх можна замінити рівнополочним П-подібним сталевим прокатом шириною до 20 см.
Це добрий варіант для одноповерхових каркасних споруд. Літніх дачних будиночків, підсобок. Або бань із бруса. А також альтанок, терас та інших критих майданчиків. Вкрай не рекомендується для стін із цегли, газобетону та їм подібних матеріалів через можливість руйнування під дією сил морозного пучення – фундамент помітно «гуляє» взимку, особливо при малій товщині снігу.
Палеві фундаменти
Є компромісом між стрічковими та стовпчастими фундаментами. Вони спираються більш надійні глибинні грунти і навіть мають меншу масу, як другі.
Палеві фундаменти дозволяють будувати двоповерхові будинки навіть на ділянках з ґрунтами, що мають низьку несучу здатність і насичені водою. Їм не страшні повені. Роботи можна вести будь-якому типі рельєфу.
Існує два способи встановлення паль:
Палевий фундамент
Забивна паля - Це масив довжиною до 10-12 метрів. У малоповерховому будівництві зазвичай використовуються моделі завдовжки до 5 метрів. В даний час найчастіше вони виготовляються із залізобетону у вигляді балок квадратного перерізу із загостреним кінцем.
При будівництві котеджів не використовується технологія створення суцільного пальового поля, як це робиться в індустріальному будівництві.Опори встановлюються розріджено, лише повторюючи контур стін та капітальних перегородок. При цьому не використовуються важкі свої забивні машини, під кожну з них бурить свердловина.
По оголовках паль формується ростверк. Він може бути вилитий з бетону з використанням армування. Або виконаний із профільного металопрокату. Рідше застосовується масив дерева - природного, оциліндрованого або у вигляді бруса (у тому числі клеєного).
Гвинтові палі виконуються із сталі. Їхня конструкція передбачає наявність на робочому кінці спіральної лопаті в один оборот. Це дозволяє закручувати їх у ґрунт без виробництва буріння на всю глибину, лише з установкою у попередньо підготовлений шурф – він використовується для правильного позиціонування. Несуча здатність палі залежить від діаметра лопаті в першу чергу і від діаметра стовбура в другу. Для влаштування фундаментів під двоповерхові будівлі потрібні моделі з параметрами 30 та 15 см відповідно. Причому це мінімально допустимі розміри.
Бетонні фундаменти з таким же заливним ростверком можуть бути використані для будівництва двоповерхових будівель з капітальними стінами товщиною до 400 мм з цегли, газобетону, вапняку або черепашника. У тому числі на ділянках з водонасиченими ґрунтами, що мають низьку здатність, що несе.
Гвинтові палі придатні для формування фундаментів будинків, збудованих з дерева за каркасною або традиційною (з формуванням зрубу) технологією. У разі використання якісного металу, а також застосування ефективних заходів захисту від корозії вони можуть прослужити до ста років без видимих ознак руйнування та втрати своїх робочих властивостей.
Шведська плита
Поверховий вид фундаменту.Являє собою бетонний моноліт, рівний за площею споруджуваної споруди і повторює його контури.
Розроблений для будівництва на обводнених грунтах зі слабкою здатністю, що несе. Причому саме для будівництва будинків за каркасною технологією.
В даний час більшою популярністю користується і тому частіше зустрічається вдосконалений варіант із суцільним утепленням на основі, так звана УШП. У ньому широко застосовуються сучасні матеріали та технології, тому потрібна висока кваліфікація виконавців.
Схема фундаменту на УШП
На місці будівництва ґрунт знімається до підзольного ярусу — пісків або суглинків, після чого основа ущільнюється трамбовками та підсипається дрібним щебенем. При високому стоянні ґрунтових вод рекомендується зробити піщаний насип. Цей прийом виконується з метою вирівнювання рельєфу — плита повинна бути строго горизонтальною. Потім вся площа вистилається будівельним пінополістиролом високої щільності і формується вертикальна опалубка на висоту конструкції, що заливається — близько півметра.
Перед заливкою бетону треба встановити арматуру та всі комунікації, прокладені в товщі підлоги. Наприклад, систему нижнього обігріву (електричну чи рідинну). А також передбачити введення водопроводу та виведення каналізації.
Для якісного та монолітного укладання бетонного розчину застосовуються вібротрамбування, а також підключення армуючого каркаса до джерела змінного струму – трансформатора. Останнє особливо рекомендується проводити у разі виконання робіт у міжсезоння, коли температура опускається до 0 0С або трохи нижче. При проходженні струму по металі виділяється тепло, що сприяє нормальному перебігу реакції гідратації (кристалізації) бетону.
Головний недолік шведської плити як фундамент — неможливість формування підвалу. Будинок ставиться прямо на рівні землі або трохи вище за нього — це робиться на випадок затоплення ділянки паводковими водами.
Будувати на УШП можна лише за каркасною технологією або з пиломатеріалів. Її можна використовувати спільно з дрібнозаглибленим стрічковим фундаментом, якщо вам необхідно зробити повну гідроізоляцію підвалу.
Калькулятор фундаменту
Перед початком будівництва потрібно грамотно розрахувати навантаження, щоб підібрати потрібний варіант конструкції. Ми докладно розповідаємо про будівництво основних типів фундаментів в окремих статтях: у кожній є онлайн-калькулятор для розрахунку фундаменту.
Якщо ви хочете побудувати надійний, безпечний та затишний будинок, не заощаджуйте на фундаменті. При його спорудженні найкраще звернутися до фахівців, причому які мають офіційну акредитацію та допуск до робіт, оформлений Ростехнаглядом.
Там ми публікуємо добірки проектів, варіанти гарних рішень для інтер'єрів заміських будинків, поради щодо будівництва від головного архітектора Domamo та іншу корисну інформацію.