Влаштування фундаментів
Вибираючи фундамент, необхідно врахувати наступні вихідні параметри:
- сумарні навантаження, що впливають на фундамент;
- тип грунту, на якому планується будівництво;
- глибина залягання грунтових вод;
- глибина промерзання грунту у даній місцевості.
Навантаження, що впливають на фундамент, діляться на постійні та тимчасові.
Постійні навантаження:
- сумарна вага усіх будівельних конструкцій (фундаменту, стін, перекриттів, покрівлі);
- експлуатаційні навантаження (устаткування, меблі, вага людей).
Тимчасові навантаження:
- вага снігового покрову, характерного для даного регіону;
- вітрове навантаження.
Для усіх типів фундаментів існує загальний алгоритм влаштування фундаментів: виконуються проектні роботи, здійснюється точний розрахунок усіх навантажень, підбір оптимального типу фундаменту. Потім виконується розмітка та позначуються межі майбутньої споруди. Далі приступають до виконання земляних робіт, здійснюють підготовку пісчаної аба гравійної подушки, від якої залежить міцність усього фундаменту та рівномірність розподілу навантаження на грунт. Потім починається установка несучих елементів фундаменту (монтаж свай, стовпів або заливка бетону). На цьому етапі організовується тепло-, вологозахист і вентиляція конструкцій, що зводяться. Це загальна схема, але кожний тип фундаменту має ряд важливих особливостей його влаштування.
Типи фундаментів:
Стовпчасті фундаменти – застосовні тільки для легких будинків, як правило, дерев`яних, каркасних, щитових та без підвалів. Такий тип фундаменту передбачає зведення стовпів в усіх місцях перетину стін, кутах та інших точках з підвищеним навантаженням. Він надійний, економічний, не потребує додаткових витрат на гідроізоляцію. Стовпчасті фундаменти не застосовуються на ділянках з перепадами висот, також вони не підходять для територій з глинистим грунтом, для болотистих місць та ділянок, де поряд проходять грунтові води.
Стрічкові фундаменти – зазвичай влаштовують у будинках з важкими кам`яними, бетонними, цегляними стінами і там, де передбачається наявність підвального поверху, тому що вони відрізняються особливою міцністю. Висока матеріалоємкість супроводжується значною вартістю таких фундаментів. У випадках влаштування стрічкового фундаменту на сухих щільних грунтах, такий фундамент є одночасно заглубленим цоколем. В такому випадку витрата матеріалів та трудовитрати порівняні з іншими типами фундаментів є економічно виправданою. Виробництво робіт по влаштуванню такого фундаменту можливо і в зимовий період року.
Укладання стрічкового фундаменту:
- викопується траншея,
- робиться утрамбована піщана подушка,
- встановлюється опалубка,
- в`яжеться арматурний каркас,
- заливається бетон.
Стрічкові із палями (свайний) – комбіноване додаванням палей до стрічкового фундаменту. Оскільки палі входять на глибину промерзання грунту, фундамент стає більш стійким до сезоних коливань. Такий фундамент рекомендований для важких будинків з цегли або залізобетону та при наявності складних грунтів.
Монолітні фундаменти – застосовуються при будівництві легких будинків, їх влаштування не потребує використовування дорогої техніки, тому що заглиблюються на невелику глибину і встановлюються на масивну підготовку зі щебеня. Такий фундамент має жорстке просторове армування, яке дозволяє сприймати навантаження, та рівномірно розприділяти по всій площі забудови без внутрішніх деформацій, що виникають в результаті просідання грунту.
Стрічковий фундамент
Конструкція.
Найчастіше застосовується в приватному будівництві для заміських будинків і дач, стіни яких побудовані з бетону, цегли, дерева або каменю, а також в проекті, яких є підвал або гараж. Фундамент є популярним у будівництві завдяки простоті його технології та надійності конструкції. Однак фінансові та трудові витрати теж зростають. Цей фундамент не слід будувати на ділянці, де глибина промерзання грунту невелика.
Область застосування
Найчастіше застосовується в приватному будівництві для заміських будинків і дач, стіни яких побудовані з бетону, цегли, дерева або каменю, а також в проекті, яких є підвал або гараж. Фундамент є популярним у будівництві завдяки простоті його технології та надійності конструкції. Однак фінансові та трудові витрати теж зростають. Цей фундамент не слід будувати на ділянці, де глибина промерзання грунту невелика.
Монолітний фундамент
(різновидом є плитний фундамент)
Конструкція.
В основі фундаменту використовують спеціальну монолітну залізобетонну плиту, яку укладають на шар щебеню. Виготовляються такі плити прямо на місці. Як правило, плита не заглиблюється.
На цю плиту спираються всі несучі елементи конструкції. Особливість його конструкції полягає в тому, що залізобетонна монолітна плита здатна зміщуватися разом із будовою, компенсуючи коливання ґрунту, через що її називають «плаваючою». Поверхня під основу фундаменту повинна бути ідеально рівною. Перевагою даного типу фундаменту є відсутність обмежень при плануванні конфігурації споруди та їх міцність. Слід врахувати, що облаштування гідроізоляційного шару є обов'язковою умовою для продовження терміну експлуатації будинку.
Область застосування.
Застосовується для спорудження як невеликих заміських будинків, котеджів, в яких поверховість не перевищує 3 поверхи, так і для висотних будівель. Плита фундаменту виступає основою підлоги. Слід зазначити, що це достатньо надійний вид фундаменту, який витримує високі навантаження і температурні перепади. Його конструкція дає можливість будь-яких перепланувань будинку. Однак, зведення фундаменту даного типу супроводжується значними витратами фінансів, матеріалів, часу і трудових ресурсів. Виключена можливість будівництва підвалу і цокольного приміщення. Вибір даного виду фундаменту може бути обумовлений високим рівнем підземних вод або слабо-несучими властивостями ґрунту (пучинистих, просадних), а також підвищеною сейсмічною активністю. На болотистих грунтах споруджують плаваючий фундамент.
Стовпчастий фундамент
Конструкція.
Конструкція фундаменту складається з масивних стовпів, виготовлених з цегли, бетону, залізобетону або каменю, які розташовані по кутах споруди, а також в місцях підвищених навантажень (перетин стін). Нижня частина стовпів розширена, для розподілу і зменшення навантажень на слабких грунтах. Всі опори пов'язані між собою рамою (ростверком). Простір між стовпами заповнюється щебенем і накривається шаром бетону. Залежно від типу ґрунту, може вимагати споруди піщаної подушки.
Область застосування
Застосовується для будинків з невеликою масою, що володіють легкою конструкцією. Наприклад, дерев'яні, панельні або каркасні будинки з різних видів деревини. Відрізняється відносно невеликою вартістю і швидким зведенням, однак виключає наявність підвалу і цокольного поверху. Цей фундамент не слід будувати на пучинистих грунтах, так як у нього погана стійкість при рухомиому ґрунті.
Пальовий фундамент
(на забивних палях)
Конструкція.
Є аналогом стовпчастого фундаменту. Має багато модифікацій способів закладки. Основу конструкції фундаменту складають підпірки – стовпи, які заглиблюють у землю до твердих шарів грунту, на які передаються всі навантаження конструкції. Палі можуть виготовлятися з бетону, сталі, дерева. Однак в якості опор (паль) може використовуватися і азбестова труба, яку заповнюють цементним розчином. Верхня частина паль з'єднується ланцюжком з балок. Труби добре протистоять пучінню грунту і можуть зменшити витрати бетону.
Область застосування
Використовується у великогабаритному будівництві будівель, мостів, ліній електропередач, завдяки підвищеній несучій здатності. До переваг фундаменту відносяться її надійність, довговічність, простота монтажу і мінімальна просадка по закінченню часу. Однак пальовий фундамент не широко застосовується в будівництві, оскільки є одним з найдорожчих і трудомістких фундаментів. Вибір даного фундаменту найчастіше відбувається із-за нестійкості грунту, високих грунтових вод вибраної ділянки, болотистій місцевості або нерівного ландшафту.