Значение фундамента для любой постройки – трудно переоценить, ведь надежная основа здания является первостепенным условием его многолетней безаварийной эксплуатации. Можно возвести любые, сколь угодно прочные и красивые стены, грамотно рассчитанную и смонтированную кровельную систему, надежные перекрытия, провести дорогую отделку. Но все это способно «пойти прахом», если при расчете фундамента были допущены ошибки, а в ходе его строительства – проявлены небрежность, произведены недопустимые упрощения, применены некачественные материалы, нарушена установленная технология.
Итак, фундамент – это ключевая стадия любого строительства, которая порой забирает до трети общего бюджета. Стремясь хоть как-то сэкономить, некоторые потенциальные домовладельцы всерьез задумываются над проблемой: а нельзя ли возвести фундамент своими руками? Ответ на этот вопрос, увы, неочевиден. Одно дело – создать основу под небольшой дачный домик, гараж или хозпостройку, и совершенно другое – под полноценный загородный особняк, имеющий несколько уровней, да еще и с примыкающими пристройками.
В настоящей статье будут рассмотрены основные типы фундаментов, но основной акцент придется на его ленточную разновидность. Надеемся, что после прочтения статьи многим посетителям сайта станет более понятно, стоит ли им браться за самостоятельное возведение фундамента, или все же будет лучше воспользоваться услугами специалистов.
Основные типы фундаментов
Разновидностей применяемых в индивидуальном строительстве фундаментов – достаточно много, но в основном используется четыре основных схемы, а также их различные сочетания. А к основным типам можно отнести ленточные, столбчатые, плитные и свайные фундаменты.
Ленточные фундаменты
Это – наиболее часто применяемая схема, так как подходит практически для всех условий строительства, за исключением, пожалуй, только регионов с близким залеганием вечной мерзлоты или для построек, возводимых буквально «на воде».
Несмотря на определенную разницу в технологиях строительства ленточных фундаментов различных видов, все они имеют общий признак – это сплошная, замкнутая полоса-основание по всему периметру возводимого дома и под внутренними несущими конструкциями. Сама лента заглубляется в грунт на необходимую расчетную величину, и выступает сверху своей цокольной частью. Ширина ленты выдерживается единой на всем протяжении фундамента – это параметр также должен базироваться на проведенных расчетах.
Как театр начинается с вешалки, так и строительство любого здания, будь то роскошный особняк, скромный дачный домик или маленький гараж, начинается с фундамента. Ведь фундамент – это основа будущего здания. Поэтому маленький огрех или небрежность при его постройке могут привести к очень большим неприятностям, вплоть до невозможности эксплуатации построенного здания без дорогостоящего ремонта фундамента. Причем бывают случаи, когда затраты на ремонт фундамента превышают затраты на его постройку.
Основной тип фундаментов, который часто используется в строительстве – это железобетонные монолитные фундаменты.
Поэтому к вопросу о том, как построить фундамент, нужно отнестись со всей серьезностью. Прежде всего, нужно определиться, какой вам нужен. Самые распространенные при строительстве в частном секторе ленточные (сплошные по всей длине несущих стен здания), и реже – столбчатые (сделанные из отдельных столбов) типы фундамента. Выбор того или иного типа фундамента зависит от величины здания, материала будущих стен и типа грунта.
Схема усиления фундамента.
Необходима, если в строящемся здании планируется возведение тяжелых стен из кирпича, самана, небольших бетонных блоков, природного камня-плитняка и при постройке дома с подвалом. Такие фундаменты отличаются высокой прочностью и надежностью, но они достаточно затратны в плане расхода материалов.
Столбчатый фундамент не требует таких больших затрат. Состоит он из столбов и положенного сверху на них ростверка. Причем ростверк опирается только на столбы, не касаясь земли. Такая конструкция позволяет не опасаться деформации фундамента при сезонных сдвигах почвы. Он подходит для постройки небольшого кирпичного или деревянного дачного домика.
Вернуться к оглавлению
С чего нужно начать
Ленточный фундамент- это железобетонная полоса, которая проходит по всему периметру строящегося помещения.
Почему-то все думают, что первое, что нужно сделать, когда строим фундамент – это взять в руки лопату. И ошибаются. Чтобы правильно построить, прежде всего, нужно взять в руки карандаш и лист бумаги и выполнить чертеж будущего фундамента. Обязательно в масштабе и с привязкой к сторонам света.
На нем точно отмечаем, где будет находиться каждая несущая стена строящегося здания. Это обязательно стены периметра здания и те стены внутри периметра, на которые будут опираться торцы потолочных плит перекрытия.
Прежде чем начать , следует приобрести и завезти на строительный участок все необходимые инструменты и материалы, расположив их по возможности так, чтобы они всегда были под руками. Если при этом вы позаботитесь для их хранения построить хотя бы временные навесы и кладовые, то точно не ошибетесь.
Если на строительном участке нет источника воды, придется выкопать колодец или пробурить скважину, потому что без достаточного запаса воды фундамент построить невозможно.
Но прежде чем начинать строительство, нужно подготовить участок под фундамент: очистить его от кустов, снять около 15 см верхнего слоя почвы, разровнять бугры и засыпать обнаруженные ямы. Не помешает выполнить и планировку прилегающей к стройке территории, чтобы позаботиться об отводе лишней дождевой воды.
Схема устройства ленточного фундамента.
Глубина заложения любого фундамента зависит, прежде всего, от высоты грунтовых вод на строительном участке и глубины промерзания грунта в регионе строительства. При этом принято считать, что если уровень грунтовых вод находится ниже расчетной точки промерзания грунта не меньше чем на 2 м, то на твердых грунтах вполне достаточно на 0,7-1 м. При соблюдении таких условий можно не опасаться пучения грунтов при замерзании, потому что для этого в них не будет самого главного – избыточной влаги.
Если же уровень грунтовых вод находится ближе 2 м к расчетной точке промерзания грунтов, то теоретически фундамент нужно закладывать не ниже расчетной точки промерзания грунта. На практике лучше брать глубину заложения, превышающую расчетную точку промерзания грунта на 0,5-0,7 м, чтобы полностью обезопасить будущий фундамент от деформации при сильных морозах.
Следующий очень важный этап – вынос проекта в натуру и его разбивка. Прежде всего, нужно определиться со сторонами света и, соответственно, с расположением стен дома. Саму разбивку делают с помощью колышков или железных штырей, шпагата и большого треугольника.
Вернуться к оглавлению
Разбивка фундамента
Схема устройства фундамента.
Сначала колышки вбиваются по углам будущего фундамента с его наружной стороны. Чтобы правильно сделать разметку, в одном из углов будущего здания вбивается 1-й колышек. От него с помощью большого треугольника можно определить сходящиеся под прямым углом два вектора, по одному из которых с помощью рулетки отмеряется нужная длина, а по второму ширина, и затем нужно вбить в отмерянных местах 2-й и 3-й колышки. Тем же способом определяется расположение последнего, 4 колышка.
Теперь нужно проверить, все ли углы в размеченном фундаменте будут прямые. Делают это с помощью обыкновенного шнура, используя метод диагоналей. Для этого шнур натягивается между 1-м и 3-м колышками и фиксируется отмеренная длина. Затем точно так же вымеряется диагональ между 2-м и 4-м колышками. Если вымеренные расстояния совпадают, разбивка сделана правильно. Если же расстояния разнятся, нужно переделать разбивку до тех пор, пока вымеренные расстояния не совпадут.
Когда размеры совпали, между колышками натягивается капроновый шпагат для обозначения периметра будущего фундамента. Теперь будет легче устанавливать дополнительные колышки. Дополнительные колышки устанавливаются в тех местах, где, согласно плану, должны находиться внутренние несущие стены. Также ими стоит отметить ширину будущего фундамента, которая обычно делается на 10-12 см шире запланированной толщины стен.
Схема установки столбчатого фундамента.
Для начала рулеткой отмеряется необходимая ширина фундамента в двух направлениях от каждого из четырех колышков и забиваются в отмеренных местах дополнительные колышки. Таким же способом проводятся замеры и установка колышков для внутренних несущих стен строящегося здания. Правильность разметки внутренних несущих стен проверяется шнуром с помощью того же метода диагоналей.
Когда колышки забиты, между ними нужно протянуть толстую леску или капроновый шнур. При этом шнур натягивается таким образом: колышек, отмеряющий ширину фундамента от 1 углового колышка по длине дома, соединяется шнуром с колышком, отмеренным по длине дома от 4 углового колышка. Аналогично колышек от 2 углового колышка соединяется от 3 углового. Колышек, отмеренный от 1 углового колышка по ширине, соединяется со своим аналогом, отмеренным от 2, а отмеренный от 4 – соединяется с отмеренным от 3. Колышки, которыми отмечены внутренние несущие стены, соединяются между собой по ширине дома.
Проделав все эти манипуляции по , в итоге вы получите его очерченные контуры. Но поскольку натянутые леска или шнур впоследствии заставят вас высоко поднимать ноги, перешагивая через них, то лучше не полениться и продублировать обозначенные контуры фундамента песком по земле.
Это позволит вам в дальнейшем при работах снять шнур, чтобы не мешал.
Вернуться к оглавлению
Траншея и подушка для фундамента
Существует несколько разновидностей столбчатого фундамента. Однако в целом его делают из из труб, бетона и кирпича.
Можно отрыть с помощью специальных землеройных машин, но обычно, когда строятся небольшие фундаменты для частных домов, траншеи под них копают вручную. Хоть времени это займет значительно больше, траншея выйдет более аккуратной и будет точно соответствовать заданным размерам. В будущем это позволит избежать лишних расходов материалов при постройке.
Траншеи отрываются строго по очерченному контуру и на нужную глубину. Дно отрытой траншеи нужно выровнять и аккуратно подчистить, очень желательно пройтись по нему трамбовкой, чтобы выявить скрытые кротовины и ямы. Если таковы будут обнаружены, их обязательно надо ликвидировать, засыпав землей (если яма окажется диаметром более 30 см, для ее ликвидации лучше использовать мелкий щебень) и тщательно уплотнив с помощью трамбовки.
На дно траншеи насыпается слой песка или гравия толщиной 20-25 см и снова плотно утрамбовывается. Если подушка делается песчаная, при трамбовке песок лучше хорошенько смочить водой, чтобы максимально уплотнить подушку.
Для чего нужно делать такое тщательное уплотнение подушки? От этого напрямую зависит, будет ли давать будущий фундамент осадку, и какую именно. Для большей убедительности стоит заметить, что осадка подушки на 5 мм приводит к осадке верха выгнанной стены примерно на 7,5 см, что гарантированно приведет к появлению в стене дома трещины.
Далее на уплотненную подушку насыпается слой щебня, который при заливке фундамента послужит опорой для монтажа арматуры. Если есть такая возможность, в целях экономии материалов щебень можно заменить битым кирпичом. Слой не стоит делать слишком большим, вполне достаточно толщины в 20-25 см.
Если при планируется его гидроизоляция (некоторые застройщики от нее отказываются, хотя лишней она никогда не будет), то после устройства арматурной подушки самое время позаботиться и о гидроизоляции нижней части будущего фундамента. Для этой цели отлично подойдут листы рубероида или плотной полиэтиленовой пленки. Можно использовать и другие материалы, главное, чтобы они могли надежно удерживать влагу в бетоне, пока он будут затвердевать.
Вернуться к оглавлению
Установка опалубки и заливка фундамента
Схема заливки фундамента.
Опалубка фундамента служит для сохранения формы бетона от заливки и до его затвердевания. При строительстве небольших домов нет смысла приобретать сборный комплект заводской опалубки, ее успешно заменят оструганные хотя бы с одной стороны доски.
Чтобы , опалубку нужно устанавливать по глубине траншеи плюс к этому 25-30 см выше уровня грунта. Доски сбиваются в щиты, устанавливаются в траншею оструганной стороной к бетону и укрепляются распорками, которые забиваются между опалубкой и стенкой траншеи. При этом на распорках экономить не надо, ведь именно от их количества и правильной установки зависит способность опалубки выдерживать внутреннее давление массы незатвердевшего бетона. При установке щитов нужно постоянно контролировать, чтобы они находились в вертикальном положении.
Также при установке опалубки нужно позаботиться об отверстиях для будущего монтажа труб: канализация, газа, водопровода и др., которые обычно прокладываются сквозь фундамент. Для этого на нужной глубине поперек опалубки кладутся набитые землей или мокрым песком, чтобы в них не попал бетон, куски труб нужного диаметра.
Чтобы повысить прочность фундамента, нужно сделать его армирование. Если его не сделать, то долговечный фундамент может оказаться не столь уж и долговечным. Арматура – это «скелет» фундамента. Обычно для используют арматуру диаметром 12-14 мм. При армировании отдельные элементы вяжутся в единый каркас, состоящий из 2-3 рядов горизонтальной арматуры, связанной вертикальными арматурами с шагом 15-25 см. При укладке арматуры следует особо следить за тем, чтобы она как минимум на 5 мм не доходила до опалубки и впоследствии была полностью скрыта бетоном.
На подготовительном этапе постройки дома, важно точно рассчитать и спланировать составляющие здания, такие как стены, межэтажные перекрытия, камины, лестницы, крыша, а также другие тяжелые конструкции, которые будут давить на грунт. После того как это сделано, и получив результат геологических исследований, можно планировать какого вида будет основание, в зависимости от характеристик почвы. Чтобы выбрать, требуется знать, какие материалы для фундамента используются, их преимущества и недостатки, а также количество, которое потребуется при различных вариантах.
Цемент
Самый популярный способ возведения фундамента, это железобетонная конструкция. Бетон по своей структуре – достаточно прочный материал, состоящий из отвердевшего цемента (вяжущее вещество) из различных наполнителей. Свойства бетона различаются в зависимости от качества вяжущего материала и вида заполнителя.
Каждый цемент имеет 2 обязательные маркировочные отметки:
- Прочность различают по «М» и трехзначному коду. Цифры показывают максимальное количество килограмм, которые выдерживает 1 см 3 , застывшего материала, смешанного с песком 1 к 3 частям. Максимально возможная прочность М700, используется в военном строительстве, и на строительном рынке для частных домов почти не встречается из-за дороговизны.
- Количество добавок показывает маркировка «Д», после которой идет процент примесей. Такие добавления позволяют цементу быстрее отвердевать, быть более стойким к воде и морозам, дают устойчивость к агрессивным средам. Всё зависит от вида добавок и количества.
Дополнительное маркирование:
- ПЦ – портландцемент – обычная цементная смесь, не имеющая специальных свойств;
- СС – смесь стойкая к сульфатам, для сооружений, находящихся в воде с большим содержанием минералов.
- ШПЦ – смесь с превышающим 20% содержанием добавок, относится к шлаковым цементам;
- ВРЦ – водонепроницаемая смесь, используется для обработки швов и трещин в сооружениях, контактирующих с водой;
- БЦ – белый цемент, применяется для отделки помещений;
- ПЛ – смесь пластифицирована для морозной стойкости.
- Б – быстрая скорость отвердевания;
- ГФ – гидрофобная смесь, не впитывающая влагу в течение 6-10 минут.
Для основания используют цемент, начиная с М350, и чем тяжелее здание, тем больше должно выдерживать основание. Самый популярный состав для частных домов, это М400-Д20, благодаря дополнительным добавкам готовое сооружение приобретает большую прочность к грунтовым водам и сезонным похолоданиям.
Рекомендуют выбирать смесь на 10-15% прочнее, чем требуется для выдерживания жилого здания. Это делается из-за того, что в нем будут вестись дополнительные отделочные работы, присутствовать предметы интерьера и проживать люди, что создаст дополнительную нагрузку. Также отдельно требуется посчитать количество цемента для отмостки и если нужно подбетонки.
Песок или другие наполнители
Песок самый распространенный материал на строительной площадке. Его добавляют в бетонные смеси, создают песчаные подушки между фундаментом и грунтом, подстилают под отмостку. Для смесей потребуется мелкий кварцевый, а для грунтовых работ нужно приобрести песок со средними и крупными фракциями.
Рассчитать количество песка, требуемого для бетона, просто. Нужно цемент умножить на 3, что покажет, сколько потребуется для создания бетонного основания. Для надежности готовую цифру умножают еще на 1,2, чтобы создать запас, и не останавливать строительные работы из-за непредвиденно закончившихся материалов. Для подушки песок закупается согласно с площадью траншеи или котлована, умноженной на высоту будущей подготовки, в метрах. Для отмостки требуется такой же песок.
Если не используются утеплители, но присутствует гидроизоляция, потребуется купить мелкий песок для защиты от растений и каменистых включений в грунте. Сумма площадей всех стен умножается на 0,1 (10 см защиты), после чего требуется добавить еще 10-15% на непредвиденные расходы.
Когда здание строится на неустойчивых или влажных грунтах, требуется выровнять и дополнительно отделить фундамент от почвы. Для этого используется щебень. Формируемый в плотную подушку, под песком, он предотвращает повреждения основания из-за морозного пучения или слишком большого количества влаги в земле. Он также используется в отводе влаги от опор, и в дренажной системе.
Иногда из него создается подбетонка, щебень смешивается с цементом М100–150, и получается легкий бетон, который быстро застывает. Такой способ позволяет незначительно сэкономить на вяжущем веществе, но требует дополнительных затрат времени на вымешивание и выравнивание.
Арматура
Бетон хорошо выдерживает большое давление, но очень слаб на изгиб, что приводит к появлению трещин и сдвигов, происходящих при изменении окружающей температуры. Если грунт в одном месте ослабнет, то стены фундамента начнут растягиваться, и давление будет распределяться неравномерно, что снизит срок службы. Поэтому в основание монтируется стальная арматура, удерживающая бетонную конструкцию в одном положении, не позволяя растягиваться, проседать или появляться трещинам.
Железобетон по прочностным характеристикам превосходит обычный бетон, что идеально подходит для долговечного строительства. Между арматурой и краем бетона должно быть 4-6 см, для того чтобы исключить коррозийное воздействие грунтовых вод. Прутья арматуры связываются в сетку с помощью проволоки, или же свариваются в монолитную конструкцию. Чаще всего используются железные прутья диаметром от 10 мм, со специальными насечками, которые увеличивают сцепление с цементным раствором. Для больших, тяжелых зданий требуется арматура 16 мм.
Для основания, которое служит стенами цоколя или подвала, требуется арматура большего сечения, из-за высоты фундамента. Лучше всего подходит 12 мм для цоколя, легких и средних по тяжести домов. А для подвала выбирается 14 мм, если здание средней тяжести, при тяжелых требуется арматура с 16 мм сечением. Прутья для боковых стенок фундамента связываются в сетку, с шагом 15-20 см. Если основание толстое, то закладывается несколько слоёв каркаса, с расстоянием в 10 см, и сцепленных между собой арматурой.
Если арматура используется для создания железного каркаса бетонной плиты, то ячейки сетки не должны превышать 10 см. При тяжелых домах возводится подбетонка, в которую вставляются вертикальные связующие штыри, которые образуют монолитное основание, и позволяют равномернее переносить давление на грунт. Для тонкой плиты возможен один слой арматуры. Такие основания используются на устойчивых грунтах, не подверженных морозным пучениям.
Чтобы избежать разрушения толстой плиты для фундамента дома, требуется каркас из нескольких, удаленных по горизонтали друг от друга сеток. Такое пространственное решение используется для укрепления бетонной плиты, стоящей на влажных, пучинистых и неустойчивых почвах, а также применяется для тяжелых домов, или зданий с подземными помещениями.
Сетки для плитного фундамента соединяются между собой только навариванием, чтобы исключить деформацию под весом не застывшей бетонной массы.
Изоляционные материалы
Важной составляющей любого основания является изоляция от воздействия окружающей среды. Чем меньше негативных факторов будет влиять на фундамент для дома, тем надежнее будет опора, и дольше простоит без ремонта. Когда возникает вопрос что нужно для теплоизоляции, то нужно знать какие требования выдвигаются к фундаментной изоляции.
Теплоизоляция должна иметь следующие характеристики:
- стойкость к влажной среде, не пропуская и не размокая;
- выдерживать давление, оказываемое окружающим грунтом, не теряя своих свойств;
- низкую теплопередачу;
- доступную цену;
- возможность самостоятельного монтажа;
- выступать защитой для гидроизоляции.
Несмотря на то что теплоизоляционных материалов достаточно много, всем требованиям отвечают только 2. Экструдированный пенополистирол (ЭППС), изготовляемый из той же массы что и пенопласт, благодаря другому способу обработки гранул, не сдавливается и не крошится, имеет более однородную структуру. Керамзитовый гравий, изготавливаемый из обожженной глины, имеет овальную форму, и не повреждает гидроизоляцию.
ЭППС выдерживает до 2 т на кв. м., но может продавливаться каменистыми включениями грунта. Поэтому требуется дополнительное оштукатуривание специальной смесью или защитная прослойка из песка. Используется только для фундамента, кровли и отмостки. Из-за высокой плотности материала, нельзя устанавливать на наружные стены зданий, из-за того, что все отделочные работы, напитавшись водой, отклеятся от него.
Керамзитовый гравий используется как теплоизоляция для фундамента и отмостки, но он может накапливать воду в щелях между фракциями. Для изоляции требуется большая траншея, в которую засыпается и утрамбовывается материал.
Изолировать требуется не только боковые поверхности фундамента, но и низ и верх, отделяя от проникновения грунтовых вод или осадков, а также потери тепла.
Виды гидроизоляционных материалов, используемых для основания:
- рулонные;
- обмазочные (битумная мастика);
- напыляемые (жидкая резина).
Обязательно требуется создать гидроизоляцию фундамента, которая может предотвратить попадание воды в поры бетона. Если этого не сделать, то при остывании окружающего грунта, вода будет расширяться, и разрушать основание. Также возможны появления сырости в подземных помещениях, ведущие к развитию плесени и грибка. Важность гидроизоляции можно подробно объясняется на видео:
Точный расчет требуемых для постройки материалов – главная причина быстро и качественно возведенного фундамента. Из-за больших объёмов нужных для постройки одноразовая закупка материалов по оптовым ценам позволит значительно сэкономить.
Фундамент - первая, самая важная и довольно дорогая стадия строительства дома. Иногда это 30% всех затрат. Чтобы сэкономить, можно подумать над тем, чтобы сделать фундамент своими руками. Конечно, очень сложно самостоятельно залить фундамент под многоэтажный особняк. Но под обычную дачу это вполне возможно.
Строительство фундамента дома
Слово «фундамент» происходит от латинского «fundamentum» - основание. Это основополагающая часть любого здания. Можно вложить огромные средства в дом, но если фундамент плох, то дом даже на самой прочной почве поплывёт, растрескается, разрушится.
Фундамент - подземная или подводная часть сооружения, которая передаёт его грунтовому основанию статическую нагрузку, создаваемую весом сооружения, и дополнительные динамические нагрузки, создаваемые ветром либо движением воды, людей, оборудования или транспорта. Правильно спроектированный фундамент передаёт все нагрузки грунту таким образом, что исключается возможность недопустимой осадки и разрушения сооружения.
Энциклопедия Колльера
http://dic.academic.ru/
Какой подходит больше
Можно соорудить фундамент самостоятельно, и совсем несложно разобраться в чертежах и расчётах. Тем более, что типов фундаментов не так много, и существует жёсткая их привязка к типам грунтов и весу вашего дома.
Так строится фундамент из камней и бетона в Гоа, Индия; фото Jorge Royan
Фундамент плох тогда, когда он построен без оглядки на почву; в его конструировании допущены нарушения или в изначально правильные расчёты введены упрощения; вы попытались сэкономить на материалах или нарушили технологию заливки. Чтобы этого не произошло, рассмотрим все по порядку.
Виды
Основных видов фундаментов всего четыре, они отличаются конструкционно:
- Ленточные.
Схема ленточного фундамента - на ней хорошо видна последовательность его сооружения и спецификация
- Столбчатые.
Схема столбчатого фундамента - на ней хорошо видна последовательность его сооружения и спецификация
- Плитные.
Схема плитного фундамента - на ней хорошо видна последовательность его сооружения с укладкой арматуры и спецификация
- Свайные.
Схема фундамента на винтовых сваях - хорошо видна вся спецификация и принципы сооружения
Но среди них тоже есть масса разновидностей, и бывают комбинированные по форме фундаменты.
Сооружение регламентируется рядом справочников, в них предусмотрено абсолютно всё.
СНиП - строительные нормы и правила
- СП (Свод правил)
- СП 24.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.03–85, 1995, с поправкой - 2003, текст) «Свайные фундаменты»;
- СП 50–101–2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
- СП 50–102–2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов»;
- СНиП (Строительные нормы и правила)
- СНиП 2.02.04–88 «Основания и фундаменты на вечномёрзлых грунтах»;
- СНиП 2.02.05–87 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками»;
- СНиП 52–01–2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»;
- ГОСТ (Государственный стандарт)
- ГОСТ 13580–85 «Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия»;
- ГОСТ 23972–80 «Фундаменты железобетонные для параболических лотков. Технические условия»;
- ГОСТ 24022–80 «Фундаменты железобетонные сборные под колонны сельскохозяйственных зданий. Технические условия»;
- ГОСТ 24476–80 «Фундаменты железобетонные сборные под колонны каркаса межвидового применения для многоэтажных зданий. Технические условия»;
- ГОСТ 28737–90 «Балки фундаментные железобетонные для стен зданий промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Технические условия.
- ГОСТ 24846–2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений»;
- МГСН (Московские городские строительные нормы) 2.07–01 «Основания, фундаменты и подземные сооружения»;
- Нормативная литература близкая по теме
- СНиП 2.02.01–83* «Основания зданий и сооружений»;
- СНиП 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;
- «Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений» (к СНиП 2.02.01–83);
- ГОСТ 24379.0–2012 «Болты фундаментные. Общие технические условия»;
- ГОСТ 24379.1–80 «Болты фундаментные. Общие технические условия. Конструкция и размеры».
Устройство фундамента
У всех разновидностей есть общие черты. Это - заглубление в почву, подушка из дренирующего материала (щебень, песок, галька), сам фундамент и гидроизоляция. Подушки нет только у свайных типов, и то, если они не имеют заглублённого ростверка.
Фотогалерея: чертежи разных типо
Плитный фундамент (чертёж) показывает принципы и технологию его постройки Ленточный фундамент (чертёж) двух типов: из газобетонных блоков и бетонный: сходство и отличия Сходство и отличия свайного фундамента из разного типа свай Столбчатый фундамент (чертёж в двух позициях) показывает принципы его постройки Чертёж плитного фундамента с утеплением и полной спецификацией Чертёж плитного фундамента с утеплением и дренажом (и полной спецификацией)
Механика грунтов
Выбор фундамента в первую очередь зависит от характеристик грунта: его состава, глубины промерзания и грунтовых вод, и лишь потом - от конструкции дома и его материалов.
Тип фундамента выбирается в зависимости от грунта
Грунты
Площадь контакта фундамента с грунтом должна соответствовать нагрузке с учётом предполагаемого отпора грунта. Максимальный отпор (реактивное давление) грунта определяется экспериментально на основе принципов механики грунтов, и в государственных строительных нормах даются таблицы допускаемого отпора грунта для тех или иных географических зон.
Энциклопедия Колльера
http://dic.academic.ru/
Перед проектированием дома лучше заказать профессиональное обследование участка. Причём пользоваться результатами соседа не стоит: иногда даже соседние участки сильно разнятся по своим характеристикам. Но можно это сделать и самому: вырыть яму глубиной от полуметра до метра, затем садовым буром сделать скважину метра в два, изучая грунт с разной глубины.
Если участок расположен в обжитом посёлке, то хорошо поговорить с владельцами соседних участков, посмотреть на их участки. Это сильно поможет.
Согласно справочнику «Грунты. Фундаменты. Выбор оптимального фундамента» грунты бывают трёх типов:
- скальный - массивы однородной кристаллической породы (скала) и осадочная слоистая порода: доломит, сланцы, песчаник, известняк;
- конгломерат - любой грунт с большим процентом (более половины) обломков кристаллических или слоистых осадочных пород;
- нескальный, который, в свою очередь подразделяется на
- связанные - суглинки и глины;
- несвязанные - пески и супеси.
Классификация грунтов хорошо показана на схеме
Связанность грунта меняется и от влажности. Самостоятельно грунтовую связанность определяют визуально - по углу между откосом выброшенного из шурфа грунта и горизонтали.
Для нашей полосы характерны именно нескальные грунты.
Если ваш грунт - девственный песчаник или гравий, то вам повезло (ещё более повезло, если всё же это - скалистая порода). Песок - замечательная основа для дома. Вполне надёжно, если грунт - пластичный, плотный и сухой суглинок, или - гравий, или даже - слежавшиеся строительные отходы. Беда в том, что глины никогда не бывают совсем сухими, а влажная глина имеет склонность к набуханию и вспучиванию.
Таблица: минимальное заглубление фундаментной конструкции для строительства в песчаном и глинистом грунте
Если же это легко и неравномерно сжимающийся грунт - лесная, или садовая насыпная земля, или, что гораздо хуже - болотистые почвы, то ваше строительство обойдётся вам гораздо дороже ввиду вынужденной компенсации этих проблем. В случае плывуна (напоминающего пыль или муку) или ила строительство дома вообще нецелесообразно.
Промерзание
Кроме состава грунта, нужно знать, на какую глубину он промерзает зимой. В наших «широтах» глубина промерзания обычно от восьмидесяти до ста сантиметров.
Подошва фундамента должна быть ниже максимальной глубины промерзания грунта, чтобы не сказывалось вспучивание грунта при замерзании. Безопасная глубина зависит от годовых колебаний температуры, от типа и диапазона вариаций местных грунтов и от нормального уровня подземных вод. Кроме того, иногда наблюдаются сезонные изменения объёма глинистых грунтов, чего нельзя допускать под фундаментом, заложенным на естественном основании.
Энциклопедия Колльера
http://dic.academic.ru/
Уровень грунтовых вод
Это тоже показатель, от которого зависит не только «модель» фундамента, но и глубина его закладки; он оценивается в соотношении с глубиной промерзания грунта. Если зимой вода не поднимается ниже 2 метров до глубины промерзания (для краткости обозначим её буквой Q), а ваша почва - мелкие и пылеватые пески или твёрдая глина, то глубина фундамента не будет зависеть от глубины промерзания в принципе.
Таблица: зависимость глубины закладки фундамента от глубины грунтовых вод
Но если грунт на участке смешанный, и поверх глины лежит песок или торф, то после осадков возникают так называемые «линзы» внутри грунта - влага просачивается сверху через проницаемый слой и ложится на непроницаемую глину. И это очень опасно для фундамента своей непредсказуемостью.
Схема проницаемой сверху почвы, при которой образуются внутренние, очень опасные для строительства, «линзы» воды
Поэтому лучше всё-таки заказать у профессионалов полное обследование участка и получить на руки ряд необходимых документов о состоянии грунта. Они должны включать такие сведения:
- Топографический план с кривыми залегания почвенных вод и разными видами грунта.
Пример топосъемки частного земельного участка: это слишком сложно для самостоятельного исполнения
- Механические свойства грунтов: возможность просадки и оползания, пучинистость, связанность, способность выдержать фундамент без специальных усилий.
- Физические и химические качества грунтов - глубина промерзания, способность к смачиванию; какие он выделяет вещества при смачивании, и как они будут влиять на материал фундамента.
- Схема глубины грунтовых вод и её изменения в зависимости от сезона и температуры.
Схема грунтовых вод на приусадебном участке показывает, какой тип фундамента необходим вашему будущему дому
Выбор типа
Рассмотрим типы фундаментов более подробно.
- Один из самых простых для самостоятельного исполнения типов - фундамент столбчатый. Он годится для лёгких деревянных домовых конструкций. Такой фундамент бывает и незаглублённым, но это скорей годится для беседок и барбекюшниц - для дома он уж чересчур эфемерен. Он выставляется в шурфы (на подушку из дренирующего материала) из фабричных бетонных блоков. Плюсы: простота исполнения, малая цена, подходит для любых почв. Минусы: не подходит для тяжёлых домовых конструкций; подпол плохо утепляется.
Фундамент заглубленный столбчатый из готовых бетонных блоков - одно из самых простых решений
- Свайный столбчатый фундамент пригоден для ненадёжных грунтов и склонов. Он хорошо демпфирует подвижки и делается из асбоцементных труб, которые бетонируются в шурфы с дренирующим наполнителем. Плюсы: относительно просто и дёшево сооружаем, устойчив к просадкам и оползням. Минусы: те же, что и у предыдущего.
Столбчатый фундамент из труб применяется на ненадёжных, плывущих и пучинистых почвах, демпфируя подвижки
- Свайно-ростверковый сварной фундамент из металла, из обычных и винтовых свай, идеален для ненадёжных грунтов. Плюсы: эстетичность и надёжность, высокая долговечность. Минусы: очень дорог из-за стоимости металла для тяжёлого ростверка и требует сварки.
Металлический сварной свайно-ростверковый фундамент красив и надёжен, но очень дорог
- Плитный фундамент. Отлично годится для неустойчивой или проседающей почвы; кроме того, часто применяется, если дом будет иметь очень большой вес. Плюсы: монолитность, надёжность. Недостатки: трудоёмкость, отсутствие подпола, высокая стоимость.
Монолитный плитный фундамент почти идеален для большого дома, но не имеет подпола
- Чаще всего оптимальный вариант - заглублённый или неглубоко заглублённый (для лёгких деревянных домов) ленточный фундамент. Он может быть из готового бетона, цементного раствора, бетонных блоков на растворе. Плюсы: сравнительная простота и финансовая доступность его сооружения. Минусы: нельзя его ставить на ненадёжных почвах с близкими почвенными водами, на глине и песке. Но почти стопроцентно знатоки именно его вам и порекомендуют, даже если ваш участок состоит из неблагополучных почв - но с поправками по конструкции: необходимо будет сделать «ленту» фундамента шире и глубже.
Ленточный бетонный фундамент применяется чаще прочих из-за своей высокой функциональномы и не очень высокой цены
Но широко распространены фундаменты в одной форме из комбинированных материалов.
Фотогалерея: комбинированные по материалу фундаменты
Ленточный фундамент из блоков; внутри - дренирующий материал 
Плитный фундамент из блоков и бетона: блоки здесь - несъемная опалубка 
Ленточный фундамент из кирпича на бетонном основании красив, но дорог и не очень прочен 
Плитный фундамент из кирпича и бетона: здесь кирпичная стенка играет роль несъемной опалубки 
Ленточный фундамент, сделанный из бутового камня и раствора сильно сэкономит вам раствор Варианты ростверков на столбчатом фундаментеЕ деревянный, металлический, бетонный
Составляющие конструкции
После того, как мы выбрали тип фундамента, нужно выбрать, что мы применим: бетон или цементный раствор; и - готовый или самостоятельно сделанный.
Бетон или цементный раствор
Многие путают эти понятия, и часто называют бетонными все заливающиеся конструкции.
- Цементный раствор делается из цемента, песка и воды, а иногда из цемента, извести или глины, песка и воды, в соотношении, определённом СНиП. Часто к нему добавляют присадки, повышающие прочность, гидро- и морозоустойчивость; пластификаторы, повышающие скорость схватывания и вязкость.
- Бетон тоже создаётся смешиванием в определённом соотношении цемента, воды и наполнителей. Вместо песка или вместе с песком в бетон входят щебень, гравий, галька. Из такого раствора получается прочнейший искусственный камень. Бетон используется и в виде готовых блоков и панелей.
Составляющие хорошего бетона: портландцемент высокой марки, неглинистый мелкий речной песок, мелкий щебень
Можно заказать готовый бетон, а можно сделать цементный или бетонный раствор самостоятельно.
Электрический цементный миксер для приготовления раствора очень сильно облегчит жизнь любому мастеру
Цемент для замешивания должен хорошо связывать состав, поэтому используется тяжёлый портландцемент марок М300–400. Соотношение смешивания согласно СНиП зависит от марки цемента, характеристик почвы и глубины закладки фундамента. Приведём здесь полезную табличку.
Таблица: соотношение цемента и песка для кладки фундаментов
Опалубка
Опалубка - сооружение из досок (иногда - щитов) и распоров-упоров, необходимое для фиксации формы при заливке бетонных и цементных конструкций.
Опалубка для ленточного фундамента из обрезной доски - наиболее привычное нам решение
Бывает двух типов:
- Съёмная - разбирается после того, как бетон/цемент схватится; опалубка из досок и ДСП может использоваться до 8 раз. Промышленная опалубка - до нескольких сотен раз.
Принцип сооружения съемной опалубки из доски - самые простые
- Несъёмная остаётся на бетоне. Это недавнее изобретение, их делают из полистирола и соединяют специальными замками. Она довольно дорога, но служит утеплением, что очень практично.
Несъемная опалубка из пенополистирола соединяется специальными замками и служит потом утеплением
К несъемной опалубке можно отнести и полые бетонные блоки разной формы, которые ставятся на подушку из песка в траншею, соединяются металлическим прутом и заливаются бетоном.
Несъемная опалубка из пустотелых блоков - тоже очень удобно, хотя и тяжело в исполнении
Продухи
Они абсолютно необходимы для того, чтобы подпол или пространство под домом вентилировались, и там не заводилась лишняя сырость, грибки и плесень. Земля выделяет влагу и должна сохнуть. Особенно продухи актуальны для выбранного нами дома из бревна, а также для любых деревянных конструкций, но только в случае, если есть подпольное пространство в случае герметичного монолитного ленточного фундамента. Если же полы настланы на плиту, или же фундамент свайный, необходимости в них просто нет.
Согласно СНиП 31–01–2003 (актуализированных как СП 54.13330.2011) «Здания жилые многоквартирные» (пункт 9.10), суммарная площадь продухов должна соотноситься, как 1 к 400 площади подвала, но составлять минимум 0,8 квадратных метра. Один продух должен быть не меньше, чем 15х15 сантиметров. Если он больше, он потребует специального армирования при заливке, поэтому мы будем делать продухи поменьше. Их должно быть чётное число, и они должны располагаться друг напротив друга. От углов они должны отстоять на 90 сантиметров или меньше.
От углов продухи должны отстоять на 90 сантиметров или меньше
Если есть внутренние ленты фундамента, то в них тоже должны быть продухи, чтобы не осталось герметичных камер.
Во внутренних лентах фундамента тоже должны быть продухи, чтобы не осталось герметичных камер
На зиму продухи закрывать не стоит, согласно СНиП 11–3-79 «Строительная теплотехника», которые регламентируют соотношение температур в подполе и на улице. Лучше хорошо утеплить пол.
Если вы почему-то не сделали продухи при заливке фундамента, можно их пробить позже болгаркой или перфоратором. Но это нарушает целостность фундамента и представляет собой сложную задачу.
Если продухи не сделаны при заливке фундамента, можно их пробить позже болгаркой или перфоратором
От мышей и прочей мелкой живности можно закрыть продухи специальными решётками.
Подушка из песка, щебня или гравия необходима для дренажа, теплоизоляции, лучшего укладывания раствора. Для типового ленточного фундамента достаточна толщина около 30 сантиметров.
Подушка под фундамент отлично видна на этой схеме
Гидроизоляция
Гидроизоляция бывает:
- плёнкой, выстилая доски до застывания - чтобы доски потом можно было использовать для других целей (необязательно);
Гидроизоляция досок опалубки при строительстве ростверка для свайного фундамента
- рубероидом (сверху) и битумным раствором (можно весь цоколь) после застывания - чтобы предотвратить проникновение влаги в стены (строго обязательно, и лучше применить оба материала).
Гидроизоляция фундамента битумом и рубероидом - абсолютно необходимая в строительстве вещь
Бетон достаточно хрупок и неспособен сопротивляться изгибанию при неравномерных деформациях. Армирование - гарантия прочности фундамента, его спасение от растрескивания и сдвижек.
Схема армирования показывает его принцип и необходимость
Есть простые правила:
- Лучше избегать сварки или применять её выборочно, отдавая предпочтение связыванию арматуры.
Связывание арматуры способствует большей пластичности фундамента
- Диаметр арматуры составляет 0,1% от площади сечения ленты, при учёте её длины. Принято, что если длина ленты больше трёх метров, то сечение прута - 12 мм.
Армирование фундамента - залог прочности дома
- Существуют также правила по определению расстояния между вертикальными и горизонтальными стержнями и их количества на погонный метр.
Определение расстояния между вертикальными и горизонтальными стержнями
Утепление и отделка
Совершенно не стоит пренебрегать утеплением фундамента - вы сильно сэкономите средства на отопление дома и подвала, убережёте дом от сырости. Причём можно сделать это ещё при его заливке, а можно - после застывания. Возможно, вы производите заливку с пенополиуретановой опалубкой, но можно и в обычную опалубку проложить полимерные панели. Или обшить готовый фундамент такими панелями, а сверху произвести облицовку.
Утеплитель для фундамента Пеноплэкс - пенополистирол ПСБ-C 25 2000х1000х100мм - укладывается на гидроизоляционную плёнку
Сам фундамент может быть отделан любым материалом. Тут открывается бесконечный простор для творчества!
Отмостка
Вокруг фундамента потом, после постройки дома, обязательно нужно сделать отмостку - полосу, непроницаемую для воды, шире, чем свес карниза дома, в идеале - с продуманной ливневой канализацией и хорошим дренажом. Главная её цель - не дать воде проникать к фундаменту. Вода, пропитавшая землю, может вызвать вспучивание грунта и растрескивание фундамента. Вода может попасть внутрь подвала и спровоцировать гниение деревянного дома снизу.
Отмостка может быть просто из асфальта, из бетона или цементного раствора (обязательно с армированием, чтобы предотвратить растрескивание, на песчаной или гравиевой подушке), может быть выложена плиткой, а может быть отделана тем же, чем отделан сам фундамент. Самая тонкая её часть должна быть толщиной не менее 5–7 сантиметров, и она обязательно должна иметь скос от дома для лучшего стекания воды.
Самая тонкая часть отмостки должна быть толщиной не менее 5–7 сантиметров, и она обязательно должна иметь скос от дома для лучшего стекания воды
Иногда отмостку тоже утепляют для лучшего эффекта.
Утепление фундамента и отмостки совершенно обезопасит дом от холода
Фотогалерея: варианты отмосток и облицовок фундамента
Облицовка фундамента сделана цветной галькой Здесь применены бутовый камень и плитка Облицовка галькой - дешёвый, но очень красивый вариант Облицовка бутовым камнем - это очень красиво Отмостку и фундамент можно отделать и гранитом Бетонная отмостка и отделанный камнем фундамент - грамотный подход Бетонная отмостка и отделанный камнем фундамент - очень изящное решение Отмостка, отделанная плиткой по бетону Асфальтовая отмостка - тоже отличное и оченоь простое решение Отмостка, отделанная галькой в бетоне
Погодные условия при заливке
Особо нужно оговорить благоприятные погодные условия при заливке фундамента, так как есть масса подводных камней при работе в низких температурах.
- Обычный цементный раствор не схватывается, если на улице температура ниже 5 0 С, и ваш фундамент сразу же начнёт крошиться.
- Рыть мёрзлую землю всегда неприятно. Вручную это просто очень тяжело, а при использовании техники есть риск повредить технику.
- Песчано-гравийная подушка будет засыпана некачественно, потому что зимой и песок, и галька, и щебень находятся в примороженном состоянии, их крайне сложно хорошо притрамбовать. При их оттаивании подушка не будет обладать нужной плотностью и упругостью.
- Если вы хотите использовать гидроизоляцию опалубки, то плёнка зимой - ломкая, и это будет крайне сложно сделать аккуратно.
- Арматура имеет большой коэффициент терморасширения. Сваренная в холод конструкция для армирования обязательно увеличит свои размеры с потеплением.
- Кроме того, всегда есть опасность, что когда температура повысится и земля оттает, почву поведёт, и это обязательно приведёт к сдвижкам фундамента и тоже может послужить его быстрому разрушению.
Заливка фундамента зимой - опасное предприятие
Но если вам неймётся, и вы готовы работать при низких температурах, или же таков характер вашей почвы (песок), что зима - единственная возможность избежать сыпучести при земляных работах, то нужно выполнить некоторые условия, чтобы неприятности потом не возникли.
Таблица схватывания бетона при разных температурах
Из рисунка хорошо видно, что оптимальной температурой для заливки раствора в опалубку будет интервал 15–25 0 С.
Расчёт фундамента
Разумеется, мы уже выбрали место для дома. Шутливая картинка определяет все разрешённые места для постройки на вашем садовом участке согласно СНиП.
Рисунок выбора места для дома с учётом всех строений и деревьев на участке и соседского забора
Сначала, что совершенно естественно, мы делаем проект дома, опираясь на заключение экспертов или известные ранее данные о почвах и водах на участке. Выбираем для дома материал. Нельзя забывать, что плитный фундамент занимает всю площадь дома, а ленточный и все типы ростверков свайного фундамента должны быть под каждой стеной дома, даже внутренней. Учитывая все факторы, мы выбрали одноэтажный деревянный дом из оцилиндрованного бревна площадью 122 м 2 .
Одноэтажный деревянный дом - лучший проект для ненадёжных почв, и для него хорошо подходит ленточный не сильно заглублённый фундамент
Для выбранного нами дома прекрасно подходит незаглублённый монолитный бетонный ленточный фундамент, который чаще всего и используется для лёгких деревянных и каркасных домов. Под такой фундамент можно и потом подводить траншеи для водоснабжения и канализации. Он представляет собой сплошную монолитную ленту, заглублённую на 50–70 сантиметров и выступающую над землёй на 50 сантиметров, одинаковую по сечению во всех своих местах. Его выступающая часть служит цоколем.
Калькулятор
Не стоит забывать и о том, что все внешние размеры дома и веранды указываются по центру ленты фундамента, а не по её краям, а внутренние - по внутренним размерам стен. Если количество внутренних стен указано недостаточным для вашего проекта, их длины можно просто просуммировать, что мы и сделали. Мощность ленты фундамента задаётся в зависимости от нашего грунта или наших предпочтений.
Таблица: ввод необходимых цифр в соответствии с проектом дома
| Позиция | ||
| 1 | Основные параметры (размеры дома, м) | |
| Длина | 8,33 | |
| Ширина | 10,5 | |
| 2 | Дополнительные параметры (длины внутренних стен, м) | |
| 1 дополнительная стена | 21 | |
| 2 дополнительная стена | 2,85 | |
| 3 дополнительная стена | 11 | |
| 4 дополнительная стена | 3,14 | |
| Длина наибольшей стены веранды | 10,5 | |
| Длина наименьшей стены веранды | 2,84 | |
| 3 | Желаемая мощность ленты | |
| Ширина (м) | 0,4 | |
| Заглубление в землю (м) | 0,5 | |
| Высота цоколя над уровнем грунта (м) | 0,5 | |
| Толщина песчаной подушки (м) | 0,3 | |
| Количество прутьев арматуры на один уровень | 3 | |
| Количество уровней арматуры на 1 метр высоты ленты | 2 | |
| Расстояние между вертикальными столбиками арматуры (м) | 1,5 | |
| 4 | Средние цены на материалы (руб) | |
| Бетон М-250 (за 1 м 3) | 3500 | |
| Песок для подушки (за 1 м 3) | 500 | |
| Арматура металлическая D=12мм (за 1 погонный метр) | 35 | |
| Обрезная доска на опалубку (40х150х6000мм, за 1 м 3) | 6000 | |
После введения всех исходных данных калькулятор выдаёт нам точный расчёт потребных нам материалов и их стоимости, исходя из действующих средних цен.
Таблица: итоговый расчёт необходимых материалов и приблизительный расчёт финансов
| Позиция | ||
| 1 | Необходимые материалы | |
| Бетон М-250 | 36.7 м 3 | |
| Песок | 11 м 3 | |
| Арматура металлическая | 1030.1 м | |
| Обрезная доска на опалубку | 6.7 м 3 | |
| Саморезы | По потребности | |
| Бечёвка и колышки для разметки | Из подручных средств | |
| 2 | Финансовые затраты (руб) | |
| Бетон М-250 | 128562 руб | |
| Песок | 5509,8 руб | |
| Арматура металлическая | 36054,8 руб | |
| Обрезная доска на опалубку | 40016,2 руб | |
| Итого полная стоимость (без учёта саморезов) | ||
| 210142,8 руб | ||
Нам понадобятся инструменты:
- Лопаты штыковая и совковая
- Тачка
- Ручная трамбовка или вибротрамбовка для уплотнения грунта и песка
- Строительный миксер для смешивания цемента (ёмкость для ручного вымешивания)
- Сварочный аппарат для сварки арматуры
- Молотки
- Болгарка для резки арматуры
- Гвоздодёр
- Монтировка
- Гидроуровень или нивелир
- Рулетка
- Плотницкий метр
- Плоскогубцы
- Расшиватели для отделки
- Циркулярная пила для досок
- Электродрель для досок
- Шуруповёрт для досок
- Козлы для распила досок
Разметка и земляные работы
Готовим участок: косим траву, выравниваем землю, выкорчёвываем деревья и пни на месте строительства. Площадка для стройки должна быть больше площади дома минимум на пару метров в каждую сторону.
Размечаем бечёвкой и колышками траншеи для ленты фундамента, не забывая о траншеях для водопроводных и канализационных коммуникаций. Колышки нужно вбивать с отступом от углов фундамента так, чтобы углы отмечались пересечением бечёвок.
Высота колышков должна быть равной цоколю фундамента - то есть высоте, на которую лента фундамента выступает над землёй.
Разметка фундамента - видны параллельные линии, образуемые бечёвками
Песчаная или галечная подушка под ленточный фундамент уплотняется вибротрамбовкой
Цемент наберёт свою предельную крепость только через месяц
На готовом фундаменте начинаем монтировать дом
Видео: создание ленточного фундамента своими руками
Вы убедились, что собственноручная заливка фундамента - довольно простое по технологии, но сложное по времени и трудозатратам дело. Зато вы сэкономите много денег и получите удовлетворение от того, что справились!
Даже далёкому от темы строительства человеку ясно, что верхний слой почвы, превращающийся весной и осенью из-за обилия влаги в жижу, не может служить основанием для постройки. Необходимо обеспечить опирание на более надёжную поверхность, для чего здание оснащают заглубляемой частью - фундаментом. Но каким должен быть этот самый фундамент для дома? Вариантов существует не один и не два, давайте же подробно с этим вопросом разберёмся.
Какой фундамент лучше
Знакомство с разновидностями фундаментов будет более осмысленным, если предварительно определить критерии выбора данной конструкции. Итак, хороший фундамент должен:
- Иметь как можно меньшую стоимость.
- Обеспечивать такое удельное давление на грунт, которое не превышало бы несущей способности последнего. Очевидно, что удельное давление на грунт при одной и той же массе постройки будет тем меньшим, чем большей будет площадь подошвы фундамента.
- Иметь срок службы не менее, чем ресурс строения.
Понимая это, можно переходить к изучению разновидностей этого конструктивного элемента.
Виды фундаментов
Если прочный грунт залегает сравнительно неглубоко, обычно применяют столбчатые основания.
Самый дешёвый вариант, представляющий собой упорядоченную группу столбов. Они обязательно устанавливаются в углах постройки и в прочих местах пересечения несущих стен, а при необходимости - ещё и вдоль стен с определённым шагом, который зависит от конфигурации и веса строения.
Столбчатый фундамент применяется на прочных грунтах для небольших по весу строений
Площадь опирания столбчатого фундамента мала, поэтому возводится он только под лёгкими постройками: каркасными домами, деревянными либо построенными из пеноблоков (в этом случае на столбы укладывается пояс из железобетона или металлопроката). При значительной массе строения удельное давление на грунт окажется чрезмерно большим. Следует также учесть, что в доме с подобным основанием устроить подвал невозможно.
По используемому материалу столбчатые фундаменты делятся на:
- деревянные;
- каменные;
- кирпичные;
- железобетонные.
Деревянные
Это устаревшая технология, но в силу своей дешевизны она может оказаться вполне уместной и сегодня, например, при строительстве дачного домика или сарая. Следует использовать нижнюю часть сосновых или дубовых деревьев диаметром от 25 см, которая устанавливается прикорневой частью (её называют комлем) вниз. В качестве биозащиты, предотвращающей гниение, применяют отработку, дёготь и современные антисептики.
Деревянные столбы необходимо обработать антисептическими пропитками
Полезно также обжечь наружную поверхность ствола газовой горелкой или паяльной лампой. Тогда она будет намного менее подвержена разрушению и поражению грибком. Однако нужно понимать, что даже при самых эффективных мерах защиты срок службы деревянного фундамента окажется сравнительно коротким.
Чтобы увеличить площадь опирания, под деревянный столб можно подложить крестовину из отрезков бруса длиной 70 см (для надёжности она соединяется со столбом в шип) или ЖБ-плиту. Эффективнее всего залить плиту прямо на месте и утопить столб сантиметров на 15 в ещё жидкий раствор - это обеспечит его надёжную фиксацию.
По завершении монтажа выемку, в которой установлен столб, засыпают песком с послойной трамбовкой (для хорошего уплотнения песок предварительно смачивают).
Каменные
Более прочный и долговечный вариант, но при этом опять же имеющий вполне демократичную стоимость. Она обусловлена применением никак не обработанного природного камня - бутового (известняк, доломит, песчаник) или гранитного.
Используются фрагменты размером 20–30 см, которые складываются в столб с заполнением просветов щебнем и цементным раствором (бутобетонная кладка). При этом нужно помнить и о перевязке швов.
Вместо камня можно применить другой дешёвый материал - кирпичный бой.
Кирпичные
При возведении такого фундамента особое внимание следует уделять выбору кирпича: он должен быть как можно более влагоустойчивым. Наилучшим образом этому требованию соответствует кирпич-железняк. В крайнем случае допускается применение и других видов, но только при условии обработки надёжной гидроизоляцией.
Кирпичные столбы уступают железобетонным по прочности, но превосходят деревянные по сроку службы
Железобетонные
Особенность ЖБ-столбов состоит в том, что для их строительства не обязательно выкапывать большой котлован. Можно сделать одно или несколько отверстий садовым буром, затем установить туда асбестоцементную или пластиковую трубу и залить в неё бетон. На дне выемки перед установкой трубы нужно сделать песчано-гравийную засыпку, а в трубу перед заливкой бетона установить арматурный каркас (бетон плохо работает на растяжение). Пластиковая труба выступает не только формой для бетона, но и защищает его от воды. Асбестовую трубу перед установкой нужно обмазать битумом.
За неимением трубы можно использовать цилиндрическую оболочку, сшитую из рубероида.
Из-за опасности перекоса не допускается применение столбчатого фундамента на участках с большим уклоном.
При значительной массе строения (кирпичный дом) либо низкой несущей способности грунта приходится увеличивать площадь опирания, поэтому фундамент строят в виде сплошных лент под всеми капитальными стенами. Затраты средств и труда по сравнению со столбчатым аналогом увеличиваются, но зато появляется возможность устроить в доме подвал - ленты фундамента станут его стенами. Кроме того, такое основание застраховано от перекосов даже при значительном уклоне строительной площадки.
Ленточный фундамент требует больших затрат, чем столбчатый, но зато он выдержит гораздо более тяжелый дом и позволит устроить в нем подвал
Существует несколько видов ленточных фундаментов:
- монолитный;
- сборный;
- бутовый;
- панельный.
Монолитный
Изготавливается непосредственно на стройплощадке путём заполнения опалубки жидким бетоном. В индивидуальном строительстве именно этот тип основания применяется чаще всего, поскольку для его возведения не требуется спецтехника.
Сегодня выпускаются специальные формы из пенопласта, которые можно использовать вместо деревянной опалубки. Выигрыш от такого решения получается двойной:
Пенопласт нужно как можно быстрее защитить при помощи отделочных материалов от содержащегося в солнечном свете ультрафиолетового излучения, которое его разрушает.
Сборный
Строится из готовых железобетонных блоков, которые устанавливаются на бетонную плиту. Для объединения в одно целое фундаментные блоки имеют специальные пазы, которые после установки на место нужно заполнить раствором. Возводить фундамент из блоков проще и быстрее, но для их доставки и монтажа нужны грузовой автомобиль и подъёмный кран.
Для построек большой массы выпускаются блоки с увеличенной подошвой (изделие похоже на перевёрнутую букву «Т»), благодаря чему существенно уменьшается удельное давление на грунт.
Блоки с увеличенной подошвой способны выдерживать очень большой вес
Стыки между блоками подвержены промерзанию, поэтому сборный фундамент не очень хорошо подходит для домов с цокольным этажом.
Бутовый
Недорогой вариант ленточного фундамента, который сооружается так же, как и каменные столбы (см. выше). По прочности уступает железобетонному аналогу, поэтому допускается к применению только при высоте здания не более двух этажей. Ещё одно требование: ширина такого фундамента должна быть не менее 60 см.
Панельный
Для устройства ленточных фундаментов под лёгкими деревянными домами, владельцы которых желают иметь подвал (столбчатый фундамент, как уже говорилось, такой возможности не даёт), выпускаются специальные панели из ячеистого бетона, поры которого заполнены утеплителем.
При их изготовлении в бетонную смесь добавляют гидрофобизирующие добавки, благодаря чему отпадает необходимость в проведении работ по гидроизоляции фундамента. Толщина панелей составляет 260 мм.
Самый дорогой вид основания. Это уже не узкие ленты, построенные только под несущими стенами, а полностью перекрывающая постройку монолитная ЖБ-плита. Дороговизна обусловлена не только её размерами, но и необходимостью применять усиленное армирование.
Монолитная железобетонная плита - самый дорогой из всех сущестующих типов фундаментов
К устройству плитного фундамента приходится прибегать в том случае, когда строительство ведётся на слабом, непредсказуемом грунте или в условиях высокого уровня грунтовых вод. Плита даёт следующие преимущества:
- Уменьшает удельное давление на грунт до минимума.
- Превращает постройку в единую конструкцию, благодаря чему она сохраняет целостность и не деформируется при неравномерных просадках грунта.
Если грунт с достаточной несущей способностью залегает слишком глубоко, любое из описанных оснований будет иметь чрезмерно высокую стоимость. В подобных ситуациях применяют ещё одну разновидность - свайный фундамент.
Сваи представляют собой длинные прочные железобетонные или стальные стержни, которые внедряются в грунт до нужной глубины.
Устройство свайного фундамента позволит построить дом на слабых грунтах и на плывунах
Существуют следующие разновидности свай:
Две первые разновидности внедряются в грунт посредством ударного воздействия или вдавливания. Винтовые сваи не требуют применения сваебойной техники, их можно установить самостоятельно. Для этого понадобятся длинный рычаг и несколько помощников.
Проектирование фундамента
Этап проектирования всегда начинается с исследования грунта на участке строительства с целью оценки его несущей способности, сжимаемости и уровня грунтовых вод. Эту работу обязательно должны проводить специалисты лицензированной организации, которые вынесут своё решение после анализа несколько проб, взятых при помощи специального бура.
Строить наобум, даже располагая данными о грунтах на соседних участках (если кто-то из соседей уже заказывал такое исследование), крайне не рекомендуется, поскольку геологическая ситуация на вашей территории может отличаться от имеющейся поблизости.
Грунты бывают разными, но в целом все они представляют различные сочетания всего двух крайних форм:
А вот промежуточные формы:
- супеси: содержат всего 5-10% примесей глины;
- суглинки: глина занимает от 10 до 30%.
Обе разновидности могут быть лёгкими, тяжёлыми и пылеватыми. Очевидно, что чем ближе грунт к глинистому, тем более проблемным он является с точки зрения строительства.
От содержания глины в грунте зависит такая важная его характеристика, как пучинистость. Она напрямую связана со способностью задерживать влагу: чем больше воды будет в грунте к наступлению морозов, тем сильнее он увеличится в объёме при замерзании этой самой воды. Если промерзание грунта распространится ниже подошвы фундамента, последний подвергнется выдавливающему воздействию снизу.
Таким образом, от пучинистости зависит глубина заложения фундамента:
Части фундамента, расположенные под внутренними стенами, можно заглублять на 0,5–0,6 м независимо от типа грунта.
При строительстве на пучинистом грунте глубину заложения фундамента можно уменьшить двумя способами:
- Путём утепления грунта, благодаря которому глубина его промерзания уменьшится. Вокруг строения широкой полосой укладывается утеплитель, способный нести нагрузку без деформаций. Наилучший вариант - экструдированный пенополистирол. Более дешёвый, но менее эффективный аналог - керамзит.
- Путём замены пучинистого грунта до глубины промерзания на песчаный. Ширина засыпки должна несколько превосходить поперечный размер фундамента.
Что касается несущей способности грунта, то она зависит от множества характеристик:
- размера частиц и силы сцепления между ними;
- размера и характера посторонних включений;
- коэффициента трения между частицами;
- способности почвы размываться и растворяться;
- сжимаемости и разрыхляемости грунта.
Несущую способность грунта определяют по специально разработанным методикам.
Всё вышесказанное относится к наиболее распространённым рыхлым грунтам. Кроме них встречаются скальные грунты, представляющие собой очень надёжное основание для строительства.
Скальные грунты отличаются высокой прочностью, поэтому на них устраивают незаглубленные ленточные или свайные фундаменты
Расчёт фундамента
Проектирование и расчёт фундаментов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Перед выполнением расчётов необходимо определить ряд параметров.
Необходимая площадь опирания
Определяется по формуле: S = M / P, где M - масса всего строения, включая фундамент (кг); P - несущая способность грунта (кг/см 2).
Необходимая прочность материала на сжатие
Применяется та же формула, но в несколько изменённом виде: П = М / S ф, где М - масса надфундаментной части строения (кг); S ф - площадь, которой строение опирается на фундамент (см 2).
Запас по прочности целесообразно делать небольшим, так как чем более прочным является материал, тем дороже он стоит.
Прочие исходные данные
При выполнении расчётов определяется глубина заложения фундамента. О том, как это делается, мы уже говорили. Помимо этого выполняют:
- расчёт армирования;
- расчёт на возможную неравномерную просадку грунта и пр.
Методика достаточно сложна, поэтому выполнять такую работу должны профессиональные инженеры-строители.
Какой бетон следует применять
Для строительства фундамента используют тяжёлый бетон. При выборе нужно обращать внимание на следующие характеристики:
Оптимальными для заливки ленточного фундамента считаются бетоны с подвижностью П3 и П4. В первом случае при укладке обязательно следует использовать виброплиту, во втором - её использование очень желательно. Бетон с индексом подвижности П5 является слишком текучим и для подобных целей обычно не используется. Бетон П2 можно использовать только при условии редкого расположения арматуры, применение виброплиты является обязательным.
Сегодня существует достаточно много предприятий, занимающихся производством и доставкой бетонной смеси готовой (БСГ). Однако практика показала, что среди них немало недобросовестных, поэтому выбирать поставщика нужно очень тщательно. На всякий случай рекомендуется заказать бетон на 1–2 ступени выше по марочной прочности, чем требуется по расчёту.
Ну а самый надёжный вариант - изготовить бетон самостоятельно. Для этого нужно скрупулёзно изучить технологию (в сети есть множество публикаций на эту тему) и взять в аренду бетономешалку с приводом - раствор, приготовленный в корыте путём перемешивания лопатой, получается на 40% менее прочным.
Строительство фундамента
Процесс возведения рассмотрим на примере самой популярной разновидности - ленточного фундамента. Вот из каких этапов он состоит:
- Разметка: очертания будущего фундамента обычно обозначают при помощи вбиваемых в землю колышков и натянутого между ними шнура. Каких-либо сложностей тут нет, но нужно помнить об одной тонкости: у размеченного 4-угольника должны быть равными не только противоположные стороны, но и диагонали (признак равенства всех углов 90 градусам).
Разметка будущего фундамента производится при помощи шнура и колышков (или специальных стульчиков)
- Рытьё траншеи: выемку грунта нужно производить на глубину ниже проектной отметки подошвы фундамента, так как под ним будет настилаться песчано-щебёночная подушка.
- Устройство подушки: этот конструктивный элемент состоит из двух слоёв: снизу - песок, сверху - гравий или щебень. Толщина слоёв - по 10 см. Подушка исключает поступление к фундаменту воды снизу вследствие капиллярного эффекта (щебень и песок являются дренирующими материалами и за счёт своей сыпучести равномерно распределяют нагрузку от фундамента на грунт).
Подушка под фундамент представляет собой совокупность тщательно утрамбованных слоев песка и гравия (или щебня)
- Более надёжным будет уложить поверх подушки подготовку из тощего (с увеличенным процентным содержанием песка и гравия относительно цемента и воды) бетона толщиной 15–20 см без армирования или 6–10 см с армированием.
- Монтаж опалубки: её собирают из листовых древесно-стружечных материалов, фанеры или досок. Конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы не разрушиться под весом довольно тяжёлого бетона, поэтому на всём протяжении её укрепляют подпорками.
Деревянная опалубка перед заливкой бетона обязательно укрепляется боковыми подпорками
- Внутри опалубки поверх песчано-щебёночной подушки нужно настелить рубероид. Древесные элементы, из которых собирается опалубка, имеет смысл обернуть полиэтиленом. Тогда они не испортятся от контакта с бетоном и могут быть использованы впоследствии для иных задач.
- Армирование и устройство продухов: арматурный каркас устанавливают с учётом того, что наибольшие растягивающие усилия при изгибе возникают у самой поверхности. То есть рабочие пояса нужно располагать у верхней и нижней граней будущего фундамента, но так, чтобы арматура была защищена слоем бетона толщиной в 30– 40 мм. При армировании следует соблюдать два важных правила: арматуру нельзя приваривать - только связывать: в месте сварки она теряет прочность и становится хрупкой; углы и другие места пересечения лент нужно армировать не двумя прямыми пересекающимися прутами, а одним Г-образным, причём каждая его часть должна иметь длину не менее 30 см.
В углах арматурного каркаса используются цельные пруты, согнутые под необходимым углом
- Для устройства вентиляционных отверстий (продухов) в местах их расположения к арматуре нужно прикрепить отрезки пластиковой трубы, упирающиеся торцами в стенки опалубки. Чтобы бетон не просочился в трубу, её заполняют мокрым песком. Аналогичным образом монтируются отверстия для проведения сквозь фундамент инженерных коммуникаций.
В каркасе фундамента устраиваются специальные отверстия-продухи. Они нужны для вентиляции и удаления мзбыточной влаги, просачивающейся из почвы
- Заливка бетона: крайне желательно залить весь бетон за один подход. При этом нужно обеспечить выход из массы раствора всего воздуха, иначе останутся пустоты. Лучше всего этому способствует специальный инструмент - виброплита. Если её в наличии нет, свежезалитый раствор густо прокалывают арматурным прутом или лопатой.
Влияние погодных условий на качество заливки
Заливку бетона лучше всего производить в умеренную погоду - нежаркую и сухую. В период обильных дождей эту операцию лучше отложить. Но нередко случается досадный казус: заполнение опалубки бетонной смесью в самом разгаре, а с неба начало лить как из ведра. В таком случае заливку лучше не прерывать, но траншею надо накрыть полиэтиленовой плёнкой. Открываем поэтапно отдельные небольшие участки, заливаем бетон - и тут же возвращаем укрытие на место.
Особенно важно исключить попадание осадков в бетонную смесь глубокой осенью, когда ночные заморозки вполне реальны. Если допустить заливание бетона дождевой водой, результат будет плачевным: монолит превратится в хрупкую субстанцию, которая будет рассыпаться от несильного удара.
Гидроизоляция
Как мы уже знаем, после монтажа опалубки подушка застилается рубероидом. Это горизонтальная гидроизоляция, которая защитит от влаги подошву фундамента. Этот же материал или аналогичный (толь, полимерная плёнка) следует наклеить при помощи мастики на боковые стороны, причём не только снаружи, но и внутри.
Внутренняя и наружная поверхности фундаментной ленты обязательно покрываются гидроизоляционым материалом
Наружную боковую (вертикальную) гидроизоляцию нужно защищать от механических повреждений, поскольку на неё будут оказывать давление грунт (при промерзании и сезонных подвижках) и грунтовые воды. Кроме того, она может быть повреждена при засыпке траншеи. Такой защитой может выступать утеплитель или стенка из кирпича. Если они по каким-либо причинам не могут быть установлены, нужно хотя бы наклеить гидроизоляцию в несколько слоёв.
Вместо отделки рулонным материалом можно применить оштукатуривание.
Места прокладки инженерных коммуникаций сквозь фундамент необходимо герметизировать при помощи жидкого стекла или мастики.
Сегодня выпускаются специальные составы на основе силикона, которые делают поверхность бетона несмачиваемой. Они устраняют капиллярный эффект в порах, благодаря которому происходит впитывание воды. Называются они гидрофобизаторами. Водорастворимые разновидности можно добавлять в состав бетона, производя объёмную гидрофобизацию.
Материалы на основе органических растворителей наносят на поверхность, при этом они пропитывают бетон на 1 – 2 см. Правда, нужно учитывать, что гидрофобизированный бетон имеет низкую адгезию, поэтому наклеить на него что-либо будет невозможно.
Утепление
Утеплять все строительные конструкции кроме кровли следует снаружи, иначе, будучи изолированными от тёплого внутреннего пространства, они будут чаще промерзать и оттаивать. В случае с фундаментом нужно подбирать такой утеплитель, который мог бы выдерживать давление со стороны грунта при его промерзании или подвижках. Таким требованиям удовлетворяют:
- экструдированный пенополистирол (обладает наилучшими теплоизоляционными свойствами);
- керамзит;
- опилкобетон.
Листы пенополистирола устанавливаются очень просто: они приклеиваются к гидроизоляции, а затем ещё и прикручиваются тарельчатыми дюбелями (шляпка имеет увеличенный диаметр). Следует применять специальные листы с такой конфигурацией торцов, которая позволяет производить бесшовную укладку. Если же используются обычные листы, швы между ними нужно заделывать монтажной пеной.
Листы экструдированного пенополистирола хорошо удерживает тепло и надежно защищает слой гидроизоляции от разрушения
Устройство отмостки
Чтобы атмосферная влага не проникала в примыкающий к фундаменту грунт, вокруг дома устраивается бетонированная полоса шириной 1 м. Делается она так:
Отделка фундамента дома
Для отделки надземной части фундамента выпускаются специальные материалы, которые отличаются от стеновых повышенной прочностью. Наиболее популярными являются:
Цокольные панели и сайдинг прикручиваются к обрешётке, каменные плиты крепятся на раствор или клей.
Видео: сооружение ленточного железобетонного фундамента своими руками
Необходимо помнить о том, что фундамент относится к числу наиболее ответственных частей постройки. Поэтому весьма желательно, чтобы его проектированием и строительством занимались специалисты. Если вы всё-таки намерены делать его самостоятельно, выполняйте каждый этап с предельным старанием и тщательностью, уделяя особое внимание технологии приготовления бетона.