Как определиться с фундаментом: поэтапная инструкция
Строительство любого дома начинается с закладки фундамента. Главная задача нулевого цикла — передавать нагрузку здания непосредственно на грунт. А потому от надежности и правильности выбора фундамента напрямую зависит капитальность и долговечность самой постройки. С помощью представленной в этой статье поэтапной инструкции определения свойств грунта, вы сможете самостоятельно и без заказа дорогостоящих услугу специалистов определиться с типом, видом и конструкцией будущего фундамента.
Для каждой определенной местности и для каждого вида и веса здания существует свой тип фундамента. Например, нельзя под каменным массивным домом обустраивать легкие свайные конструкции, и вовсе нецелесообразно устанавливать дорогостоящую огромную монолитную плиту под небольшую и легкую каркасную баню. Вот почему еще на самом этапе проектирования необходимо однозначно определиться с типом фундамента.
Главное требование к нулевому циклу дома — это надежность, долговечность и способность держать постройку идеально ровно. И зависят эти качества фундамента не столько от его дороговизны или массивности, сколько от пригодности для определенного вида грунта и рельефа. Например, добротный ленточный малозаглубленный или плитный монолитный фундамент может элементарно начать сползать даже по небольшому склону, а столбчатый — «гулять» в глиняной среде. Вот почему перед началом строительства, и даже выбора участка, необходимо определить степень однородности грунта, наличие и расположение в нем грунтовых вод и глубину его промерзания.
Все эти геологические исследования многие сегодня заказывают в строительных кампаниях. Но, если запланированный бюджет ограничен, то многое о грунте можно узнать так называемым «старым дедовским способом».
Определение типа грунта
Первый шаг в выборе типа фундамента дома — это определение типа грунта участка. Для этой цели можно выкопать яму глубиной 1,5-2 м и хорошо рассмотреть так называемый «срез» земли. Верхний слой, самый темный, — это почва, и ее нужно будет перед началом строительства убрать из-за непригодности. А вот в зависимости от типа находящихся ниже слоев и нужно подбирать фундамент.
Итак, самый нетребовательный для фундамента грунт — скалистый. Он не оседает, не размывается и не вспучивается. Для строительства фундамента на нем нет нужды даже в углублении.
Под почвой оказался песок и глина, да еще и с большой примесью щебня или мелкого камня? Это — хрящеватый грунт. Он достаточно надежен, не размывается водой, и на нем можно ставить даже мелкозаглубленный ленточный фундамент.
Грунт хорошо пропускает воду, прекрасно уплотняется и трамбуется? Это — песчаный грунт. Промерзать он будет на незначительную глубину (до 1 м), а фундамент в нем не намокнет. На таком участке строить можно даже ленточный фундамент из отдельных блоков. Хотя и столбчатый хорошо себя «чувствует» в таких условиях.
От дождя земля сразу стала разжижаться и размываться? Это — глинистый грунт. Глубина промерзания у него более 1,5 м, да и вспучивание немалое. Строительство домов на таком грунте — самое проблемное. Поэтому предпочтение в этом случае рекомендуется отдавать мелкозаглубленному фундаменту, который представляет собой жесткую железобетонную конструкцию, отлично приспособленную к неравномерной деформации основания. Это ленточные, столбчатые фундаменты и монолитная плита. На крайний случай строители обычно еще делают противопучинистую подушку — убирают глину и заменяют ее песком с различными примесями.
Под почвой оказалась смесь песка с глиняными частицами? Грунт будет вести себя соответственно в зависимости от преобладания одного или второго компонента.
А вот на месте осушенных или частично осушенных болот находятся торфяные грунты. Такая земля обычно перенасыщена влагой, и уровень залегания грунтовых вод здесь высок. На таком месте единственно возможный фундамент — это монолитная плита, которую еще называют «плавающей». Неплохо также себя ведет на уклонах и подвижных почвах столбчато-ригельный монолитный фундамент.
К слову, для всех сильно сжимаемых, как торфяники и песчаные подушки, пучинистых и слабонесущих грунтов «плавающие» фундаменты — идеальный вариант. Ведь их большая поверхность значительно снижает давление на сам грунт, а ребра жесткости придают достаточную устойчивость к всевозможным воздействиям разнонаправленных нагрузок, которые неизбежны при просадке, замерзании и оттаивании земли.
Проверка грунта на однородность
Проверить грунт застраиваемого участка на однородность своими силами можно во время бурения глубокой скважины или рытья шурфа минимум на 2,5 м. Так хорошо виден срез грунта — при помощи выработки. Благодаря рытью каналов такой глубины хорошо видно, из каких слоев состоит сам грунт и какой фундамент для него больше подходит.
Так, если грунт окажется крайне неоднородным, плотность его — различной, и заметно, что он неравномерно деформируется, тогда предпочтение лучше отдать такому типу фундамента, как свайный. Ведь именно сваи способны передать давление от здания на более плотные и устойчивые слои грунта — нижние.
Определение близости грунтовых вод
Наличие близкорасположенных подпочвенных вод всегда усложняет строительные мероприятия. Такая почва сильно пучинится зимой и проседает весной, что даже хорошим, капитальным фундаментом переносится крайне тяжело. Нередко из-за этого появляются трещины, разрывы, а двери в доме начинают закрываться с трудом. Но еще полбеды, если дом вместе с почвой поднимается и опускается посезонно одновременно, и куда хуже, если грунт насыщен водами по всей площади неодинаково. В этом случае лучше провести необходимые меры, такие, как сушка, дренаж и перезасыпка. Важно только не путать грунтовые воды и поверхностные — верховодки, которые вызываются таянием снега и дождями и носят временный характер.
Определить уровень расположения грунтовых вод на участке хотя бы приблизительно можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать неглубокие колодцы-шурфы до 2,5 метра глубиной и через них рассмотреть залегающие слои грунта и наличие грунтовых вод. Кроме того, не лишним будет отнести саму жидкость на лабораторный анализ — на вредность.
Но полный профиль грунтовых вод на участке можно получить лишь обратившись за помощью в одну из современных строительных фирм. За неимением такой возможности желательно проконсультироваться с соседями и строителями смежных домов о рекомендуемом заглублении фундамента. Который, к слову, обязательно должен находиться в этом случае ниже уровня промерзания земли.
И, наконец, самый надежный метод определения обилия влаги в почве — это наблюдение весной за дорогой вокруг стройки. Так, если дорога асфальтирована, и в ней видны трещины — почва под ней неоднородна и богата грунтовыми водами. Понаблюдать также будет полезно и за подвалами старых домов в округе — если они сухие и не имеют трещин, значит, фундамент строился именно ленточный. И этому примеру желательно последовать.
Определение глубины промерзания грунта
По сути, не так важно значение глубины промерзания грунта, сколько то, не больше ли эта величина чем расстояние от поверхности земли до первых грунтовых вод. Ведь зимой такие воды быстро замерзают, а лед, как известно, расширяется. И в тех местах, где расположение грунтовых вод достаточно высоко, земля будет подниматься гораздо выше, чем в других местах. И построенный дом станет подниматься выше одним углом, а вторым — ниже. Как результат — трещины и ранние деформации фундамента.
Но, если точно воссоздать полный профиль расположения грунтовых вод в земле довольно сложно, и без профессионального анализа здесь не обойтись, то глубину промерзания почвы определить можно самостоятельно. Для этого необходимо обратить внимание на:
В дополнение, в сильно промерзающих грунтах, да еще и с высокими грунтовыми водами, сегодня часто возводят фундамент мелкого заложения с теплоизоляцией. Именно теплоизоляция помогает предотвратить промерзание земли возле фундамента, а, значит, уменьшает воздействие сил пучения от морозов на само здание. Такой способ на сегодняшний день считается одним из самых эффективных и экономичных. Кроме того, такому фундаменту не страшны изменения свойств грунта, которые неизбежно возникают со временем. Единственный недостаток мелкозаглубленных фундаментов — их нельзя возводить на склонах из-за возможного сдвига.
Вычисление силы вспучивания грунта
На глубину закладки и выбор вида фундамента влияет также такое обстоятельство, как вспучивание грунта. Так, зимой все грунты в той или иной мере поднимаются, а весной — опускаются. Фундамент и все расположенные строения на нем «дышат» вместе с грунтом. Вот почему так важно, чтобы грунт был однородным, и вспучивался благодаря этому одинаково по всему участку. Верхний слой грунта — почва — традиционно перед строительством снимается, т.к. она сама по себе неоднородна от природы — в ней всегда встречаются различные примеси органических остатков, разнородный мусор, камней и других вкраплений, а это опасно для последующей неравномерной осадки фундамента.
Определить возможную силу сезонного вспучивания можно по таким признакам:
Если на выбранном участке под застройку почва пучится достаточно сильно, то лучше отдать предпочтение плитному типу фундамента, который армируется железным каркасом и сам по себе — очень надежная конструкция.
Но, если грунт к тому же еще и мягкий и глубоко промерзает, то для облегченных конструкций неплохим вариантом станет и столбчатый фундамент.
А вот в случае, если грунт на планируемом участке не только пучится, но еще и подвижен (чаще всего это глинисто-песчаные земли), да и грунтовые воды максимально близки к поверхности, строиться дом будет исключительно на плитном, «плавающем» фундаменте.
Прогнозирование будущей просадки грунта
Важна при выборе фундамента также просадка имеющегося грунта. Так, какое бы здание не строилось, под воздействием его нагрузок фундамент обязательно опускается на величину, которая и называется осадкой. Если при этом сама осадка будет неравномерной — трещин не избежать. И задача проектировщика как раз добиться того, чтобы в первые два года здание оседало максимально равномерно.
Сама нагрузка, действующая на основание фундамента, состоит из таких составляющих: веса выбранных строительных материалов, конструктивных особенностей чердачного и межэтажного помещения, кровельного материала, конструкции кровли (задерживает она на себе снег или нет), а также эксплуатационных нагрузок.
Не стоит забывать, что на грунт оказывают давление все дома, которые расположены близко к застраиваемому участку, и новый дом также добавит свою тяжесть.
А вот в случае, если участок под застройку оказался с пучинистым, тяжелым и просадочным грунтом, фундамент может быть только плитным, когда котлован под домом полностью заливается бетоном. Затрат на металл и бетон такой вид фундамента, конечно, требует значительных, зато такой дом может смело стоять не один десяток лет даже на высушенном болоте. Ведь, как известно из курса физики, чем больше площадь давления на поверхность, тем меньше сама сила давления.
Определение степени риска коммунальных аварий
Еще один немаловажный фактор для определения типа будущего фундамента — это риск аварий старых водопроводных труб. Ведь даже при несильной протечке ржавые трубы быстро насыщают окружающий грунт дополнительной влагой, и он пучится в холодное время намного сильнее, чем обычно. И это опасно как для целостности фундамента, так и для самой постройки. Поэтому строиться лучше на том участке, где узлы таких систем расположены подальше, или на крайний случай установить дополнительную дренажную выводящую систему для уменьшения количества грунтовых вод.
Идеальным без преувеличения можно назвать каменистый и скалистый грунт, который, по сути, представляет собой сплошной камень. Такому грунту не страшно ни влияние влаги, ни морозы, ни изменения погодных условий — своих свойств он не изменяет. В остальных же случаях при проектировании дома нужно выбирать тот тип фундамента, который максимально бы соответствовал и планируемым нагрузкам, и природным особенностям имеющегося грунта участка.
Правила строительства фундамента дома
Возведение фундамента дома, как и любое строительство, начинается с разработки проекта. Работа над ним ведется квалифицированными специалистами, инженерами и проектировщиками. Состоит она из определения конструкции будущего здания, расчетов, выбора материала, составления сметы. От того какова конструкция постройки, на каком грунте возводится фундамент, какова глубина залегания грунтовых вод, будет зависеть тип фундамента дома материал, используемый для выполнения работ.
Важные моменты расчета основания постройки
Фундамент – это не просто составляющая любого здания, это опора, защищающая его от деформации и разрушения, от пагубного действия грунтовых вод и движения грунта. Избежать лишних материальных затрат и ошибок в осуществлении проекта поможет правильный расчет и точное соблюдение порядка выполнения работ. Существуют несколько видов оснований зданий, которые используются в той или иной местности. Прежде чем приступить к строительству, необходимо согласовать все моменты с геодезистами, которые смогут дать четкие указания по выбору определенной опорной конструкции.
Подготовка участка под заложение основания
Определившись с выбором типа фундамента для будущего дома, необходимо приступить к подготовке участка, на котором планируется возведение постройки. Для этого следует снять верхний плодородный слой почвы, максимально выровнять поверхность и приступить к разметке. Она также зависит от типа фундамента. Правила выполнения разметки участка требуют соблюдения установленных норм при определении расстояния от стен будущего дома до ближайших жилых или хозяйственных объектов, транспортных магистралей.
Отступив необходимое расстояние, можно приступать к определению прямого угла, и лишь после этого, к работе по созданию траншей, котлована или отверстий в грунте для установки свай. Глубина конструкции зависит от качества грунта и необходимости сооружения прочной подушки непосредственно на дне котлована или подсыпки более твердого материала, предназначенного для укрепления грунта. Это касается в первую очередь болотистой местности.
Фундамент дома должен быть сделан так, чтобы его высота превышала глубину промерзания грунта. Это значит, что глубина траншеи или котлована составит от 80 сантиметров до 1,5 метра.
Выбор материалов
Нужно заранее определиться с выбором материала для предстоящего строительства. Стены дома могут быть сделаны из:
От этого зависит уровень нагрузки на фундамент и, соответственно, выбор материала для его возведения. Нужно выбрать наиболее подходящую марку бетона, который можно заказать в готовом виде или приготовить самостоятельно, используя бетономешалку. Марка готового бетона должна быть не ниже В15, а для приготовления смеси своими руками потребуется:
По своей консистенции раствор должен напоминать густую сметану. Переизбыток или недостаток влаги скажется на качестве готового продукта. Чтобы предотвратить возможную деформацию постройки или растрескивание и разрушение самого фундамента дома нужно позаботиться о качественном армировании конструкции.
Опалубка и армирование
В первую очередь нужно напомнить о том, что стенки траншеи должны иметь небольшой уклон, предотвращающий осыпание грунта. Если принято решение об установке съемной опалубки, значит, ширина траншеи будет немного больше ширины фундамента.
Для сборки опалубки используют дерево, листы железа, ламинированную фанеру или другие материалы, которое не подвержены деформации.
Высота опалубки на несколько сантиметров превышает глубину траншеи, а ее прочность обеспечивается наличием распорок, установленных на расстоянии 50-60 сантиметров друг от друга и изготовленных из того же материала, что сама опалубочная конструкция. Внутренняя поверхность досок выстилается пленкой, чтобы избежать впитывания воды из раствора. На дно основания, где уже подготовлена песчано-гравийная подушка укладывают в качестве подпорки камни одинаковой высоты с ровной поверхностью. Можно залить первый слой бетона толщиной 5-6 сантиметров.
Теперь на подготовленные камни или на поверхность застывшего бетона укладывают арматурные пруты. Специальный пояс для армирования можно подготовить и собрать заранее в стороне от траншеи. В качестве надежного крепления арматурных стержней используют вязальную проволоку, избегая сварки. Сварные швы и точки крепления становятся наиболее уязвимыми местами, подверженными разрушительному действию коррозии. Уложив его на дно, нужно залить металлическую конструкцию, собранную из арматурных прутов диаметром 12-16 миллиметров, бетоном. Заливка проводится постепенно, с постоянной трамбовкой методом штыкования и с помощью специальных приспособлений.
Рекомендуем посмотреть видео, подробно рассматривающее процесс заливки основания.
При создании железобетонной конструкции нельзя допустить, чтобы между слоями раствора остались пузырьки воздуха. Это приведет к растрескиванию и разрушению всего фундамента.
Решая вопрос о том, какой раствор нужен для создания наиболее прочной и долговечной конструкции, необходимо уточнить данные, подтверждающие свойства бетона. К таким характеристикам относится его способность выдерживать нагрузки на сжатие, устойчивость к промерзанию и другие показатели. Материалы для сооружения свайного фундамента используются те же, но имеет место иная технология. Это касается и столбчатого основания постройки. Нужно учитывать необходимость установки свай и столбов во всех точках пересечения линий будущего фундамента.
Гидроизоляция и обсыпка
Какие материалы нужны для гидроизоляции и утепления фундамента дома решают еще на стадии создания проекта. Это зависит от степени влажности, температуры воздуха в самое холодное время года. Качественно выполненная гидроизоляция позволить сохранить и сам фундамент, и стены дома от излишней влажности.
После того как бетон застынет, на его поверхность с помощью битума приклеивают два слоя рубероида, но если бетон заливали в траншею, предварительно выстлав ее гидроизоляционной пленкой, то достаточно завернуть предусмотрительно оставленные края пленки на верхний край фундамента. Такая изоляция крепится склеиванием и нужно проследить за тем, чтобы на пленке не было повреждений.
Посмотрите видео, как смонтировать гидроизоляцию основания своими руками.
В тех случаях, когда в начале работ была смонтирована съемная опалубка, ее удаляют после застывания бетона. Расстояние между фундаментом и стенкой траншеи или котлована нужно засыпать. Сделать это можно тем же грунтом, который был изъят в ходе земляных работ. Обсыпка должна сопровождаться тщательной трамбовкой. Это значительно продлит срок службы созданного основания для дома.
Строительство фундамента должно осуществляться в строгом соответствии с технологическим процессом, установленным нормами и правилами.