Грунты способные в своем природном состоянии выдерживать нагрузку от возведенного здания называются

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

1. Основания и фундаменты в значительной степени определяют устойчивость и прочность зданий.

Основание– это массив грунта, залегающий под зданием и испытывающий давление от возведенного здания. Надежность основания является важнейшим условием, обеспечивающим прочность и устойчивость нового здания и сооружения.

Естественными основаниями являются грунты, способные в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.

Искусственными основанияминазывают искусственно уплотнённый или упрочнённый грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью по глубине заложения фундамента.

2.Геологические породы, залегающие в верхних слоях земной коры и используемые в строительных целях, называютсягрунтами.Грунты, расположенные в основании должны удовлетворять следующим требованиям:

· Обладать достаточной несущей способностью (прочностью);

· Обладать малой и равномерной сжимаемостью;

· Не образовывать вспучиваний и просадок;

Деформацию основания, при которой происходит коренное изменение структуры грунтов, называют просадкой.При наклонном расположении пластов грунта на косогорах возможно сползание – оползень, что приводит к разрушению сооружения.

3.Грунты разнообразны по своему составу, структуре и характеру залегания.

Несущая способность грунтов зависит от их физических свойств и характеризуется величиной нормативного давления R_н(кг/см 2 ).

В соответствии с нормами принята следующая строительная классификация грунтов:

· Скальные (идеальное основание – сплошные массивы из гранита, кварцита, песчаника)

R_н> 50 кг/см 2 . При R_н 2 – полускальные.

· Крупнообломочные – слои гравия или гальки.R_н от 3 до 6 (кг/см 2 ), хорошее основание.

· Песчаные – в зависимости от размера частиц подразделяются на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые пески. Гравелистые, крупные, средней крупности пески под нагрузкой быстро уплотняются и являются прочным и надёжным основанием. Мелкие и пылеватые пески при увлажнении и последующем замерзании становятся пучинистыми, их несущая способность уменьшается. Пылеватые в водонасыщенном состоянии неспособны воспринимать нагрузки.

· Глинистые грунты, воспринимающие в сухом или маловлажном состоянии значительные нагрузки. Длительная осадка под нагрузкой, вспучивание при замерзании характерны для большинства глинистых грунтов. Глинистые грунты делят на: глины (содержание глинистых частиц более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (3-10%).

· Лёссовидные грунты (макропористые), в которых различимы невооруженным глазом крупные вертикальные поры – это также разновидность глинистых грунтов. При увлажнении образуют просадки.

· Насыпные, образовавшиеся при засыпке оврагов, прудов, в местах свалки и отличающиеся неоднородностью структуры. Не пригодны в качестве основания

· Плывуны – образуются мелкими песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Не пригодны как естественные основания.

4. Если грунт не удовлетворяет предъявляемым требованиям, а здание необходимо возводить именно на данном участке, то устраивается искусственное основание. Существуют разнообразные способы искусственного укрепления грунтов, применяемые в зависимости от их физико-химических характеристик.

а)Устройство гравийных или песчаных подушек.

Заменяя часть слабых грунтов, подушки снижают напряжение естественного грунта при передаче нагрузки от фундамента.

б) Поверхностное уплотнение недостаточно плотных и насыпных грунтов осуществляется укаткой катками, трамбовками, вибраторами или падающими с высоты ж/б плитами.

в) Глубинное уплотнениевыполняют специальными вибраторами с одновременным увлажнением.

г) Физико-химические методы закрепления грунтов основаны на нагнетании по перфорированным трубам в грунтовый массив соответствующих растворов, которые затвердевая, предают грунту камневидную структуру.

В зависимости от вида грунта для его закрепления применяют:

- цементацию трещиноватых скальных пород, крупных и средних песков (жидким цементным молоком);

- битумизацию мелких и пылеватых песков (жидкими битумными мастиками);

- силикатизацию пылеватых песков и лёссовых грунтов(растворами жидкого стекла и хлористого кальция);

- химическое закрепления грунтов карбомидными смолами, а в исключительном случае также замораживание.

д) Термохимическое закрепление просадочных грунтов основано на сжигании высококалорийных смесей в грунтовой скважине.

е) Замена грунта на более прочный. Заменённый слой грунта называют подушкой (песчаной или щебёночной). Толщина подушки должна быть такой, чтобы давление на нижележащий слой грунта не превышало его нормативного сопротивления.

Геологические породы,
залегающие в верхних слоях земной
коры, используемые в
строительных целях, называют
грунтами.
Грунты представляют собой
скопление частиц (зерен) различной
величины, между которыми
находятся поры (пустоты).

Основанием называется массив грунта,
расположенный под фундаментом и
воспринимающий нагрузку от здания. Основания
бывают двух видов: естественные и искусственные.
Естественным основанием называют грунт,
залегающий под фундаментом и способный в своем
природном состоянии выдержать нагрузку от
возведенного здания.
Искусственным основанием называют искусственно
уплотненный или упрочненный грунт, который в
природном состоянии не обладает достаточной
несущей способностью по глубине заложения
фундамента
Действующие нагрузки деформируют основания, вызывая осадку здания.

Грунты, составляющие основание, должны отвечать
следующим требованиям:
- обладать достаточной несущей способностью,
а также малой и равномерной сжимаемостью (большие
и неравномерные осадки здания могут привести к его
повреждению и даже разрушению);
- не быть пучинистыми, т.е. иметь свойство
увеличения объема при замерзании влаги в порах
грунта (в соответствии с этим требованием выбирают
глубину заложения фундамента, которая должна быть
согласована с глубиной промерзания грунта в районе
строительства),
- не размываться и не растворяться грунтовыми
водами, что также приводит к снижению прочности
основания и появлению непредусмотренных осадок
здания;
- не допускать просадок и оползней.

Каковы же основные виды грунтов и их свойства?
Грунты разнообразны по составу, структуре и
характеру залегания.
Принята следующая строительная классификация
грунтов:
Скальные – залегают в виде сплошного массива
(граниты, кварциты, песчаники и т.д.) или
трещиноватого слоя. Они водоустойчивы,
несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот
являются наиболее прочными и надежными
основаниями. Трещиноватые слои скальных
грунтов менее прочны.

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных
пород с преобладанием обломков размером более 2 мм
(свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку,
дресву. Эти грунты являются хорошим основанием, если
под ними расположен плотный слой.
Песчаные – состоят из частиц крупностью от 0,1 до 2 мм.
В зависимости от крупности частиц пески разделяют на
гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и
пылеватые. Чем крупнее и чище пески, тем большую
нагрузку может выдержать слой основания из него. Пески
не обладают свойством пластичности.
Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют
пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %,
то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте
пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют
пылеватым.

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005
мм. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную
поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых
грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины
происходит ее пучение. Несущая способность глинистых оснований зависит от
влажности. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.
Глинистые грунты делятся на глины (с содержанием глинистых частиц
более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (3-10%).
Лессовые – глинистые грунты с содержанием большого количества
пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор). Эти грунты в сухом
состоянии обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны
давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам и
при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от
увлажнения. В качестве естественных оснований под здания непригодны.
Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест
свалки и т.п. Обладают свойством неравномерной сжимаемости, в
большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных
оснований под здания. В практике встречаются также намывные грунты,
образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют
рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием
для зданий.

Если грунт на участке строительства
не удовлетворяет предъявляемым
требованиям, а здание необходимо
возводить именно в этом месте, то
устраиваются искусственные основания.
Такие основания при возведении зданий на
слабых грунтах устраивают путем их
искусственного упрочнения или заменой
слабого грунта более прочным. Упрочнение
грунта может быть осуществлено
следующими способами:

Уплотнением – пневматическими трамбовками;
Силикатизацией – для закрепления песков, пылеватых
песков (плывунов) и лессовых грунтов. Для этого в
песчаный грунт поочередно нагнетают растворы жидкого
стекла и хлористого кальция;
Цементацией – путем нагнетания в грунт по трубам
жидкого цементного раствора или цементного молока,
которые, затвердевая в порах грунта, придают ему
камневидную структуру;
Обжигом (термическим способом) – путем сжигания
горючих продуктов, подаваемых в специально
устраиваемые скважины под давлением. Этот способ
применяют для укрепления лессовых просадочных грунтов.

Фундаменты
Требования, предъявляемые к фундаментам:
1) прочность;
2) устойчивость, на опрокидывание и скольжение в
плоскости подошвы фундамента;
3) устойчивость к агрессивным грунтовым водам;
4) стойкость к атмосферным
(морозостойкость; пучение
факторам
грунтов
при замерзании);
5) соответствие по долговечности сроку службы здания;
6) индустриальность;
7) экономичность.

По конструктивной схеме фундаменты разделяются на:
ленточные, столбчатые или отдельно стоящие,
сплошные и свайные .
По способу возведения фундаменты могут быть
монолитными и сборными.
В зависимости от глубины заложения подошвы
фундаментов различают фундаменты глубокого (более 5 м)
и мелкого заложений.
Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются
надземные части здания, называется поверхностью
фундамента или обрезом, а нижняя его плоскость,
непосредственно соприкасающаяся с основанием, –
подошвой.

Глубиной заложения фундамента называется
расстояние от отметки планировки грунта до подошвы
фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от
конструктивных особенностей здания (наличие или
отсутствие подвалов и др.), величины и характера нагрузок
на основание,глубины заложения фундаментов смежных
зданий, геологических и гидрологических условий участка
(виды грунтов, их физическое состояние,наличие грунтовых
вод, их отметки и колебания уровня), климатических
особенностей района (глубина промерзания грунтов), а
также от принятой конструкции фундамента.
ГЗ = ГП + Ц + 0,2,
где ГЗ — глубина заложения фундамента; ГП— глубина
промерзания
грунта; Ц — высота цоколя; 0,2 м — конструктивный запас.

Основным дефектом фундаментов
является неравномерное… Фундаменты
со временем начинают терять свою
прочность. .

Виды фундаментов
Ленточные фундаменты устраивают под
несущие стены здания. Они подразделяются на
сборные и монолитные.
Рис. 4. Конструкции ленточных
фундаментов:
а — сборный;
б — то же, прерывистый;
в — монолитный фундамент
(бутобетонный);
г — бутовый фундамент: 1 —
фундаментные подушки; 2 —
бетонные блоки; 3 — отмостка; 4 —
гидроизоляция; 5 — кирпичная
облицовка (в полкирпича)

Сборные ленточные фундаменты собирают из железобетонных блоковподушек прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300 и
500 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. уложенные на выровненное основание
вплотную одна к другой в направлении несущих стен, они образуют
сплошную ленту, по которой в перевязку швов на растворе укладывают
бетонные блоки стенки фундамента. Блоки стенки шириной 300, 400, 500,
600 мм, высотой 580 мм, длиной 780, 1180 и 2380 мм могут быть сплошными и
пустотелыми.
Рис. 5. Конструкции ленточных фундаментов: а — ленточный сборный
фундамент; б —ленточный монолитный фундамент

Фундаменты, в которых блоки-подушки уложены с
расстоянием одна от другой, называются прерывистыми
(рис. 4, б). Расстояние между блоками засыпают песком.
Прерывистые фундаменты экономичнее сплошных.

Бутовые фундаменты.
В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только
в тех районах, где бут является местным строительным материалом,
потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и
неэкономичны.
Рис. 8. Ленточный бутовый
фундамент: 1 — отмостка,
2 — обратная засыпка грунтом

Наиболее экономичными из монолитных ленточных
фундаментов являются бутобетонные фундаменты.
Рис. 9. Бутобетонный
фундамент

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях,
когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт
меньше нормативного (например,малоэтажные здания,
некоторые типы панельных зданий) или когда слой
грунта, служащий основанием, залегает на значительной
глубине (3. 5 м), что экономически не оправдывает
применение ленточных фундаментов.
Рис. 12. Столбчатый фундамент. План
Рис. 11. Столбчатый фундамент

Столбчатые фундаменты могут быть
монолитными и сборными.
Под зданиями с несущими стенами столбчатые
фундаменты располагают под углами стен, в
местах пересечения наружных и внутренних
стен, под простенками и через 3. 5 м на глухих
участках стен.
По столбчатым фундаментам под несущие
стены устраивают фундаментные балки из
сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты устраивают и под
отдельно стоящими опорами зданий: под
каменные колонны — сборный фундамент из
железобетонных блоков-подушек.

Свайные фундаменты устраивают на деревянных,
бетонных и (редко) стальных сваях.
Свайные фундаменты различают:
1) по способу изготовления и погружения свай в грунт —
на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом
виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в
грунте;
2) по характеру работы в грунте — на сваях-стойках,
которые проходят через слабые грунты и опираются на
прочный грунт, и висячих сваях (сваях трения), которые
уплотняют слабый грунт и передают нагрузку на
грунт трением, возникающим между грунтом и боковой
поверхностью свай.

Для равномерного распределения нагрузки от здания на все сваи, располагаемые
рядами или в шахматном порядке, головы
свай заделывают в бетонную или железобетонную плиту (ростверк).
Рис. 13. Свайный фундамент:
1 — бетонная свая; 2 — гидроизоляция;
3 — железобетонный пояс; 4 — отмостка; 5 — стенка цоколя из кирпича; 6 —
железобетонная плита перекрытия
Свайный фундамент из сборных
винтовых свай

Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных,
бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут
быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер служат для установки
колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх
заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку.
Сплошные фундаментные плиты: а — под стены или колонны; б — плитнобалочный вариант; в — коробчатые; г — в виде цилиндрических оболочек; д
— оболочек двоякой кривизны

Гидроизоляция
В целях защиты стен здания от увлажнения грунтовой
водой, поднимающейся по порам материала стен,
устраивают гидроизоляцию.
Гидроизоляция фундаментов

В доме, имеющем подвал, гидроизоляцию кладут на двух уровнях:
1) в фундаменте — на уровне пола подвала или ниже его на 13 см;
2) в цоколе — на 15. 25 см выше поверхности отмостки.
В зданиях без подвалов гидроизоляцию стен устраивают из двух слоев
рубероида, склеенных битумной мастикой и укладываемых в
горизональные швы на уровне 10. 15 см от перекрытия и 15. 25 см от
отмостки или тротуара. При полах на грунте, кроме горизонтальной,
устраивают и
вертикальную гидроизоляцию путем обмазки битумной мастикой
поверхности стены, соприкасающейся с грунтом.
Если уровень грунтовых вод ниже пола подвала, то гидроизоляцию
стен здания с подвалом осуществляют в двух уровнях: в уровне
подготовки под подвалы и не менее 15 см выше уровня отмостки.
Вертикальную
гидроизоляцию в этом случае делают путем обмазки горячим битумом в
два слоя поверхности стены подвала, соприкасающейся с грунтом.

Все существующие на данный момент
фундаменты могут быть подразделены
на следующие виды: столбчатые,
ленточные

Надежность и долговечность основания любого дома во многом зависит от правильности обустройства фундамента и качества используемых при этом материалов. А вид фундамента и материал имеет связь со свойствами грунта, на котором планируется возводить жилое строение, а также с проектом дома.

Важность фундамента, как основы для последующего строительства, трудно переоценить. Стоимость материалов и работ по обустройству фундамента составляет немалую часть затрат на возведение строения в целом. Поэтому имеет смысл знать об основных видах грунтов, фундаментах и материалах, используемых для обустройства фундаментов даже, если проектированием и строительством занимаются специалисты.

Основания фундаментов

Основанием для фундамента является та часть грунта на участке, непосредственно на которую передается нагрузка от строения. Поэтому от надежности и характеристик основания зависит многое:

устойчивость и прочность самого дома;
выбор вида фундамента и его параметров;
необходимость инженерных мероприятий для увеличения прочности грунта.

Слои грунта, расположенные ниже подошвы фундамента и в стороны от него, называются основанием. Именно на эти слои передается нагрузка от дома и именно эти слои влияют на устойчивость и перемещение фундамента. Для грамотного проектирования дома необходимы данные инженерно-геологических изысканий. Это обусловлено тем, что конструкция фундамента будущего дома во многом зависит от характеристик грунта и основания на земельном участке.

Основания для фундаментов различают искусственные и естественные. Под естественными основаниями понимаются грунты, которые в своем природном состоянии способны выдерживать необходимую нагрузку от дома без какого-либо дополнительного укрепления и упрочнения. Под искусственными основаниями понимаются грунты, требующие специальных инженерных мероприятий по их укреплению и упрочнению. Без этого нельзя использовать такие грунты в качестве надежного основания.

Виды грунтов

Вид грунта имеет определяющее значение при проектировании фундамента дома. Идеального участка для строительства не существует, поэтому так важно обладать полной и достоверной информацией об свойстве земли под будущим домом. Только непрофессионал возьмется за проектирование и строительство без необходимых данных или заложив в проект большую прочность фундамента, чем требуют конкретные условия.

Итак, какие виды грунтов бывают? Как было сказано выше, грунты по происхождению подразделяют на естественные и искусственные, т. е. первые сформировались в природных условиях, вторые — в результате деятельности человека.

Естественные грунты

К этому виду грунтов относятся скальные и нескальные, последние подразделяются на крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные — залежи твердых горных пород (известняки, кварциты, граниты и др.) монолитные или в виде пластов с трещинами. Для них характерные высокая прочность, сопротивляемость деформациям, воздействию воды, низких температур. Другими словами, не меняют свои свойства и состояние под воздействием природных условий и являются самым прочным основанием для любого строительства. На практике встречаются довольно редко.

Нескальные грунты объединяют в себе наиболее распространенные виды грунтов для строительства. К ним относятся крупнообломочные, печаные и глинистые.

Крупнообломочные грунты представляют собой грунты с содержанием более половины своего состава в виде разрушенных скальных пород (щебень, гравий, галька и др.) размером от 2 мм. В зависимости от размеров частиц к крупнообломочным относятся щебенистые (или галечниковые, размер частиц от 10 мм) и гравийные (или дресвяные, размер частиц от 2 мм). Относящиеся к этой группе грунты обладают достаточной прочностью и позволяют возводить дома с фундаментами, глубиной от полуметра. Исключением является ситуация, когда такие грунты подвержены воздействию грунтовых вод. В таком случае мелкозаглубленный фундамент не будет являться надежным.

Песчаные грунты представляют грунты с основным содержанием частиц до 2 мм и до половины состава — частицы крупнее 2 мм. Надежность и прочность таких грунтов определяется размером частиц, плотностью состава и влажностью. В связи с этим принято классифицировать песчаные грунты:

по размеру частиц (гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый);
по плотности (плотные, средней плотности, рыхлые);
по влажности (маловлажные, очень влажные, насыщенные).

Следует понимать: чем крупнее фракция песчаного грунта, тем меньше способность деформироваться (проседать) и тем выше прочность такого основания. Мелкие и пылеватые песчаные грунты при насыщении водой теряют свою прочностью и часто бывают подвижны (плывут). Относительно однородные по структуре песчаные грунты не вспучиваются, дают быструю и окончательную осадку. Глубина заложения фундамента на таких грунтах определяется глубиной промерзания.

Глинистые грунты представляют собой грунты с частицами в виде мельчайших чешуек. Свойства таких грунтов меняются в зависимости от влажности: сухие — выдерживают значительные нагрузки, влажные — становятся пластичными. Кроме того, влажные глинистые грунты сильно подвержены деформациям под влиянием температуры: при замерзании — вспучиваются, при высыхании — дают усадку.

глины — более 30 %;
суглинки — 10-30 %;
супеси — 3-10 %;
лёсс — 5-30 % пылеватых глиняных частиц.

В сухом состоянии глинистые грунты устойчивы и прочны, что позволяет без опаски заниматься строительством. Однако, под влиянием влажности и перепада температур обустройство фундамента на таких грунтах требует точных расчетов, которые опираются на данные инженерно-геологических изысканий.

Искусственные грунты

К искусственным относятся грунты, которые не способны самостоятельно выдержать нагрузку от дома (торф, ил, растительный грунт и др.). Сюда же относятся грунты, сформированные руками человека, их еще называют насыпные. По структуре и свойствам искусственные грунты рыхлые и неоднородные, что накладывает существенные ограничения на обустройство фундаментов на таких территориях. Перед строительными работами грунты этого типа необходимо подготовить и укрепить тем или иным способом (уплотнение, цементация и др.). Кроме того, в искусственных грунтах часто присутствуют элементы, негативно влияющие на материалы фундаментов. Поэтому для строительства собственного дома такие земельные участки лучше не выбирать.

О самостоятельном определении типа грунта можно прочитать тут.

Виды фундаментов

Фундаменты различают по нескольким признакам. Наибольшее распространение получила классификация фундаментов по виду конструкции: ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Также различают фундаменты по способу изготовления (монолитные, сборные, комбинированные) и по используемому материалу (бетонные, железобетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные, деревянные). Еще одним критерием классификации является глубина заложения — мелкозаглубленные и глубокозаглубленные фундаменты. Целесообразность использования того или иного вида фундамента, способа его изготовления и материала зависит от многих факторов, основными из которых являются сложность проекта дома, вид грунта и уровень грунтовых вод, материалы для строительства дома. Ниже рассмотрены основные виды фундаментов и их краткие характеристики.

Ленточный фундамент один из часто применяемых в строительстве. Он представляет собой непрерывную, замкнутую ленту (отсюда и название) с четко фиксированными размерами, расположенную под всеми несущими стенами здания, включая внутренние. В зависимости от толщины ленты и глубины ее заложения позволяет выдерживать значительные нагрузки, равномерно распределяя их. Такой фундамент подходит в случаях обустройства подземных помещений (подвал, подземный гараж и др.).

Особенности:

подходит для тяжелых строений из камня, кирпича, бетона и др.;
фундамент может выполнять роль стен для подвальных помещений;
используется на большинстве типов грунтов;
простота исполнения.

Недостатки:

высокая трудоемкость проведения земляных работ;
требует значительного количества материалов.

Плитный фундамент является монолитной плитой, которая располагается под всей площадью дома и усиливается армированием. Жесткая конструкция позволяет выдерживать существенные деформации и нагрузки.

Особенности:

значительная надежность конструкции (большая несущая способность);
возможность использования на слабых грунтах и с высоким уровнем грунтовых вод;
высокие требования к качеству выполнения работ.

Недостатки:

высокая стоимость материалов и работ;
возводить плитный фундамент не рекомендуется при низких температурах;
нецелесообразность использования на участках с сильным уклоном.

Столбчатый фундамент представляет собой столбы под опорными точками несущей конструкции. Другими словам, это система отдельно-стоящих столбов, на которые опирается каркас здания. В силу конструктивных особенностей применяется, в основном, в строительстве относительно легких строений (деревянные дома, бани, дачи и др.).

Особенности:

высокая экономичность конструкции;
используется на подготовленных плотных основаниях;
в индивидуальных случаях может применяться для многоэтажного строительства;
не требует большого объема работа по гидроизоляции;
отсутствие отмостки.

Недостатки:

неприменимы на участках с неравномерным ландшафтом (склоны, холмы и др.);
сложность обустройства подземных помещений.

Свайный фундамент состоит из свай и жесткой верхней связки между ними. Такой вид фундамента может выдерживать значительные нагрузки на слабых грунтах. Это самый дорогостоящий вид фундамента, поэтому в индивидуальном жилищном строительстве используется крайне редко.

Особенности:

сваи отлично подходят для рыхлых, болотистых грунтов;
низкая материалоемкость;
малое количество земляных работ;
малые затраты на гидроизоляцию;
отсутствие отмостки.

Недостатки:

необходимость использования спецтехники;
высокая затратность;
сложность возведение подвальных помещений.

Это основные виды фундаментов, используемых при возведении домов. Каждый из них может быть выполнен по-разному в зависимости от условий строительства и целесообразности использования. Также на устройство фундамента влияет и материал, из которого он изготовлен.

Глубина заложения фундамента

Для того, чтобы фундамент качественно выполнял свое предназначение — равномерно распределял (передавал) нагрузки от надземных частей дома на основание (грунт), необходима правильно рассчитать глубину его заложения — расстояние от подошвы до поверхности земли.

Обычно при проектировании домов указывается минимально необходимая глубина. Причем основывается она большей частью на данных инженерно-геологических изысканий. В силу того, что стоимость фундамента и работ по его возведению составляет немалую часть общей стоимости строительства дома, понятно, что ошибки на этой стадии будут стоить очень дорого.

Глубина заложения фундамента зависит от:

геологических условий участка земли (тип грунта и основания, уровень грунтовых вод);
вида строящегося здания (дом, гараж, баня и др.);
конструктивных особенностей здания (наличие подвала, цоколя и др.);
нагрузок (величина и их характер);
климатических условий данной местности (температурные перепады).

Стоимость фундамента находится в прямо пропорциональной зависимости от глубины его заложения: чем глубже фундамент, тем выше затраты на его устройство, сопутствующие земляные работы и материалы, и, наоборот.

Материалы для фундаментов

Подбор материалов для строительства фундамента осуществляется на стадии его проектирования, исходя из расчетов надежности и прочности конструкции. При этом материал должен обладать устойчивостью к воздействию внешней среды, морозостойкостью и достаточной прочностью.

Наиболее распространенными являются бетон, кирпич, различной плотности и размеров заполнители, цементо-грунт, а также искусственные и природные каменные материалы. В редких неответственных случаях может использоваться дерево, например, для столбчатого фундамента.

Бутовый камень (бут) — крупные куски горных пород разнообразной неправильной формы. К работе с этим материалом следует подходить аккуратно, т. к. в процессе могут образовываться пустоты между камнями, которые обязательно необходимо заполнять. Преимущественно для фундаментов применяется бутовый камень одинакового размера — это существенно облегчает кладку.

Щебень — смесь мелких обломков горных пород, получаемая дроблением. Добывается из твердых пород, имеет неправильную форму. Обычно используется в качестве наполнителя для бетонных смесей наряду с гравием.

Гравий — природный каменный материал, образующийся в результате выветривания горных пород. По происхождению может быть горный, речной и морской с определенной долей примесей (глина, песок и др.).

Кирпич используется и для возведения самого фундамента и в качестве наполнителя (битый и пережженый) для связующего раствора. Однако, это довольно дорогой материал для обустройства фундамента, поэтому для сложных и больших по размеру фундаментов используется редко. К тому же кирпич обладает невысокой долговечностью и высокой степенью поглощения влаги.

Бетон является основным и самым распространенным материалом для возведения фундаментов. Различают несколько видов бетона в зависимости от его плотности и прочности (тяжелый, легкий и др.). Железобетон — разновидность бетона, армированная металлом и относится к классу композитных материалов. Обычно имеет форму бетонных блоков и плит.

Сталь — используется в качестве основного материал для свай, а также в качестве армирующего компонента для бетонных изделий.

Дерево с некоторыми ограничениями также может использоваться в качестве материала для фундамента. Самой надежной, прочной и долговечной породой для этих целей является лиственница.

По популярности использования первое место занимает, конечно, бетон. Далее — его разновидности с тем или иным наполнителем, например, бутобетон, и плотный, высококачественный кирпич.

Какой фундамент выбрать?

Бесспорно, что для строительства гаража, бани, летнего домика такие методы расчетов, может, и подойдут, особенно если человек грамотно и обстоятельно изучит вопрос обустройства фундаментов под тот или иной вид строения. Однако, для возведения капитального дома более очевидно воспользоваться услугами по-настоящему грамотных специалистов — проектировщиков, архитекторов, профессиональных строителей, а также вооружиться точными данными об особенностях выбранного участка земли.

Задача выбора надежного и целесообразного фундамента для дома решается только при наличии:

проекта дома;
точных данных инженерно-геологических изысканий;
рассчитанных нагрузок на фундамент.

Решить эту задачу правильно сможет только специалист. Он же предложит несколько вариантов исполнения фундамента (конструктивных особенностей, решений), а вам останется только согласиться на устраивающий вариант.

Перед тем как приступить к строительству дома, первое, что нужно учесть – это качество грунта на вашем участке. Видов грунтов несколько, и не каждый из них оптимален для строительства. Однако существует несколько способов улучшить физические характеристики грунтов и сделать их пригодными для закладки фундамента. Можно также грунт купить с доставкой. О видах грунтов и их классификации вы сможете прочесть на этой странице.

Выбрать оптимальный тип фундамента невозможно, не имея данных о грунтах, расположенных на участке, и их свойствах. Безграмотно сделанный фундамент в конечном итоге может привести к разрушению всего строения. Связь здесь прямая: чем прочнее основание, тем долговечнее сооружение.

В зависимости от места расположения земельного участка основанием для вашего дома будет служить один из верхних слоев земли: скальная порода или грунт. Говоря о фундаменте и типе грунта, скальные породы, используемые в качестве основания, также можно считать грунтом.

Основание строения может быть как естественным, так и искусственным. Естественным основанием может служить грунт, залегающий под фундаментом дома, имеющий в своем природном состоянии достаточно хорошую несущую способность для обеспечения устойчивости здания и допустимую по величине и равномерности осадку. Такие характеристики физических свойств грунтов встречаются крайне редко, поэтому требуется дополнительное укрепление почвы, то есть создание искусственного основания.

Классификация основных видов грунтов для строительства фундамента

Основные виды грунтов - это скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и торфяники.

Скальные грунты являются наиболее надежным основанием для строения. Они представляют собой изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Поэтому такие типы и виды прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Дом на таком грунте можно возводить непосредственно на поверхности, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Крупнообломочные грунты не имеют цельной структуры и содержат прожилины гравия, обломки кристаллических и осадочных пород. В состав этих грунтов входит (по весу) более 50 % частиц с размерами более 2 мм. Основные свойства таких видов грунтов заключаются в слабом сжимании и низкой разламываемости.

В зависимости от крупности частиц крупнообломочные типы грунтов подразделяются на: валунные или глыбовые (вес частиц крупнее 200 мм — более 50 %), галечниковые или щебенистые (вес частиц крупнее 10 мм — более 50 %) и гравейные (вес частиц крупнее 2 мм — более 50 %).

По степени влажности крупнообломочные виды грунтов для фундамента подразделяются на: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).

Опорой для дома, построенного на таком грунте, может служить фундамент с заглублением не более полуметра.

Один из основных типов грунтов – песчаный - содержит (по весу) менее 50 % частиц крупнее 2 мм. Особенность этого типа грунта – сыпучесть и отсутствие пластичности. Увлажняясь, они могут сильно уплотняться под нагрузкой — проседать. Эти грунты не задерживают воду и незначительно промерзают.

По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).

В зависимости от крупности частиц песчаные виды грунта для строительства подразделяются на: песок гравелистый (вес частиц крупнее 2 мм — более 25 %), песок крупный (вес частиц крупнее 0,5 мм — более 50 %), песок средней крупности (вес частиц крупнее 0,25 мм — более 50 %), песок мелкий (вес частиц крупнее 0,1 мм — более 75 %) и песок пылеватый (вес частиц крупнее 0,1 мм — менее 75 %).

Наличие в грунте пылеватых частиц ухудшает его строительные качества и снижает его несущую способность. Чем крупнее и чище песок, тем большую нагрузку он может воспринять. Кроме того, пески гравелистые, крупные и средней крупности имеют значительную водонепроницаемость и поэтому при замерзании не вспучиваются. В таких грунтах допускается закладка фундамента на глубине до 1 м.

Неблагоприятный тип грунта для фундамента

Глинистые грунты наиболее неблагоприятны для закладки фундамента: они могут сжиматься при высыхании, размываться при паводках, а при замерзании вспучиваться. Эти свойства обусловлены тем, что глинистые грунты состоят из мельчайших частиц, имеющих в основном чешуйчатую форму, и большого количества тонких капилляров. Через них вода заполняет все поры глины и обволакивает частицы грунта. Созданное взаимное притяжение обеспечивает вязкость глинистого грунта. Поскольку поры глины в большинстве случаев заполнены водой, то при ее промерзании объем увеличивается и начинается процесс набухания (пучения). В зависимости от величины относительного набухания без нагрузки глинистые грунты подразделяются на: сильно-набухающие (коэффициент — более 1.2), средненабухающие (от 0,08 до 1,2) и слабонабухающие (менее 0,08).

Таким образом, несущая способность этой разновидности грунта во многом зависит от его влажности. В пластичном и разжиженном состоянии она очень мала, в то время как сухая глина способна выдерживать значительную нагрузку. Поэтому, если такая земля находится во влажном климате, то необходимо закладывать фундамент в расчете на глубину промерзания грунта.

К глинистым основам часто относят суглинки. По физическим свойствам эти грунты они занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. В зависимости от содержания глины выделяют сами суглинки (содержание глины от 10 до 30 %) и супесь (содержание глины от 3 до 10 %).

В состав торфяников входит большое количество растительных осадков. По их относительному содержанию различают: слабозаторфованные (относительное содержание растительных осадков — менее 0,25), среднезаторфованные (от 0,25 до 0,4), сильнозаторфованые (от 0,4 до 0,6) и торфы (свыше 0,6). Торфяники, как правило, сильно увлажнены и отличаются значительной неравномерной сжимаемостью. Они практически не пригодны для создания надежной опоры. В ходе строительства они заменяются на более эффективные (например, на песчаные).

Какие виды воды находятся в грунте

Почвенные воды — это влага, выпавшая в виде осадков, образовавшаяся в результате таяния снегов или являющаяся компонентой болотных и илистых почв. Грунтовые воды залегают в грунте постоянно. Именно они оказывают значительное влияние на структуру, физическое состояние и механические свойства грунта и снижают несущую способность основания.

Грунтовые воды существуют практически повсеместно, только в разных местах на разной глубине. Если они находятся очень глубоко и даже в период таяния снегов не поднимаются на поверхность, то в доме, расположенном на таком участке, можно даже оборудовать подвал, не беспокоясь, что весной он будет затоплен. Но если этот вид вод в грунтах залегает близко к поверхности земли, то фундамент потребует обустройства надежной гидроизоляции, а от подвала лучше отказаться.

В холодный период года некоторые виды грунта начинают увеличиваться в объеме, вздуваться, пучиться. Этот процесс обусловлен тем, что вода, которую грунт удерживает в своих порах, превращаясь в лед, занимает больший объем. Причем, вследствие капиллярного эффекта, из нижних слоев грунта она поднимается в зону промерзания.

Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения вашего участка. Оптимальными для будущего фундамента считаются условия, когда глубина промерзания грунта меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод. Ведь когда холод достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание грунта. Впрочем, если бы этот процесс шея равномерно, то особой проблемы не возникало бы: зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. Однако вспучивание практически никогда не бывает равномерным, что приводит к перекосу фундамента, перераспределению нагрузок в нем и во всем строении. В результате могут появиться трещины, как в самом фундаменте, так и в стенах дома.

Как улучшить характеристики физических свойств разновидностей грунтов

Не стоит расстраиваться, и тем более отказываться от строительства, в том случае, если в результате геологических изысканий обнаружилось, что грунт на вашем участке глинистый, или мелкозернистый и пылевидный песок, или даже торфянистый. Существует множество способов, как улучшить физические характеристики разновидностей грунтов, правда, они приводят к дополнительным финансовым затратам, размер которых лучше оценить заранее.

Мелкозернистый и пылевидный песок, а также глинистые грунты обеспечивают приемлемые характеристики только в сухом состоянии. При обилии влаги они становятся текучими, а в зимнее время, промерзая, пучинятся. Чтобы этого не происходило, проводят специальные мероприятия, например, заглубляют подошвы фундамента ниже глубины промерзания почвы. Кроме того, как советуют некоторые специалисты, на таких грунтах желательно ставить тяжелый дом, со стенами из кирпича или блоков, поскольку легкую конструкцию при зимнем пучении грунт выдавит.

Если вам достался участок на торфянике, следует просто убрать весь торф и засыпать образовавшийся котлован песком, сделав песчаную подушку.

В том случае, если уровень грунтовых вод на вашем участке высок и их захватывает глубина промерзания, то необходимо провести работы, направленные на понижение этого уровня (осушение, прокладка глубоко расположенных дренажных канав и т. д). Особое внимание следует уделить и отводу поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков.

Необходимо предпринять меры, направленные на снижение сил морозного пучения. Для этого следует возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения, например столбчатые или свайные, и снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами.

Читайте также: