Устройство фундаментов

В строительстве устройство фундамента имеет не малый приоритет. Этому вопросу уделяется очень много внимания при производстве расчётов фундамента, при их проектировании и так далее.

На сегодняшний день сфера строительства знает три основных типа фундаментов:

Монолитный ленточный фундамент

Столбчатый;
Ленточный;
Плитный;

Кроме того, каждый из этих типов может иметь несколько видов, например, столбчатый фундамент можно классифицировать по материалу, из которого он изготовлен. Поскольку материалов очень много, то и классификация по этому признаку довольно широкая.

Ленточный фундамент в этом вопросе также не отстаёт от столбчатого, это же можно сказать и про плитный фундамент.

Если говорить про устройство того или иного типа фундамента, то стоит отметить, что оно различно. Причём отличается между собой не только конструкция фундаментов, но и сама технология устройства везде разная. Общие признаки, несомненно, есть, например, принципы армирования фундаментов.

Для того чтобы рассмотреть все отличия и схожести всех трёх типов фундаментов, следует рассмотреть все их конструкции и технологии устройства по отдельности, а потом уже выявлять различия и какие-то общие моменты.

Устройство и технология возведения столбчатого фундамента

Устройство столбчатого фундамента, как уже было отмечено, во многом зависит от того, какого вида этот столбчатый фундамент, то есть из какого материала изготовлен этот фундамент.

Для возведения столбчатых фундаментов могут применяться следующие материалы:

Красный и белый кирпич;
Железобетонные плиты;
ФБС кольца;
Асбестоцементные и металлические трубы;
Бетон;

Также существует такой тип столбчатого фундамента, который называется свайным. Для устройства таких фундаментов применяют сваи, которые вбиваются в грунт при помощи специальной техники. В частном строительстве применяются сваи куда меньших размеров, и в грунт они помещаются путём обычного вкапывания. Такие сваи носят название буронабивных свай.

Что касается всех остальных вышеперечисленных материалов, то наибольшей популярностью в частном строительстве пользуется кирпич и бетон.

Фундамент из красного или белого кирпича состоит из нескольких столбов, которые выложены из данного материала. Столбы имеют, как правило, квадратное сечение.

В большинстве случаев, однако, это не аксиома, столбы из кирпича выкладывают на поверхности, то есть такой столбчатый фундамент будет незаглубленным. Реже встречаются заглубленные столбчатые фундаменты, устроенные по такому принципу.

Свайный фундамент под каркасный дом

После того, как столбы устроены, как правило, наверх кладут перекрытие. Это перекрытие носит название ростверк. Для устройства ростверка применяется также большое количество разных материалов:

Металлические рандбалки
Железобетонные перемычки;
Деревянный брус и другие.

Таково устройство столбчатого фундамента, выполненного из кирпича.

Если же фундамент выполнен из железобетонных плит, то устройство немного отличается. Сами плиты представляют собой армированные бетонные квадраты. Столбы, собранные из железобетонных плит, чаще всего бывают заглубленными на достаточно большую глубину.

Первая плита, как правило, значительно шире, чем все остальные. Это делается для того, чтобы увеличить площадь опоры одного столба, а, следовательно, и всего фундамента целиком.

После установки наверх столбов также кладётся ростверк, который обычно выполняется из таких же сборных плит, только больших размеров.

Вообще, если говорить о размерах таких плит, то стоит отметить то, что их очень много. Все они имеют самые разные размеры и формы. Плиты перекрытия также могут отличаться по толщине, по длине и по высоте. Единственное, что у них одинаковое, так это наличие арматуры. Плиты промышленного производства всегда армируются, поэтому и название носят железобетонных плит.

Не так давно появился новый вид столбчатого фундамента, который представлен различными трубами. Для устройства свайных фундаментов применяют асбестоцементные и металлические трубы.

Устройство таких фундаментов очень просто, хотя есть несколько вариантов. Например, когда внутреннее пространство труб заполняется цементным раствором, что чаще всего и происходит, то под такую трубу просто насыпают слой щебня или гравия.

Иногда полость труб заполняется песком, перемешанным со щебнем или гравием. В таком случае под трубу, в качестве основания, кладут железобетонную плиту. Это нужно для того, чтобы под тяжестью здания трубы просто не просели в грунт.

При использовании и металлических и асбестоцементных труб, допускается их армирование. Оно производится арматурными кустами.

Арматурный куст представляет собой несколько прутов, расположенных по кругу и сваренных металлическим обручем. Такой куст просто вкладывается внутрь трубы и заливается цементным раствором.

Ещё одной разновидностью такого рода фундаментов стал фундамент, изготовленный из ФБС колец. Эти кольца можно встретить при устройстве колодцев. Применяются они тогда, когда требуется сделать малозаглубленный фундамент на слабом грунте. У такого фундамента очень большая площадь опоры, что позволяет ставить на него достаточно тяжелые строения.

Само кольцо имеет порядка метра в высоту и около 90 сантиметров в диаметре.

Как правило, под кольцо не устраивают никаких оснований. Его внутреннее пространство заполняется песком, перемешанным со щебнем, или простым чистым песком. Допускается и заливка бетоном, но такой фундамент получится очень затратным.

Крайним рассмотренным видом столбчатого фундамента станет фундамент, выполненный из бетона, то есть монолитный столбчатый фундамент. Такой вид столбчатого фундамента является очень популярным при частном строительстве.

Устройство фундамента очень просто. Конструктивно он состоит из тех же элементов, что и все остальные – из столбов и перекрытия. Столбы представляют собой монолитные бетонные армированные блоки, которые получаются путём заливки бетона в опалубку.

Поскольку такой вид столбчатого фундамента предполагает больше всего работы, то в качестве примера устройства столбчатых фундаментов вообще, рассмотрим именно его.

Технология устройства столбчатых фундаментов

Весь процесс устройства фундамента состоит из нескольких частей, а точнее сказать этапов.

В первую очередь необходимо подготовить всё для строительства. Причём готовиться нужно не только к строительству фундамента, но и всей постройки в целом, а фундамент это только лишь начало.

Подготовка заключается в том, что сначала производятся различного рода расчёты. Зачастую в частном строительстве мало кто проводит какие-либо расчёты. Это связано с отсутствием специального образования, однако произвести расчёт фундамента на сопротивление грунта следует. И для этого не нужно быть специалистом в сопромате.

Суть расчёта заключается в том, что сначала оценивается примерный вес всего здания. Потом высчитывается общая площадь опоры, как сумма площадей опоры каждого столба. Дальше вычисляется давление, которое здание оказывает на единицу площади, как правило, это один сантиметр квадратный.

После этого полученный результат сравнивается с табличными данными о сопротивлении вашего грунта. Установить тип грунта тоже не представляет никаких сложностей. Это можно сделать многими способами, а для большей эффективности можно обратиться в геологическую службу.

Если все расчёты произведены и оптимальная площадь опоры фундамента известна, то можно начинать проектировать сам фундамент.

Проектирование столбчатого фундамента в большей степени заключается в том, что устанавливается нужное число столбов, а также определяется их местоположение. Количество столбов нужно выбрать таким образом, чтобы их общая площадь опоры была рана или была больше расчётного значения.

Что касается расположения столбов, то нужно руководствоваться тремя основными, логически верными правилами:

Столбы должны располагаться на углах здания;
Столбы должны располагаться на месте пересечения стен здания;
Расстояние между двумя соседними столбами должно лежать в диапазоне от 2,5 до 3,5 метров.

Как видно, правила направлены на то, чтобы усилить места, на которые приходится основная нагрузка.

После проекта приступают к подготовке непосредственного места строительства. Подготовка заключается в том, что с места строительства нужно убрать весь мусор, посторонние предметы. Потом отметить на местности приблизительные контуры всего здания и обозначить места расположения столбов.

В качестве подготовки к строительству необходимо закупить и доставить на место все необходимые материалы и инструменты, чтобы обеспечить непрерывность строительного процесса.

После этого приступают к следующему этапу, который заключается в основном в работе с землёй.

Необходимо под каждый столб вырыть яму. Размеры ямы должны быть большими, чем размеры самого столба. Это нужно для того, чтобы удобно было устраивать опалубку, да собственно и для самой опалубки тоже нужно место.

Всю землю, которую придётся достать, нужно размещать рядом – она потом пригодится для того, чтобы засыпать столб со всех сторон.

Что касается особых каких-то тонкостей, то в этой работе их нет. Нужно просто выкопать ямы нужной глубины и нужной ширины в необходимом количестве на обозначенных заранее местах.

После того, как все ямы выкопаны, наступает этап устройства опалубки. Вот на этом этапе есть свои тонкости и нюансы. Первое, на что следует обратить внимание, так это материал, из которого будет делаться опалубка.

В большинстве своём в частном строительстве с этой целью используется древесина – доски хвойных пород. Первый нюанс состоит в том, что эти доски должны быть ровными и отшлифованными хотя бы с одной стороны – с той стороны, которая будет прилегать к бетону, то есть с внутренней.

Толщина досок не должна быть меньше 20 миллиметров, а иначе под тяжестью бетона они просто выгнуться, и фундамент получится кривой.

Доски сбиваются в щиты. При стыковке досок между собой нужно следить, чтобы между ними не образовывалось щелей. Через эти щели бетон будет вытекать из опалубки. Щиты сбиваются поперечными планками. Если есть щель, то можно её закрыть, сбив две доски продольно расположенной третьей доской.

Монолитный ленточный фундамент под дом

Так как столбы имеют квадратное сечение, то всего потребуется четыре щита для одного столба. Между собой их можно не скреплять. Нужно просто поставить щиты и закрепить каждый из них откосом, чтобы под тяжестью бетона он не наклонился в сторону. Для того, чтобы откос не сместил щит внутрь опалубки, ставят распорку, которая одним концом опирается на внутреннюю сторону одного щита, а вторым на внутреннюю сторону противоположного щита. Не трудно догадаться, что на один столб потребуется всего две такие распорки.

На этом устройство опалубки завершено и можно приступать к следующему этапу. Он заключается в том, чтобы армировать каждый столб. Как уже отмечалось, армирование столбов производится при помощи арматурных кустов.

Кусты нужно сваривать таким образом, чтобы от каждого прута до ближайшего щита оставалось расстояние минимум 7 сантиметров.

Это значит, что если столб имеет ширину 60 сантиметров, то диаметр куста должен быть не больше 46 сантиметров.

Для армирования используется не очень толстая арматура. Оптимальным считается диаметр в 10-12 миллиметров. Пруты из этой арматуры свариваются кольцами, которые должны быть расположены через каждые 30-40 сантиметров по всей длине куста.

Высота куста должна быть на 10-15 сантиметров больше высоты столба. Этот запас необходим, чтобы связать столбы с арматурой ростверка.

После армирования столбы можно заливать бетоном. Часто столбы не армируют, но добавляют в бетон щебень или гравий. Это считается допустимым. Но не рекомендуется добавлять в раствор щебень, когда есть арматура. Если всё же без этого никак, то при заливке нужно тщательно следить за тем, чтобы гравий не застревал между прутами арматуры. При застывании это приведёт к образованию воздушных полостей внутри столба, что отрицательно скажется на его прочности.

В таком случае самым правильным решением будет просто добавлять в раствор щебень или гравий очень маленькой фракции, примерно до 1,5 сантиметров.

Сам бетон нужно заливать слоями по 30-40 сантиметров, при этом каждый слой нужно уплотнять. Так заливаются все столбы по отдельности.

После высыхания бетона, снимается опалубка и производится гидроизоляция. В качестве гидроизоляционного материала можно использовать рубероид, битум или любое другое средство промышленного изготовления.

После полной гидроизоляции каждого столба со всех его сторон производят обратную засыпку с уплотнением грунта.

Ленточный фундамент

Результат неправильного устройства фундамента

Ленточные фундаменты, как и столбчатые, условно можно классифицировать по тому материалу, из которого они изготовлены. Для устройства ленточных фундаментов применяют следующие материалы:

Бетон;
Железобетонные плиты;
Бутовый камень и другие;

Чаще всего на практике можно встретить монолитный фундамент. Конструктивно все ленточные фундаменты не отличаются друг от друга. Они не имеют расширенного основания, так как площадь их опоры и так велика, и нередки те случаи, когда обычный ленточный фундамент в совокупности с хорошим грунтом, может выдерживать нагрузки до 700 тонн. Этого для частного строительства вполне достаточно.

Ленточный фундамент имеет отливную часть и может иметь цоколь. Если отливная часть может быть выполнена из монолитного бетона, то цоколь чаще всего выполняют из кирпича.

Если фундамент выполняется из железобетонных плит, то их просто выкладывают, подобно тому, как происходит кладка обычного кирпича.

Как уже отмечалось, самым распространённым из ленточных фундаментов является монолитный бетонный ленточный фундамент. Рассмотрим технологию его устройства в качестве примера технологии устройства ленточных фундаментов в целом.

Технология устройства ленточного фундамента

Как и в случае со столбчатым фундаментом, технология устройства ленточного фундамента условно разделяется на несколько последовательных этапов.

На этапе подготовки нужно сделать всё то же самое, что и в случае со столбчатым фундаментом. Разница заключается только в разметке. Если в том случае разметка включала в себя только отметку мест расположения столбов, то в этом случае придётся отчертить контуры всего фундамента, причём с двух сторон, чтобы потом по этой разметке вырыть траншею.

После разметки приступают к рытью траншеи. Очень часто можно видеть, как в отрытую траншею сразу заливают бетон. Поскольку фундамент обладает огромной опорной площадью, то небольшие неровности особой роли не сыграют, но лучше сделать опалубку, чтобы лента фундамента получилась ровной и пропорциональной.

Опалубку выполняют опять-таки из досок с минимальной толщиной в 20 миллиметров. После этого в готовую опалубку заливают раствор бетона.

Дальше происходит процесс распалубки, если это необходимо. Иногда опалубку выполняют из ровного шифера. В таком случае распалубка необязательна, так как сам шифер станет частью фундамента. Если же опалубка выполнялась из досок, то их лучше убрать.

Что касается армирования ленточного фундамента, то это дело каждого. Многие учебные пособия по строительному делу рекомендуют выполнять армирование. Благодаря наличию арматуры в бетоне, фундамент становится более эластичным, что позволяет ему быть более устойчивым к различным боковым смещениям.

Плитный фундамент

Армирование производится арматурой в 10-12 миллиметров. При армировании ленточного фундамента используется арматурный каркас. Конструктивно каркас состоит из нескольких поясов. Как правило, таких поясов два, реже их три.

Пояса располагаются на расстоянии в 60-70 сантиметров друг над другом. Пояс представляет собой несколько арматурных прутьев, сваренных поперечными перемычками в одной горизонтальной плоскости.

Между собой арматурные пояса свариваются вертикальными перемычками. Перемычки стоит приваривать через каждые 60 сантиметров, причём как горизонтальные, так и вертикальные.

При изготовлении арматурного каркаса стоит учитывать, что крайний прут должен располагаться от опалубки на минимальном расстоянии в 5 сантиметров.

Плитный фундамент

Плитные фундаменты выполняются из бетона. Являются самыми дорогостоящими фундаментами, но занимают первое место по площади опоры. Их выполняют в том случае, когда грунт очень слабый, а строение достаточно массивное, при этом грунтовые воды протекают на малой глубине, что не даёт возможности устроить заглубленный ленточный фундамент.

Технология устройства плитного фундамента очень проста. Сначала отрывается котлован небольшой глубины, примерно около 15-20 сантиметров. Затем устраивается опалубка, которая может быть выполнена из досок или того же плоского шифера. Как правило, фундаментная плита имеет небольшую высоту, порядка 40-50 сантиметров, а то и ещё меньше.

В таком случае армирование фундамента производится одним поясом. Если есть возможность, то армирование лучше производить при помощи каркаса, как в случае с ленточным фундаментом. При этом следует учесть, что арматура должна располагаться внутри плиты на минимальном расстоянии от поверхности цемента в 5 сантиметров, причём как снизу, так и сверху.

Стоит также отметить, что пруты своими торцами также не должны быть впритык с краем плиты.

После изготовления каркаса, он укладывается на грунт и заливается бетоном.

Если же армирование производится только одним поясом, то сначала заливается половина толщины плиты раствором, потом наверх кладётся пояс армирования, который представлен арматурной сеткой. Он немного утапливается в бетон и сверху заливается оставшейся его частью.

После застывания бетона производится распалубка. Дальше производят гидроизоляцию и обратную засыпку.

На этом устройство плитного фундамента можно считать завершённым.

Делая краткий вывод всего вышеописанного, можно сказать, что и устройство, и технология изготовления того или иного фундамента зависит не только от его типа, но и от материала, из которого планируется делать фундамент. Также устройство может быть изменено, если есть такая необходимость. Это может быть обусловлено особенностями грунта или погодными условиями того места, где возводится фундамент.