Типы фундаментов

Фундамент — это столб (или стенка) для принятия нагрузки и подошва. Ширина фундамента обычно принимается несколько больше толщины за счет устраиваемых с каждой стороны уступов — обрезов (50-60 см каждый). Между фундаментом и стеной укладывают гидроизоляцию. Снаружи здания по периметру стен устанавливают отмостку с уклоном 1-10′ для отвода внешних атмосферных осадков.

Подбор фундамента в зависимости от взаимодействия с грунтом

В зависимости от взаимодействия с грунтом (основанием) фундаменты бывают неподвижными (стационарными) и подвижными (плавающими). В малоэтажном домостроении почти всегда применяют стационарные фундаменты, опирающиеся на неподвижное основание.

Плавающие фундаменты устраивают только на пучинистых грунтах, способных изменять свой объем во влажном состоянии в процессе замораживания и оттаивания. При этом их конструктивное решение (чаще всего в виде сплошной или решетчатой железобетонной монолитной плиты) принимают с учетом периодических вертикальных перемещений. Такие же решения бывают оправданными для небольших по объему и простых в плане сооружений, в том числе жилых домов, строящихся на тяжелых пучинистых или просадочных грунтах с большой глубиной их сезонного промерзания.

Стационарные фундаменты бывают в основном двух типов: ленточные и столбчатые. Первые применяют для домов со стенами, сложенными из тяжелых материалов (кирпич, шлакобетон, керамзитобетон), вторые — для домов с рублеными, брусчатыми, каркасными и щитовыми стенами, а также для открытых и закрытых хозяйственных и летних помещений.

Различают фундаменты песчаные, бутовые, бутобетонные, бетонные, кирпичные.

Песчаные фундаменты из крупнозернистого песка изготовляют, укладывая песок слоями по 15-20 см; каждый слой поливают водой. Верх песчаного фундамента (не доходя 25-30 см до планировочной отметки) выкладывают из щебня, гравия или кирпичного боя на растворе с послойным трамбованием. Песчаные фундаменты устраивают для небольших одноэтажных зданий на непучинистых грунтах с низким уровнем грунтовых вод (ниже 0,5-1 м расчетного уровня заложения фундамента) и хорошим поверхностным водоотводом.

Бутовые фундаменты выполняют из крупного булыжника, рваного, постелистого и плитнякового камня (известняк объемной массой не менее 1800 кг/м³, песчаник, гранит, диорит, базальт, ракушечник объемной массой не менее 1500 кг/м³). Камни укладывают на растворе вручную рядами без опалубки.

Рис. 1. Возведение бутовых фундаментов (не менее 50 см при ленточном фундаменте и не менее 60 см при столбчатом): а — в непучинистых грунтах; б — в пучинистых грунтах; 1 — расчетный уровень заложения фундамента; 2 — подушка из крупнозернистого песка не менее 10 см; 3 — расчетная Ширина фундамента; 4 — бутовый фундамент; 5 — обратная засыпка грунтом; 6 — опорная подушка из уплотненного грунта не менее 10 см; 7 — штукатурка цементным раствором и обмазка горячим битумом

Бутовые фундаменты годятся для любых типов 1 -2-этажных зданий, практически на любых основаниях. Следует отметить, что при кладке из плитняка толщина фундамента может быть уменьшена до 30 см (рис. 1).

Бутобетонные фундаменты из мелкого булыжника, щебня, гравия, боя, хорошо обожженного глиняного кирпича устраиваются, как правило, в опалубке. Заполнитель утапливают в раствор послойно с трамбованием. При мелком заложении (до 1 м от поверхности) вертикальных стенок траншей или котлованов возможна укладка бутобетонных фундаментов без опалубки. Такие фундаменты применяют для всех типов 1 -2-этажных жилых домов практически на любых основаниях (рис. 2,3).

Рис. 2. Кладка бутобегонных фундаментов (не менее 35 см при ленточном фундаменте и не менее 40 см при столбчатом): а — в непучинистых грунтах; б — в пучинистых грунтах; 1 — расчетный уровень заложения фундамента; 2 — расчетная ширина фундамента; 3 — бутобетонный фундамент; 4 — подсыпка из грунта; 5 — подушка из крупнозернистого песка не менее 10 см; 6 — обратная засыпка фунтом; 7 — обмазка горячим битумом; 8 — опорная подушка из уплотненного фунта не менее 10 см

Рис. 3. Конструкция фундамента, возводимого в пучинистых грунтах (см)

Бетонные монолитные фундаменты со щебеночным или гравийным заполнителем. Фундаменты из бетона пригодны для всех видов зданий, на любых основаниях. Они экономичны, надежны, особенно при армировании металлом. При устройстве ленточных (рис. 4), столбчатых и плитных фундаментов бетон укладывают в опалубке послойно с трамбованием. При этом должны быть тщательно выполнены подготовительные работы (разбивка осей, рытье траншей, устройство опалубки, установка арматуры).

Рис. 4. Ленточный фундамент (см)

Кирпичные фундаменты из хорошо обожженного глиняного кирпича требуют защиты от агрессивных сред. По капитальности, и долговечности уступают бутобетонным и бетонным фундаментам. Сооружаются при отсутствии более долговечных материалов. Высокое стояние грунтовых вод и большая глубина заложения исключают использование кирпичных фундаментов.

Классификация фундаментов

По классификации фундаменты делятся на столбчатые, ленточные и свайные (рис. 5).

Рис. 5. Основные типы фундаментов: а — песчаный; б — кирпичный; в — бутовый; г—бетонный; д — блочный; е — железобетонный; 1 — крупнозернистый песок; 2 — щебень или гравий; 3 — отмостка; 4— песчаная подушка; 5 — кирпич; 6 —бутовый камень; 7—бетон; 8 —бетонные блоки; 9 —грунт; 10 —железобетон

Столбчатые фундаменты выполняют из штучных материалов: камня, кирпича, бетона, деревянных и железобетонных столбов, металлических и асбестоцементных труб. По расходам материалов и трудовым затратам столбчатые фундаменты в 1,5-2 раза дешевле ленточных. Особенно эффективно их применять в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании.

Ленточные фундаменты обычно применяют для зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями, а также при наличии подвала или теплого подполья. Их устраивают при мелком заложении на сухих непучинистых грунтах. В этом случае они становятся как бы заглубленным цоколем, а по расходу материалов и трудозатратам приближаются к столбчатым фундаментам.

Конструкция мелкозаглубленных бетонных ленточных фундаментов с фундаментными блоками, совмещающими функции цоколя, с подушкой шириной на 40-50 см больше ширины фундамента снижает расход бетона на 50% и трудоемкость возведения — на 40%.

Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных, однако в отличие от них имеют жесткое пространственное формирование по всей несущей плоскости. Конструкция плитных (плавающих) фундаментов — сплошная или решетчатая железобетонная плита. Рекомендуется для применения на пучинистых, подвижных и просадочных грунтах.

Свайные фундаменты применяют для передачи нагрузок в слабых и сильно сжимаемых грунтах (плывуны и т.д.), в районах вечной мерзлоты, а также при больших нагрузках на основание. Они состоят из сваи и ростверка (плита, в которую заделаны концы свай). Сваи могут опираться на твердый фунт (сваи-стойки) или быть висячими, т.е. передавать нагрузку на грунт за счет трения по боковым поверхностям сваи.

Конструкции столбчатых и ленточных фундаментов выполняют из различных строительных материалов в неподвижных и пучинистых грунтах.