Основные принципы создания фундамента: что нужно знать для успешного строительства

Основные принципы создания фундамента: что нужно знать для успешного строительства

В первой части мы рассказали, какие типы фундаментов есть и для каких сооружений они подходят. В этом посте вы узнаете, как заложить фундамент здания, который прослужит не один десяток лет.

Есть 3 важных нюанса, на которые стоит обратить внимание:

1. Предоставляйте работу профессионалам.

Как бы банально это ни звучало, создание фундамента — очень важный этап, который требует опыта и глубоких теоретических знаний. От качества выполненной работы будет зависеть ваша безопасность.

1. Начинайте закладку фундамента поздней весной или ранним летом.

В это время грунт достаточно прогрет, уровень подземных вод приходит в норму после половодья, а бетон намного быстрее набирает прочность. Если начинать возведение зимой, вы столкнетесь со сложностями: замерзшая земля и вода весной оттают, и фундамент может деформироваться.

1. Осадки опасны только во время укладки смеси.

В период гидратации осадки уже не смогут нанести вред фундаменту.

Этапы закладки фундамента

1. Подготовка котлована

Сначала строители должны вырыть котлован нужной глубины, утрамбовать грунт, затем насыпать гравийные или песчано-гравийные слои. При необходимости создается пластовый дренаж.

1. Гидроизоляция

В качестве гидроизоляции можно использовать разные материалы: мастику, полимерные мембраны или битумно-полимерные рулонные материалы. При оценке работы, выполненной полимерными материалами, обратите внимание на качество перехлестов и примыканий: от него зависит монолитность гидроизоляции.

1. Укладка арматуры

Арматура отвечает за необходимые физико-механические характеристики железобетона, поэтому при укладке очень важно строго следовать проектной документации. Необходимо соблюдать запланированный шаг и защитный слой между арматурным каркасом и залитой бетонной смесью. Также учтите, что даже легкая коррозия на арматуре может привести к ее дальнейшему коррозионному износу. При необходимости можно воспользоваться специальными способами защиты арматуры или добавками в бетонную смесь — ингибиторами коррозии.

1. Возведение опалубки

Опалубка — это сборная конструкция из сплошного влагостойкого деревянного настила, напоминающий забор. Таким образом получается «форма» для заливки бетонного раствора. Такая конструкция должна быть очень прочной и без щелей. В противном случае раствор начнет вытекать, и надежного фундамента не получится.

1. Заливка бетона

Для плитного фундамента нужно гораздо больше бетона, чем, например, для ленточного. Поэтому и стоимость будет выше. Но не менее важно грамотно подобрать бетонную смесь с нужными физико-механическими характеристики.

Весь объем смеси нужно заливать за 1 технологический цикл, а если по какой-то причине это не удалось, повторную заливку необходимо провести в течение 2 часов. Иначе фундамент не будет таким прочным.

Во время укладки много времени уделяется вибрации бетона: это важно для равномерного распределения смеси, без образования пустот. Это особенно необходимо при густом армировании конструкции.

Как ухаживать за свежеуложенным бетоном

Этап гидратации цемента очень важен: в это время необходимо защищать воду в теле бетона от испарения. Если следовать стандартной схеме, свежеуложенный бетон увлажняется каждые 3-4 часа в течение первых (в зависимости от температуры окружающей среды) и укрывается влажной мешковиной или пленкой.

Опалубку снимают только после того, как смесь наберет необходимую прочность.

На этом основные этапы закладки фундамента завершены. Дальше прокладываются коммуникации, выполняется вертикальная гидроизоляция, утепляется фундамент, выполняется пристенный или кольцевой дренаж, после чего котлован засыпается обратно.

При проведении коммуникаций уделите особое внимание гидроизоляционным узлам, т.к. именно в этих местах часто возникают протечки. При устройстве утепления учитывайте глубину промерзания грунта. Если неправильно ее просчитать, с наступлением холодов вся конструкция может замерзнуть.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое фундамент и для чего он нужен

Назначение фундаментов в том, чтобы равномерно передать нагрузку от строения через основание на грунт. Поэтому при расчете, кроме инженерных изысканий, учитываются гидрогеологические условия:

• механические и физические свойства грунтов, которые показывают их прочность и способность к деформациям. Сюда входят угол трения, сцепление, модуль деформации, сила пучения при отрицательных температурах. Эти значения будут расчетными показателями почвы;
• уровень подземных вод, его сезонные колебания, возможность подтопления с изменением характеристик почвы;
• глубину промерзания почвы берут средней из самых больших глубин промерзании по многолетним наблюдениям. Если их нет, глубина промерзания рассчитывается теплотехническим расчетом, с учетом теплозащиты основы дома.

Фундаменты и их основания рассчитываются по 2-м типам предельных состояний-по несущей способности и деформациям. В обоих расчетах учитывают общее сочетание нагрузок, по СНиПу 2.02.2001-83.

Расчет по деформациям проводят, чтобы не допустить перемещения фундамента из-за появления просадок, кренов. Такой расчет включает усилия, которые будут передаваться строением на основание.

Определяя несущую способность учитывают:

• вес строения или его увеличение при реконструкции;
• большие горизонтальные воздействия (подпорные стены, подвалы, сейсмические колебания);
• место строительства на склоне или рядом с ним;
• присутствие скального или дисперсного грунта в основании.

Несущую способность основания рассчитывают для его гарантированной устойчивости, прочности, чтобы оно не дало фундаменту сдвинуться или опрокинуться.

По расчету несущей способности и деформациям принимают решение каким будет:

• вид основания;
• тип фундамента и его конструкция: лента, столбы, сваи, плита;
• строительный материал: железобетон, бетон, бут, кирпич;
• глубина заложения. На ее величину влияют:

1. размеры строения;
2. тип и глубина заложения опор, расположенных рядом строений;
3. как глубоко проходят инженерные сети;
4. рельеф местности;
5. инженерно-гидрогеологические данные места строительства;
6. глубина промерзания.

Какие типы фундаментов существуют и какой выбрать для своего дома

Ленточные фундаменты относят к наиболее популярным видам конструкций в малоэтажном строительстве. Технология сооружения таких оснований предполагает трудоемкие земляные работы и связана с большим расходом бетонной смеси. Но эти отрицательные моменты не могут перевесить значительные преимущества ленточных фундаментов для домов из камня, кирпича, шлакоблоков и керамзитобетона перед другими конструкциями. Фундамент этого вида способен выдерживать большую массу всех конструкций здания и равномерно распределять нагрузку на почву, что обусловлено высокой площадью конструкции и большой опорной площадью.

Он представляет собой монолитное основание из железобетона, которое обустраивается под всеми стеновыми конструкциями дома, включая несущие стены. Существующие виды ленточного фундамента для частного дома обходятся дороже за счет того, заливка бетона производится по всему периметру здания, а также под всеми перегородками. Но именно эта особенность обуславливает их повышенную надежность. Ленточные конструкции дают возможность обустраивать под зданием подвальные помещения, гаражи и пр. Для этого фундамент необходимо заглубить в землю на нужную глубину, но это не приводит к снижению несущих способностей конструкции.

В зависимости от технологии монтажа различают два основных вида ленточных фундаментов: монолитные и сборные.

Монолитный ленточный фундамент

Чтобы обустроить такое основание для дома, нужно подготовить:

• песок;
• щебенку;
• цемент;
• металлическую арматуру;
• материал для обустройства опалубки.

Перед началом выполнения бетонных работ необходимо выкопать траншею по периметру всех стен и перегородок. Ширина такой траншеи зависит от толщины стен и находится в пределах от 40 до 80 см. Необходимо, что она была шире, чем проектная толщина фундамента на 100 – 150 мм. Этот запас необходим для сооружения опалубки. Опалубка сооружается из специальных щитов или доски. Когда ее обустройство будет завершено, необходимо связать армирующий пояс. Для этого используется арматура диаметром от 1 до 1,8 см. Если планируется сооружение дома высотой более, чем 1 этаж, обвязка арматуры должна осуществляться не только в подземной, но и в надземной части фундамента.

Бетонная смесь для заливки фундамента может замешиваться непосредственно на строительном участке. Кроме того, можно заказать доставку «заводского» бетона. Его заливка в опалубку осуществляется на всю высоту конструкции фундамента за день. Это позволит обеспечить требуемую прочность конструкции и ее влагоустойчивость. Часто застройщики совершают ошибку, разделяя процесс заливки на 2 дня: сначала заполняют траншею, а на следующий день заливают верхнее пространство опалубки. В результате между слоями бетона образуется шов, который способствует проникновению влаги.

Одно из преимуществ монолитных конструкций разных видов ленточных фундаментов заключается в том, что им можно придать любую форму. По такой технологии можно обустроить основание для дома сложной конфигурации. Нужно только грамотной обустроить опалубку и связать надежный армирующий пояс.

Сборный ленточный фундамент

Сборные конструкции собирают из бетонных блочных элементов, изготовленных промышленным способом. Блок укладывают в подготовленную траншею и обвязывают проволокой из стали. Для заделки межблочных швов применяется раствор на основе цемента. Монтаж блочного фундамента выполняется с помощью строительной подъемной техники. Ленточные фундаменты этого вида отличаются надежностью и долговечностью. Их срок службы составляет не менее 150 лет.

Нужно учитывать, что сборные фундаменты могут быть исключительно правильной прямоугольной формы. Размеры основания должны быть кратными размерам стандартных блоков ЖБИ. Резка бетонных конструкций очень трудоемкая и дорогая операция. Не рекомендуется строить цокольный этаж или подвал из блочных элементов. Дело в том, что со временем швы будут пропускать воду.

В зависимости от уровня заглубления различают 2 вида ленточных фундаментов: мелкозаглубленные и полнозаглубленные.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Используют такой вид фундаментов для частного одноэтажного дома или для строительства деревянных зданий, независимо от характеристик почвы на участке. Такие фундаменты рекомендованы в условиях высокого уровня грунтовых вод. В данном случае лента из бетона укладывается на подушку из песка на глубине до 0,5 м (на мягких почвах до 0,7 м).

При условии грамотного обустройства песчаной подушки толщиной свыше 0,15 м и качественного армирующего пояса, мелко заглубленные фундаменты демонстрируют достаточно высокую эффективность. Чтобы увеличить надежность конструкций этого вида, необходимо предусмотреть утепленную отмостку на ширину от 0,5м. Она будет обеспечивать отвод дождевой воды и защитит почву вокруг фундамента от промерзания.

Какие факторы влияют на выбор типа фундамента

Самыми важными и определяющими факторами для выбора того или иного типа фундамента являются характеристики грунтов и их свойства. В строительстве различают следующие виды грунтов: скалистые, обломочные, песчаные, глинистые, пылевые.

Скалистые грунты	выдерживают большие нагрузки; не промерзают и не размокают от влаги; экономичны при проведении земляных работ.	невозможность закладки цокольного этажа и подвала.
Обломочные (хрящеватые) грунты	выдерживают большие нагрузки, неподвержены усадке; имеют малую степень промерзания; допускают возможность закладки цокольного этажа и подвала; позволяют использовать камни, гравий и осколки пород, добытые по месту.	высокая сыпучесть; трудоемкость и затратность земляных работ.
Пылеватые грунты	допускают возможность закладки цокольного этажа и подвала.	большая пористость, приводящая к усадкам при небольших нагрузках; высокая степень зависимости от влияния паводковых, ливневых, талых и грунтовых вод; необходимость проведения комплекса дорогостоящих мер по осушению, гидроизоляции, усилению и укреплению грунтов.
Песчаные грунты	не задерживают воду и не размокают; имеют низкую степень промерзания; отличаются простотой проведения земляных работ; обладают хорошим коэффициентом уплотнения при относительно небольших нагрузках.	вероятность возникновения сезонных подтоплений, вызванных подъемом грунтовых вод.
Глинистые грунты	обладают прочностью скальных грунтов в твердом состоянии; допускают возможность закладки цокольного этажа и подвала; отличаются простотой проведения земляных работ в твердом состоянии.	высокая степень зависимости от влияния паводковых, ливневых, талых и грунтовых вод; необходимость предварительного дренирования, отвода поверхностных вод, укрепления грунта, использования технологий гидроизоляции.

Примечание.  Глинистый грунт с содержанием песка 3-10% называют супесями, с содержанием 10-30% — суглинками. Если концентрация песка ниже данных значений, относят к чистой глине, при превышении 30% — к песчаным грунтам.

Вторым важным фактором для выбора типа и конструкции фундамента являются местные климатические условия. Сезонные дожди, паводки, таяние снегов приводят к увлажнению почвы, но самым главным врагом фундаментов являются морозы, которые вызывают пучинистость влажных грунтов. Для различных грунтов степень пучинистости определяется процентным соотношением увеличения их объема к исходному состоянию.Примечание. Пучинистость — это способность грунтов удерживать воду и вспучиваться (увеличиваться в объемах) при воздействии отрицательных температур. Чем ниже градус, тем больше глубина промерзания и выше пучинистость. Деление по степеням пучинистости регулирует ГОСТ 25100-95.Третий фактор, предопределяющий выбор конструкции фундамента — кривизна и крутизна рельефа. Здесь учитываются оползневые, эрозийные и усадочные характеристики почв. В дополнение рельеф местности определяет влажность и пучинистость грунтов:

• горные местности, холмистые участки и водораздельные плато относят к сухим и слабопучинистым грунтам, так как размокание почвы в таких районах незначительно, вода большей частью стекает в низины;
• грунты на равнинах, пологих склонах и небольших холмах причисляют к сухим, слабо- и среднепучинистым, поскольку они слегка увлажнены в период выпадения осадков, таяния снегов, а также под влиянием подземных вод и верховодки;
• равнинные низины, межгорья, ущелья, котловины, берега естественных водоемов и заболоченные участки характеризуются наличием мокрых и сильнопучинистых грунтов.

Четвертый фактор — это вес будущего сооружения. Примерное соответствие фундаментов весу строения и типу грунта приведено в таблице ниже. Точный расчет конструкции фундамента производится специалистами по месту застройки с учетом всех четырех вышеуказанных факторов.

Какие материалы используются для создания фундамента и какой из них наиболее эффективен

Плитный фундамент, его еще называют плавающим – используется для создания надежного основания на сложных грунтах. Его используют в строительстве на:

• пучинистых грунтах;
• в заболоченных местностях;
• при высоком УГВ.

В основе такого основания находится армированная железобетонная плита, уложенная за специально подготовленную подушку. Важной конструктивной особенностью является равномерное расположение каркаса из стальной арматуры по всей плите. В результате фундамент получается исключительно жестким и прочным.

Это тип отлично подходит для устройства цоколя, хорошая гидро- и теплоизоляция за счет утепления, позволяет строить дома в зонах со сложным климатом, на заболоченных, сыпучих грунтах.

При строительстве вырывается котлован, совпадающий по площади и форме с будущим зданием. Грунт тщательно утрамбовывается, на нем делается песчано-гравийная подушка. Несколько слоев из различной фракции отделяется геотекстилем, после делается опалубка и сваривается арматурный каркас. После этого заливается плита, а места, где будут строиться стены, выделяются монолитной лентой. К достоинствам таких конструкций относят:

• устойчивость и отсутствие деформаций;
• повышенная прочность за счет монолитности и прочности арматуры;
• устойчивость к неблагоприятным условиям, влажности и перепадам температуры;
• возможность строительства на подвижных грунтах;
• отличная гидроизоляция.

К недостаткам плитного фундамента относят его высокую стоимость за счет большого объема бетона и сплошного армирования.

Как провести предварительную проверку грунта для выбора наиболее подходящего типа фундамента

Возможно проведение различных типов анализа почвы. Механическое тестирование помогает определить состав, включая содержание частиц разных размеров. Химические исследования позволяют раскрыть химический состав, свойства почвы, в то время как минералогические анализы дают возможность определить наличие первичных, вторичных минералов. В некоторых ситуациях требуется выполнение микробиологического анализа почвы, который помогает установить состав микрофлоры, оценить биологическую активность.

Гранулометрический

Определение размеров, соотношений между частицами рыхлой горной массы осуществляется с помощью гранулометрического анализа. Наиболее простым методом этого анализа является ситовый тест. При проведении данного теста фракции частиц, превышающих размер зерен 0,25 мм, отделяются с использованием процесса просеивания. Для анализа глинистых материалов наиболее подходящим считается ареометрический метод.

Тестирование почвы на загрязнители

Исследование загрязнения почвы осуществляется для оценки как количественных, так и качественных характеристик загрязняющих веществ. Это исследование необходимо проводить застройщикам в процессе инженерных изысканий, владельцам сельскохозяйственных земель, а также в курортных, природоохранных, рекреационных зонах. Кроме того, подобные анализы должны выполняться ответственными собственниками частных земельных участков.

Тестирование грунта под фундамент на основные металлы

Тестирование под фундамент на содержание основных металлов — задачей, обеспечивающая надежность, долговечность строительных объектов. При проведении такого анализа исследуется, как уровень загрязненности почвы может повлиять на прочность, устойчивость фундамента. Высокое содержание тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть, может вызвать коррозию арматуры и других металлических элементов, что в свою очередь снижает долговечность конструкции.

Определение химического состава

Исследование осуществляется в контролируемых лабораторных условиях, предоставляет возможность выявить химический состав. Исследование химического состава грунта в контролируемых лабораторных условиях позволяет точно определить его основные характеристики, такие как pH, содержание питательных веществ, уровень токсичных элементов. Этот процесс начинается с отбора образцов, которые затем подвергаются различным методам анализа, включая спектроскопию, хроматографию, электролиз.

Исследование почвы на пестициды и гербициды

Эта процедура позволяет выявить содержание химических веществ, которые могут негативно сказаться на экосистеме, здоровье человека. Проведение экспресс-исследований образцов почвы помогает определить уровень загрязнения, оценить возможные риски перед началом строительных работ.

Проверка земель на плодородие

Основная цель этой процедуры заключается в определении содержания питательных веществ и физико-химических характеристик почвы.

Определение состава микрофлоры

Исследование видов микроорганизмов, присутствующих в почве, играет ключевую роль в понимании экосистемных процессов, здоровья земледелия. Микрофлора почвы включает в себя широкий спектр бактерий, грибов, актиномицетов, других живых организмов, которые взаимодействуют друг с другом, с окружающей средой.

Определение наличия минералов

Определение содержания минералов в почве помогает понять её свойства, повысить эффективность сельскохозяйственного производства. Процесс включает в себя анализ образцов, который дает представление о наличии определённых элементов, необходимых для роста растений.

Проверка грунта на электропроводность

Разные минералы имеют различные уровни проводимости, что сказываются на общие электрические свойства земли. Например, глинистые почвы, богатые водой, демонстрируют высокую проводимость, в то время как песчаные, каменистые почвы, содержащие малое количество влаги, могут быть практически изолятором.

Какие проблемы могут возникнуть при создании фундамента и как их избежать

Типовые проекты

Существует большое количество типовых проектов для надземной части здания. При проектировке фундамента не рекомендуется применять один из таких вариантов. Необходимо оценить все факторы воздействия и обеспечить расчет конструкции по индивидуальным параметрам. Именно такой подход способен гарантировать многовековой срок эксплуатации и длительное время до первого капитального ремонта фундамента.

Человеческий фактор

Второй распространённой ошибкой при строительстве основания для различных объектов является использование труда необученных работников. Очень важно точно соблюдать технологию, которая была проверена тысячами проектов, выполненных на протяжении длительного времени. На данный момент, процесс изготовления фундамента максимально оптимизирован и улучшить его могут только новые виды строительных материалов или оборудования. Стоит отметить, что для успешного возведения надёжной конструкции, необходимо два условия, касающиеся подготовки людей. Прежде всего, все члены команды должны обладать основами правильного выполнения технологии строительства. Вторым условием является наличие, по крайней мере, одного профессионала.

Сезонность

Другой ошибкой является неправильный выбор сезона для начала создания фундамента под строение. Стоит отметить тот факт, что современные технологии позволяют изготовить надёжную конструкцию практически при любых условиях, которые возникают в средней полосе России. Но стоимость их проведения может оказаться чрезвычайно высокой. В холодное время года не принято создавать конструкции подобного рода, поскольку бетон плохо схватывается. Земля должна достаточно прогреться, чтобы эффект вспучивания не представлял опасности.

Существует довольно простой способ сэкономить на строительстве фундамента. Довольно популярной тенденцией в создании загородных домов, является выполнение цокольного этажа под гараж и помещения под генератор или котёл отопления. Они могут располагаться в пристройке здания, но создание отдельных строений является нерентабельным. Причина этого в объёме работ и материалов. Выполнение единого основания большого размера куда дешевле, чем нескольких маленьких.

Как правильно выполнить заливку фундамента и какие особенности есть при этом

Прежде чем приступить к заливке фундамента, необходимо провести подготовительные работы. В первую очередь, на строительной площадке следует убрать весь мусор, удалить старые деревья и кустарники, выкорчевать пни и избавиться от сухой травы. Чтобы использовать участок максимально эффективно, его нужно грамотно разделить на зоны.

Желательно, чтобы участок был ровным перед началом строительства дома и заливкой фундамента. Это поможет сохранить привлекательный внешний вид территории и облегчит процесс строительства.

После этого мы определяем место для строительства коттеджа и размечаем фундамент. В строительстве фундамента нет незначительных моментов. Чтобы фундамент был прочным и надёжным, а дом прослужил долго и не потерял своих эксплуатационных характеристик, необходимо ответственно выполнить все этапы работы, начиная с выбора места и заканчивая разметкой.
Кроме того, фундамент должен быть ровным, без отклонений по ширине, длине и диагоналям. Поэтому очень важно правильно разметить строительную площадку.

При выборе размеров фундамента, включая его ширину и глубину заложения (для ленточного несущего фундамента), важно учесть несколько моментов. Ширина фундамента должна быть больше толщины стен на 10–20 сантиметров.
Чтобы определить высоту фундамента, необходимо учесть глубину промерзания грунта в вашем регионе. Дно траншеи следует расположить на 20 сантиметров ниже этой глубины.

Разметка плитного основания гораздо проще, поскольку оно представляет собой плиты, расположенные под коттеджем. Но и здесь есть свои особенности: необходимо следить за углами, чтобы фундамент был ровным.

Для разметки под заливной фундамент вам понадобятся шнур, леска или шпагат, несколько деревянных колышков для обозначения границ, рулетка, отвес и угольник для измерений.

После этого мы определяем местоположение дома, для чего вбиваем колышек в одном из предполагаемых углов со стороны фасада здания.
Затем отмеряем от первого колышка ширину фундамента и устанавливаем второй маяк. После этого с помощью отвеса выставляем вертикаль от первого угла. От этой вертикали мы натягиваем шнур перпендикулярно линии предполагаемого фасада.
Используя угольник, мы определяем последний угол здания и вбиваем там колышек. Затем мы натягиваем шнур между деревянными колышками и проверяем, равны ли диагонали. Если есть отклонения, мы меняем положение колышков, чтобы добиться точности.

После того как мы разметили внешний периметр, приступаем к разметке внутреннего. Рядом с маячками устанавливаем колышки на расстоянии, равном толщине основания дома. Затем натягиваем шнур между колышками, получая разметку внутреннего периметра.
Аналогичным образом размечаем фундамент для внутренних стен. И наконец, определяем нижнюю точку, относительно которой будем рассчитывать глубину траншеи для фундамента.