Какой фундамент является капитальным

Фундаменты — это заложенная в грунт конструкция, воспринимающая нагрузки от веса здания или сооружения, и равномерно распределяющую их на естественном основании. Рассмотрим, какой фундамент является капитальным, и какие требования к нему предъявляются.

Чем обусловлена капитальность фундамента

Капитальным фундамент считают в тех случаях, когда его невозможно разобрать, не нанеся урона всей постройке — поэтому так важно, чтобы он был надёжным, и как можно дольше сохранял работоспособность. Существуют, конечно, технологии восстановления, но стоимость таких работ может доходить до 40% от цены всего здания – так что, ответственность при проектировании фундамента велика.

В целом успешную эксплуатацию здания определяет рациональный выбор типа конструкции, его совместимость с реальными инженерно-геологическими условиями. Хотя не только тип фундамента, но и его размер имеет значение: он определяется расчётом, и обязан обеспечить способ передачи нагрузки на основание, исключающий вероятность появления деформаций и осадочных явлений.

При проектировании капитальных фундаментов обязательно учитывают:

1. предельно допустимые величины нагрузок;
2. деформационные свойства грунта, сопоставленные с прочностью материала фундамента;
3. трудовые и экономические затраты;
4. сроки строительства.

Любое принятое решение должно обеспечивать фундаменту устойчивость на сдвиг (скольжение в подошве), хорошо противостоять силам морозного пучения, и не бояться увлажнения грунтовыми водами.

Критерии выбора типа фундамента

Уровень грунтовых вод оказывает решающее влияние на выбор глубины заложения фундамента, поэтому его нужно обязательно определять в ходе изысканий и учитывать в расчётах. Иногда при угрозах сезонного подтопления его искусственно понижают, сбрасывая воду под уклон рельефа.

Если проблема является постоянной, решают её с помощью дренажных систем. Строительство фундамента сопровождается устройством обязательной гидроизоляции горизонтальных и вертикальных поверхностей, но в некоторых случаях предварительно делают выштамповку днища котлована.

Не меньшее значение при определении глубины заложения фундамента имеет и уровень промерзания грунта в зимнее время, ведь вода, замёрзшая в грунте, обеспечивает ему прочность только при отрицательных температурах. При оттаивании он может набухать, оплывать, осаживаться, а иногда и полностью утрачивать свою прочность. Нет воды – значит и замерзать нечему, поэтому самым надёжным считается грунт, в котором уровни воды и сезонного промерзания не пересекаются.

Примечание: В регионах с сейсмической активностью требования к прочности и устойчивости фундаментов повышаются. Их проектируют в составном варианте, предусматривают дополнительное армирование, применяют самые высокопрочные бетоны.

При строительстве на склонах свои трудности, связанные с необходимостью террасирования и укрепления основания, устройством сложной ступенчатой опалубки, правильной организацией головного дренажа. В общем, в каждом конкретном случае решения принимаются индивидуально, на основе результатов проведённых инженерно-геологических изысканий.

Особенности и преимущества отдельных видов фундаментов

В гражданском строительстве применяется четыре основных вида фундаментов, каждый из которых может иметь ещё столько же подвидов, отличительными особенностями которых являются технологии и материалы. Каждый из них может быть идеален для одних условий и непригоден для других, так что универсального варианта нет.

Для выбора проектировщику требуется учесть все реалии местности и участка в частности, а так же просчитать экономическую целесообразность того или иного варианта.

Фундаменты столбчатого типа

Опорными элементами таких фундаментов являются столбы, максимальной глубиной заложения которых является отметка в 2,5 м — этим они отличаются от свай, для которых такой размер минимален. Столбы могут возводиться не только монолитным способом, но и кладочным или сборным, и даже могут быть мелкого заложения — всё это так же отличает их от свай.

• На уровне обреза столбы соединяют между собой фундаментными балками, которые и принимают на себя вес здания. Так как опоры находятся на расстоянии друг от друга, воспринимаемые ими нагрузки передаются основанию точечно – отсюда и произошёл термин «точечные фундаменты».
• Их главным преимуществом является простота возведения и экономичность. Недостаток заключается в необходимости устройства забирки (фальшь-цоколя). Выполняться столбчатые фундаменты могут не только из каменных материалов, но и дерева, асбоцементных труб, заполняемых цементным раствором.
• Каменные столбы (бутовые, бетонные) устраивают на песчаной или гравийной подушке высотой до 15 см. Кирпичные можно укладывать только по бетонной подготовке, либо предварительно уложенному в несколько рядов бутовому камню.
• Для обеспечения пространственной устойчивости, столбы чаще всего проектируют с уширением в подошвенной части. Если основание прочное, а стены каркасные или деревянный сруб, столбчатые фундаменты вполне могут обходиться и без обвязки балками.

• Столбчатые фундаменты намного экономичнее ленточных, если сравнивать варианты с одинаковой глубиной заложения, но ограничений для их применения гораздо больше. Например, они не подходят для строительства на склоне, так как плохо противостоят боковому давлению грунта.
• На слабых основаниях применение столбчатых опор тоже ограничено – разве что подошвенную часть сильно расширяют, значительно увеличивая площадь опирания за счёт уменьшения просвета между «башмаками». Чтобы определить необходимые расстояния, нужен точный расчёт.
• На влажных основаниях можно применять только один вид столбчатого фундамента – сборный железобетонный, так как ему не нужно набирать прочность на месте установки. Собирают столбы из блоков ФБС, установленных на плоскую ЖБ подушку, либо используют готовые заводские изделия, в которых эти два изделия уже соединены.

• Столбчатые фундаменты применяют для строительства зданий без подвалов и цокольных этажей, в основном имеющих каркасную несущую структуру. Вариант с несущими стенами может быть рассмотрен, только если здание одноэтажное, и при условии жёсткой обвязки столбов монолитным ростверком.
• Опоры должны быть установлены под всеми узлами несущих конструкций здания: на пересечениях стен, под колоннами, печью или тяжёлым оборудованием. Расстояние между ними не должно превышать три метра, но лучше и надёжнее, если ограничиться двумя метрами. При небольшом шаге в точечно опёртых балках не возникают прогибающие деформации.

Примечание: Если выдержать такое расстояние не представляется возможным, для обвязки используются рандбалки – более мощные балки с укрупнённым сечением, толщина которых составляет ¼ величины пролёта между опорами. В некоторых случаях применение рандбалок позволяет делать пролёты и более трёх метров.

Преимущества фундаментных лент

Ленточным капитальный фундамент называется потому, что при взгляде на план вызывает ассоциации с уложенной в определённом порядке лентой. Её длина соответствует суммарной длине всех стен здания. По сути, лента сама по себе является стеной — только заложенной в грунт.

• Этот фундамент наиболее популярен, особенно в малоэтажном домостроении, и может быть монолитным, сборно-монолитным или кладочным. Поперечное сечение ленты по всей протяжённости фундамента должно быть постоянным вне зависимости от применяемого материала.
• Монолитную ленту устраивают заливкой бетона между параллельными стенками опалубки, устроенной с предварительным армированием в траншее или котловане. Основными материалами строительства в данном случае являются бетон и арматура (стальная, композитная).

• Как вариант, вместо стержневой арматуры используется фракционированный бутовый камень размером 70-150 мм, в таком случае фундамент будет называться бутобетонным. Бут может использоваться и в качестве кладочного материала, только в этом случае камень должен быть более крупным, и иметь хотя бы одну постелистую грань.
• Бутовый фундамент монолитным не является, так как камень раствором только склеивается, но не обволакивается как в бутобетоне. Специалисты именуют этот вариант условно-монолитным. В местностях, где камень является местным материалом, он очень популярен в частном строительстве, и отличается высокой прочностью и долговечностью.
• Кирпичная лента может выкладываться не из любого кирпича, а только из железняка – хорошо обожжённого глиняного материала. Как и в случае с бутовой кладкой, под ленту предварительно заливается бетонная подготовка толщиной 10 мм, а подошвенная часть ленты уширяется путём придания ей Т-образного сечения.
• В старых зданиях фундаменты повсеместно кирпичные, но в наше время используется в основном железобетон. В многоэтажном строительстве сборный, в частном – популярен монолитный, так как не вынуждает застройщика арендовать дорогостоящую грузоподъёмную технику.
• Как вариант, при устройстве ленточных фундаментов материалы могут комбинироваться. Например, подошва ленты железобетонная, а стенка вместе с цоколем – кирпичная или бутовая. Либо по длине ленты одни участки могут возводиться в кирпиче или из ФБС, а другие – замоноличиваться.
• Комбинировать можно и саму ленту с другими типами фундамента – например, со сваями или плитой. В чистом виде ленточный фундамент подходит для большинства типов грунта, в том числе и при большой глубине промерзания – главное, правильно определить глубину заложения.

Ленты глубиной более 60-80 см чаще всего становятся экономически не выгодными, так как и бетона уходит много, и опалубка требует немалых затрат, но при строительстве на склонах с не очень большим перепадом рельефа – это основной вариант. Такие фундаменты применимы для зданий любого конструктива, в том числе и с большими нагрузками от тяжёлых стен и перекрытий, а так же идеальны при необходимости устройства подвала.

Плитные фундаменты и их особенности

Плитный, он же сплошной капитальный фундамент, по совместительству является полом первого или цокольного этажа. В этом его главное преимущество, так как устройство чернового пола — это отдельная, и немалая статья строительных расходов. Если сравнивать не стоимость фундамента, как таковую, а всю смету вкупе, чаще всего оказывается, что дом на плите получается дешевле дома на ленте.

• В отличие от предыдущих вариантов, плита фундамента может устраиваться только в монолитном варианте. В промышленном строительстве она может быть и сборной, но кладочные материалы здесь неприемлемы вообще.
• Площадь плиты соответствует площади всего здания, поэтому и лучше обеспечивает его пространственную устойчивость. Ещё одним преимуществом является возможность поверхностного устройства, что минимизирует объём земляных работ, экономя время и деньги.
• В основном, плиту заглубляют только тогда, когда требуется устроить цокольный этаж. В этом случае стены его тоже возводят в монолите, что придаёт фундаменту форму герметичной чаши, которой не страшны ни грунтовые воды, ни боковое давление грунта. Для защиты от подпора вод и действия нормальных сил морозного пучения, под заглублённой плитой устраивается гидроизоляционный ковёр, наплавляемый на подбетонку.
• При поверхностном устройстве угрозы от грунтовых вод нет, даже когда они близко, поэтому значительной защиты под подошвой не требуется. В таком случае вместо подбетонки просто устраивается песчаная подушка, поверх которой настилается профилированная мембрана. Такие работы не требуют больших трудовых и временных затрат — цена плиты получается невысокой, что для весьма ценно для любого заказчика.

• Есть, конечно, и удорожающие факторы. Они связаны с усложнением конструктива плиты, обусловленного конкретикой инженерно-геологической обстановки. Так, плита может иметь рёбра жёсткости — как направленные в грунт, так и в виде размещённого сверху ростверка.
• Нижние рёбра применяют в основном на глинистых грунтах, которым свойственно набухать от влаги и становиться скользкими. Выступы под плитой помогают ей лучше держаться в грунте, а так же удобны для укладки теплоизоляции, если есть такая необходимость.
• Наибольшее распространение в малоэтажном строительстве получил капитальный фундамент с верхними рёбрами жёсткости, называемый плитно-ростверковым. Такой конструктив обладает высокой жёсткостью, необходимой для кладки из теплоэффективных материалов, из которых сегодня строят дома, а так же избавляет от необходимости формировать отдельно цоколь.

Таким образом, получаем три в одном: фундамент, черновой пол и цоколь, что и даёт основную экономию в масштабе всей сметы здания. Плюс ко всему, плитный фундамент подходит почти для всех типов грунта и любой глубиной промерзания, не боится грунтовых вод. Исключением являются только сильнопросадочные грунты – здесь лучшим выбором всё-таки будут сваи.

Когда свайные фундаменты лучше — заключение

Свайный фундамент тоже относится к категории столбчатых — а значит, принцип работы у него аналогичен. Разница только в существенной длине свай, позволяющих зацепиться за прочный слой грунта, когда он находится глубоко (может и более 24 м), а приповерхностные слои не обладают нормальной несущей способностью (пылевидные пески, заторфованные грунты, лёссы, сапропели).

Сваи выбирают для строительства на вечномёрзлых несвязных грунтах, при наличии плывунов, на сложном рельефе с большими перепадами, так как именно за счёт их длины можно обеспечить устойчивость здания. Обходиться такой капитальный фундамент может дорого, но нередко это бывает единственный выход из положения — ведь забить сваю можно и в дно реки или болота, где никакой другой фундамент сделать невозможно.

Сваи могут изготавливаться монолитно на месте, либо применяться в виде готовых заводских изделий из бетона или металла. Отличаются они формой поперечного или продольного сечения, способами установки в грунт, наличием или отсутствием камуфлетной пяты. Большинство из них используют в официальном гражданском и промышленном строительстве.

В частном домостроении в основном применяют буронабивную конструкцию, так как устройство наиболее простое, не требует специальной техники, а потому и обходится дешевле. К тому же, слишком глубокой закладки фундамента в домах обычно не требуется, ведь это не объект нефтяной промышленности, который нередко приходится строить на болоте.