Фундамент ленточный: виды, материалы, сроки возведения

Фундамент — очень ответственная конструкция здания. На проведение работ ниже отметки пола первого этажа может быть затрачено до трети всех финансовых вложений в строительство. К тому же ситуация осложняется тем, что после того, как рабочие перейдут к возведению коробки доступ к фундаменту будет ограничен, а его ремонт очень трудоемок. Выбор типа опоры под здание зависит от его конструкции, наличия подвала и характеристик грунта основания. Одним из наиболее распространенных типов является ленточный фундамент.

От чего зависит оптимальная ширина ленты

Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:

• тип грунта на участке застройки;
• глубина промерзания почвы;
• уровень залегания грунтовых вод;
• расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
• ветровые нагрузки на стены и кровлю;
• материал, из которого будет возводиться основание.

Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.

Нормативные документы

Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.

Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.

Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:

• СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
• СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
• СП 131.13330.2012 – Строительная климатология.

В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.

Виды свай, используемых для фундамента

На сегодняшний день различают несколько видов свай, которые могут использоваться для возведения свайного фундамента. Среди них:

• Забивные сваи.
• Винтовые сваи.
• Буронабивные сваи.

Рассмотрим каждый из данных видов подробнее.

Забивные сваи

Данный вид свай придает фундаменту наибольшей устойчивости. Все дело в том, что во время проектирования будущего строения, проектировщики рассчитывают будущий вес здания и разделяют его между всеми сваями. Во время их установки на каждую сваю воздействует такая сила, которую потом ей придется выдерживать. Когда свая перестанет уходить в землю, это может означать то, что она достигла того грунта, на котором строение уже может выстоять.

Дополнительной устойчивости сваи придает уплотненный вокруг нее грунт. Забивать такого рода сваи можно лишь с использованием специального пневматического молота, который в частном домостроении использовать очень дорого. Именно поэтому данный вид сваи не рекомендуется для самостоятельного возведения такого фундамента.

Винтовые сваи

Данный вид сваи представляет собой обычную стальную трубу, на конце которой приварены элементы, которые напоминают резьбу. По сути, такой вид сваи можно сравнить с саморезом, то есть они вкручиваются в землю по тому же принципу что и саморез. Благодаря своим лопастям на концах, увеличивается площадь опоры, что в свою очередь увеличивает прочность и надежность конструкции. В случае если грунт на месте строительства недостаточно плотный и даже неустойчивый, то могут использоваться сваи, на которых по всей их длине приварены лопасти.

Данный вид свай можно использовать как для частного строительства, так и индустриального. Ввинчивать сваи можно как вручную, так и с использованием специальной для этого техники. В случае вкручивания сваи самостоятельно, для этого потребуется несколько крепких человек

Как правило, на другом конце сваи, есть два отверстия, которые позволяют соединить их с техникой для закручивания, при этом, очень важно, чтобы при закручивании сваи она располагалась строго вертикально. Когда свая полностью вкручена до нужного уровня, в трубу сваи заливается бетон и приваривается оголовок, на который в дальнейшем устанавливается ростверк

Следует отметить и некоторые недостатки таких свай:

• Винтовой фундамент требует точного расчета глубины залегания прочного грунта, в противном случае свая не будет устойчива, особенно во время пучения грунта.
• Сваи должны иметь качественные сварные швы, иначе в процессе завинчивания сваи, лопасти могут оторваться или повредиться. Это может привести к потере несущей способности.
• Сваи должны быть покрыты качественным слоем заводской краски, иначе некачественное покрытие может привести к возникновению коррозии.

Буронабивные сваи

Данный вид свай довольно часто применяется в частном домостроении. Для того чтобы их выполнить требуется сделать ручным буром скважины для свай, после чего выполняется опалубка в случае неплотного грунта, который осыпается.

Такие свай гидроизолируют с помощью рубероида или любого другого изолирующего материала (можно использовать асбестоцементные трубы), армируются, после чего бетон заливается прямо в скважину. Сваи устанавливают по всему периметру будущего фундамента, то есть по углам, вдоль наружных и внутренних стен. Количество свай зависит от общего веса будущего строения.

Среди минусов данных свай можно отметить невозможность точно определить достигла ли свая твердого грунта или нет.

Минимальная ширина

Методика расчета размеров сечения ленты определяет не конкретное числовое значение ширины, а величину, меньше которой она быть не должна. Реальное основание обычно на 10-20% больше, а минимальная ширина ленточного фундамента нужна для определения оптимального значения ширины и снижения расходов на строительство.

Иногда, при плотном устойчивом грунте и получении в расчетах минимальной ширины фундамента 200-250 мм, применяют компромиссный вариант. Строят нижнюю часть узкой, а верхние 300-400 мм определяют толщиной стен. Такой способ можно часто увидеть при строительстве легких бань, веранд и хозяйственных построек.

Максимальная ширина

В указанных выше нормативных документах понятие максимальной ширины фундаментной ленты отсутствует. Проектный расчет ширины ленточного фундамента должен быть направлен на обратное – определение оптимальных размеров с целью снижения финансовых затрат.

Однако, есть один важный нюанс, который следует учесть при строительстве зданий с обустройством подвала. В этих случаях ограничение максимальной ширины фундамента существует. Оно связано с весовым давлением на грунт и зависит от длины каждой отдельной стены, а также материала, из которого она сделана.

Для стен длиной до 3 метров фундаментная подошва должна быть не более:

• бетонный монолит – 400 мм;
• бетонные фундаментные блоки – 500 мм;
• бутобетон – 600 мм;
• кирпич полнотелый – 750 мм;
• бутовый камень – 800 мм.

Если стены длиной более 3 метра, то максимально допустимая ширина составляет:

• железобетонный монолит – 500 мм;
• бетонные фундаментные блоки – 600 мм;
• бутобетон – 800 мм;
• кирпич полнотелый – 900 мм;
• бутовый камень – 1000 мм.

Эти данные не являются нормативным требованием и взяты из практических наблюдений строителей. Поэтому их следует учитывать при расчетах, но не принимать за безусловные.

Достоинства и недостатки конструкции

Свайно-ленточные сооружения пользуются популярностью в силу следующих достоинств:

• возможность ведения строительства на проблемных грунтах, в том числе на болотистой местности и вечной мерзлоте;
• экономичность, так как для создания основания требуется незначительный объем материалов;
• простота технологии, возможность провести монтаж своими руками без привлечения техники;
• устойчивость и надежность конструкции;
• применимость для установки надводных сооружений при креплении в дно водоема;
• буронабивные сваи изготавливаются из подручных материалов, что устраняет расходы на покупку заводских изделий и их транспортировку.

Главным недостатком является трата времени и средств на проведение геологического обследования территории строительства. Начинать его целесообразно только при наличии всех данных относительно типа, влажности и состава почвы. Отсутствует возможность обустройства подвала, владельцу готовой недвижимости необходимо тщательно продумать вопросы утепления и гидроизоляции нижнего уровня несущих конструкций. Без грамотной защиты от влаги опоры быстро придут в негодность, а это дорогостоящий и трудоемкий капитальный ремонт.

117834f7a1a702f5314656708050b30a.jpe

Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент

Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:

Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта

Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:

• здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
• общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
• грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см 2 .

На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:

165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см

Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.

Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек

Как показывают результаты эксплуатации здания, средняя ширина монолитного ленточного фундамента, в зависимости от типа грунта и размеров постройки, составляет:

Бани, веранды, гаражи, сараи и другие легкие хозяйственные постройки:

• на плотном грунте и глине – 250 мм;
• суглинки – 300 мм;
• песок и супеси – 350 мм;
• рыхлый песок, насыпные грунты – 450 мм.

Ширина ленты фундамента для одноэтажного дома из газобетона и легких каркасных зданий:

• плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
• суглинки – 350 мм;
• крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
• рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.

Под кирпичный дом высотой до двух этажей:

• плотные типы грунта – 500 мм;
• супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.

Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Основание

Ленточная заливка — бетонная конструкция, которая частично находится под землей, частично формирует ростверк, по ширине немного толще стен будущего дома.

Заглубленный фундамент выполняется с погружением внутрь почвы немного ниже уровня протекания грунтовых вод от 1,5 до 2,5 м. Мелкозаглубленная заливка отличается тем, что бетонирование выполняется не так глубоко, но не менее 50-70 см.

Внутри залитого бетона — связанная арматура, которая будет принимать большую часть нагрузки, распределять ее, сохраняя целостность конструкции. На углах армирование усилено, что помогает существенно увеличить период эксплуатации сооружения.

Применение

Конструкция используется при строительстве малоэтажных зданий каркасного типа, из дерева. Это может быть дом из щитов, беседка, уличный туалет, ограждение. Подземные воды должны находиться ниже уровня заложения основания.

Мелкое заглубление предусматривает возможное содержание в почве глины, лессовидного суглинка, торфяника, пылеватого песка. Решающий критерий — несущая способность опоры для дома.

МЗЛФ на местности с перепадами высоты

Если планируется возведение цокольного, подвального пространства, монолит не подойдет, решение — лента. Сооружение подойдет под упрощенные строения, например, хозяйственного назначения.

Виды опоры

Виды конструкции в зависимости от физических параметров:

• сборный монолит ленточной формы на глубину 40 см, серии 20;
• просто сборно-монолитный вариант с заглублением на 80 см, серии 60;
• ленточный монолит на 40, 80 см;
• усиленный монолит (применяется на сложных грунтах).

Выбор зависит от климата, типа почвы, степени промерзания земли, материала дома, конечного веса, размера строительного бюджета.

Преимущества, недостатки

Плюс сооружения — самостоятельное возведение, земляных работ становится меньше в 2-3 раза.

Отмечается экономия, уходит меньше материалов, можно сделать погреб, цокольное углубление под хранение вещей, овощей, соленьев.

Фундамент стойко переносит движения грунта, связанные со сменой сезонов, сейсмической активностью.

Если ландшафт неровный, с перепадами, получится сделать ступенчатое, выравнивающее основание без сильного увеличения расходов.

Мелкозаглубленное сооружение подходит даже для сложных форм здания

Минус — невозможность сооружения дома из тяжелого материала, даже кирпичная кладка весит много для МЗЛФ.

Когда перепады высоты слишком большие, либо в почве содержится много глины, торфяников, мелкой копкой не обойтись, требуется заглубление.

Если выполняется заливка бетоном, потребуется переждать почти месяц до полного высыхания. Можно использовать разные виды блоков для сооружения МЗЛФ, но не всегда уместно.

При решении сформировать подвал, мелкозаглубленный фундамент не подойдет, можно сделать не очень глубокие ниши.

Ограничения

Минимальная ширина железобетонных балок, которые служат перекрытиями, составляет 15 сантиметров. Для ленточных фундаментов, которые представляют собой свободнолежащие балки, ширина составляет минимум 25 сантиметров для легких построек, и 30 см для дачных домиков.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе ширины фундамента – это предполагаемая толщина стен. Ширина ленты фундамента должна быть либо равна, либо превышать толщину несущих стен.

Кроме конструкционных ограничений, есть еще и ограничения несущей способности грунта. Общая нагрузка дома не должна превышать 70% от несущей способности земли под фундаментом. Чтобы регулировать нагрузку на грунт, увеличивают площадь опирания. Другими словами – слишком маленькая ширина ленточного фундамента будет давать сильную усадку.

Делаем расчет самостоятельно

Однако не стоит особо полагаться на британские нормы, и перед строительством самостоятельно рассчитать все под свой проект.

Для получения минимальной ширины, необходимо посчитать все по следующей формуле:

1.3*(М+П+С+В) /Длина ленты/Сопротивление грунта

• М – Мертвый вес здания. Это общий вес всех строительных элементов дома. Для их расчёта нужно узнать нагрузку ваших материалов на 1 м2 для стен, перекрытий, бруса и досок (если используются), кровельных перекрытий, кровли.
• П – Полезная нагрузка. Это вес всей мебели, людей, оборудования. Например для жилой квартиры это 195 кг/м2.
• С – снеговая нагрузка. Не стоит ей пренебрегать, ведь нагрузка от неё может даже превышать мертвый вес. К примеру, снежной зимой на крыше площадью 150 кв. м может скопиться снег массой в 28 тонн. Снеговая нагрузка зависит от вашего региона, например, согласно СНиП 2.01.07-85 для Москвы это 180 кг/м2, а для Санкт-Петербурга – 240 кг/м2. При расчете этих данных был учтен запас прочности 40%.
• В – ветровая нагрузка. Она тоже зависит от региона – для Москвы это 32 кг/м3, а для Санкт-Петербурга – 42 кг/м3.

Почти все эти данные можно узнать в СНиП 2.01.07-85. После того, как вы получите все необходимые цифры, нужно сложить их и умножить на 1,3 – таким образом, вы прибавите запас прочности 30% для последующих расчетов.

Несущая способность грунта

Как вы заметили по формуле, там есть еще 2 значения – это длина ленты и сопротивление грунта. С первым все понятно, а вот для того, чтобы узнать сопротивление грунта, в идеале нужно пригласить эксперта на участок и сделать исследование земли. Это важно, поскольку большинство материалов для стен чувствительны даже к маленьким трещинам фундамента.

Скупой платит дважды, и если вы сэкономите на этом деньги – то потом цена ремонтных работ будет намного больше: могут перекоситься двери, треснуть стены, фундамент, завалиться печная труба.

Положительные и отрицательные аспекты технологии

Плюсы монолитной плиты

Большинство специалистов отдает предпочтение монолитному фундаменту по следующим причинам

:

1. Подготовительный этап перед заливкой фундамента будет сведен к минимуму. Вам не придется тратить много времени и нанимать высококвалифицированные строительные бригады для подготовки участка к установке данного основания благодаря простоте технологии. Поэтому монолитный фундамент считается одним из самых бюджетных, а поскольку специальная техника или инструменты для его возведения не требуются, вы легко справитесь с этим видом работ самостоятельно.
2. На состояние монолитного фундамента не влияют сезонные изменения физико-химических характеристик почвы, что позволяет избежать капитального ремонта, связанного с промерзанием и оттаиванием грунта. Во время сильных морозов все строение вместе с основанием будет приподниматься, а при потеплении весной – опускаться без каких-либо существенных деформаций.
3. Основание, выполненное из цельной плиты, отличается поразительной прочностью из-за отсутствия стыков и швов. Оно практически не подвержено механическому разрушению и очень долговечно.
4. Вы сможете дополнительно сэкономить на обустройстве напольного покрытия, поскольку сама плита монолитного фундамента является черновым полом.

Минусы

Свежезалитый монолитный фундамент.

Однако, цельное основание имеет и определенные минусы

, среди которых стоит отметить:

1. Сочетать монолитный фундамент с погребом или подвалом практически невозможно, так что его придется делать отдельно.
2. Возведение фундамента из цельной плиты обойдется несколько дороже, чем, к примеру, столбчатого фундамента.
3. При строительстве в местности с достаточно суровыми климатическими условиями под монолитное основание придется обязательно подложить теплоизолирующий слой (например, пенопласт).
4. Возводить монолитное основание на участке, имеющем значительный уклон, строго не рекомендуется.