Виды фундаментов

Многие индивидуальные застройщики ошибочно полагают, что чем глубже закладывать фундамент, тем лучше. И якобы такое решение само по себе – гарантия его стойкости. Правда в том, что подошва фундамента, расположенная ниже уровня промерзания почвы, перестает подвергаться действию вертикальных сил морозного пучения снизу. Однако касательные силы на боковые поверхности и в этом случае могут «вытолкнуть» фундамент вместе с мерзлым грунтом или «разорвать» его. Это наиболее вероятно для фундаментов из кирпича, камня или мелких блоков, часто являющихся основами для легких зданий и сооружений.

Для предотвращения деформации фундамента на пучинистом грунте требуется не просто расположить его подошву ниже уровня промерзания, избавившись тем самым от непосредственного давления снизу. Необходимо также нейтрализовать касательные силы, воздействующие на боковые поверхности. Для этого на всю высоту фундамента закладывают арматурный каркас, который жестко связывает верхнюю часть с нижней, а основание расширяют в виде анкера – опорной площадки, не позволяющей вытолкнуть фундамент. Это конструктивное решение обеспечивает стабильность фундамента при любой вертикальной деформации грунта, однако на практике оно возможно только для железобетона.

Если фундамент возводят из кирпича, камня или мелких блоков без применения внутреннего вертикального армирования, стены необходимо устраивать под наклоном (с сужением кверху). Такой метод при тщательном выравнивании поверхностей ослабляет боковое воздействие пучинистых грунтов. Дополнительными мерами предосторожности против сил морозного пучения могут являться:

• покрытие боковых поверхностей скользящим слоем (полиэтиленовая пленка, отработанное машинное масло);
• утепление с помощью шлака, керамзита, пенопласта поверхностного слоя грунта вокруг фундамента – при этом уменьшается локальная глубина промерзания.

Последнюю меру допустимо применять и для ранее возведенных мелкозаглубленных фундаментов, которые нуждаются в защите от сил морозного пучения.

Строительство на крутопадающем рельефе требует учитывать возможный сдвиг грунта и его боковое давление. Эта величина зависит от множества факторов – таких, как гидрогеологический состав грунта, крутизна откоса и т.п. и поэтому трудно поддается расчету. Как правило, в подобных условиях надежнее устраивать ленточные фундаменты, жестко связанные как в продольном, так и в поперечном направлении. Столбчатые фундаменты в таких случаях нужно жестко закрепить по верху с помощью железобетонного пояса (ростверка), чтобы все элементы конструкции работали совместно.

В зависимости от способа опирания на грунт и формы, фундаменты различаются на столбчатые, ленточные и плитные. Самые распространенные и недорогие – столбчатые фундаменты. По такому параметру, как расход материалов и труда, они в 1,5-2, а при глубоких заложениях в 3-5 раз экономичнее ленточных аналогов. По мнению специалистов строительной компании МСК Инжиниринг, наиболее эффективны столбчатые фундаменты в пучинистом грунте, подверженном глубокому промерзанию. Однако у столбчатых фундаментов есть и некоторые особенности, в ряде случаев мешающие их применению.

К примеру, в горизонтально подвижном грунте их устойчивость к опрокидыванию недостаточна. Поэтому для гашения бокового сдвига необходимо обустройство железобетонного ростверка при устройстве фундамента. Также ограничено применение столбчатых фундаментов на слабонесущем грунте, если возводится дом с тяжелыми стенами. Кроме этого, могут возникнуть сложности с устройством цоколя. При ленточном фундаменте цоколь образуется как бы самостоятельно, являясь его продолжением, а при столбчатом заполнение пространства между стеной, землей и столбами (забирка) – задача довольно сложная и трудоемкая.

Ленточные фундаменты обычно устраивают для зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями, или в случаях, если под домом планируется подвал или теплый подпол. Строительная компания МСК Инжиниринг считает также целесообразным возведение ленточного фундамента при условии мелкоглубинного заложения на сухом непучинистом грунте – даже если здание из легких конструкций без подполья и подвала.

В этих случаях ленточные фундаменты являются как бы углубленным цоколем, в результате чего по стоимости (материало- и трудозатратности) приближаются к аналогичному показателю для столбчатых фундаментов. Однако на пучинистых грунтах, подверженных глубокому промерзанию, возведение ленточных фундаментов трудновыполнимо технически и экономически неоправданно.

Плитные фундаменты – это разновидность мелкозаглубленных ленточных. Но в отличие от последних, плитные фундаменты обладают жестким пространственным армированием по всей несущей плоскости, что позволяет без значительных внутренних деформаций воспринимать нагрузки с переменным знаком, которые возникают во время неравномерных и сезонных перемещений грунта. На пучинистых грунтах такие фундаменты, в отличие от стационарных (обычных), устроенных на неподвижном основании, подвергаются вместе с грунтом сезонному вертикальному перемещению и потому называются плавающими.

Конструкция таких фундаментов представляет сплошную или решетчатую плиту, которая изготавливается или из монолитного железобетона, или (во втором случае), из перекрестных сборных железобетонных балок, стыковые соединения между которыми жестко заделываются. Строительство плитных фундаментов нуждается в относительно большом расходе бетона и металла, поэтому оправдано для малоэтажного строительства при сооружении простых по планировке и небольших зданий на тяжелых подвижных, пучинистых и просадочных грунтах. Также плитные фундаменты целесообразны в случаях, не требующих высокого цоколя, так как верх плитного фундамента может использоваться в качестве цокольного перекрытия.

В зависимости от материалов фундаменты бывают песчаными, щебеночными, бутовыми, кирпичными, бетонными (монолитными и из бетонных блоков), железобетонными (монолитными и сборными), а также из железобетонных, металлических, асбестоцементных и деревянных столбов и труб.

На сухих непучинистых грунтах строительной компанией МСК Инжиниринг применяются все вышеперечисленные типы фундаментов, при этом дешевле всех песчаные фундаменты из крупнозернистого песка, а также кирпичные и щебеночные. При строительстве зданий на пучинистом грунте (суглинки, супеси и влагонасыщенные глины) фундаменты необходимо устраивать из бетона или железобетона.