Різновиди фундаментів
Фундаменти можна поділити залежно від СПОСОБУ ОПИРАННЯ на землю та ФОРМИ на такі типи: 1. Стовпчасті 2. Стрічкові 3. Плитні.
ФУНДАМЕНТИ СТОВБЧАТІ
Цей вид фундаментів є найменш дорогим та найпоширенішим. Стовпчасті фундаменти найбільш підходять для зведення будівель на глибоко промерзаючому пучинистому ґрунті. Однак вид фундаментів, що розглядається, має ряд недоліків, що обмежують їх застосування. Наприклад, при рухомому ґрунті в горизонтальній площині, використання фундаментів стовпчастого типу можливе лише з дооснащенням залізобетонним ростверком, який гаситиме бічний зсув. Також сумнівне їх використання для будівництва будинків з важкими конструкціями на ґрунтах, що слабо несуть. Існують особливості і при організації цоколя, якщо, наприклад, при фундаментах стрічкового типу, цоколь є продовженням і виходить як би сам собою, то заповнення проміжків між стіною, землею і стовпами в стовпчастому фундаменті досить трудомісткий процес. Як уже говорилося, стовпчастий фундамент підходить для зведення легкостінних будівель, і є найбільш економним у порівнянні з фундаментом стрічкового типу (в 1,5-2 рази дешевше) і, звичайно, менш трудомістким. При будівництві фундаменту стовпи розміщуються на відстані 1,2–2,5 м у місцях найбільших навантажень: по кутах, під простінками, під опорами важких прогонів, на перетині стін. Зверху встановлених стовпів укладаються обв'язувальні балки, якщо відстань між окремими стовпчастими фундаментами перевищує 2,5-3 м, потрібно застосовувати залізобетонні або металеві рандбалки. Перетин стовпа вибирається виходячи з матеріалу їх виготовлення, і має становити не менше 400 мм для бетону, напівбетону та бута-плитняку, 600 мм – для кладкиз природного каменю, 380 мм – для цегляної кладки вище за рівень землі, і не менше 250 мм для фундаментів із забиральною перев'язкою.
Основні переваги стовпчастих фундаментів – це простота побудови та порівняно невисока вартість. До недоліків ж можна віднести низьку стійкість у ґрунтах, рухливих у горизонтальній площині, обмежену застосовність при зведенні великовагових будівель на ґрунтах, що слабо несуть, і неминучі складнощі з будівництвом цоколя.
ФУНДАМЕНТИ СТРІЧКОВІ
Цього типу фундаменти можуть зводитися під кілька окремих опор або безпосередньо під стіни будівлі. При зведенні під окремі опори фундамент стрічкового типу складається з перехресних залізобетонних балок, при побудові ж під стінами - стрічковий фундамент являє собою підземні стіни.
Стрічкові фундаменти ідеальні для зведення великовагових будинків зі стінами з каменю, цегли або бетону, і підводяться під капітальні стіни і всі зовнішні. Вимоги до обов'язкової наявності гаража під будинком, теплого підпілля чи підвалу визначають вибір на користь стрічкового типу. Однак стрічковий фундамент більш трудомісткий, ніж стовпчастий, його будівництво передбачає великий обсяг матеріалів, масштабні земляні роботи. Але, завдяки простоті технології зведення стрічкового фундаменту, незважаючи на всі зазначені недоліки, цей тип таки здобув широке застосування.
Фундаменти стрічкові типу поділяються на ЗБІРНІ та МОНОЛІТНІ
Процес побудови стрічкового монолітного фундаменту починається з підготовки дерев'яної опалубки, арматури та встановлення теплоізоляційних листів між ними на дні викопаного котловану, потім проміжок між стінками опалубки заливається бетоном. У цей період можна заощадити на обігріві будівлі, шляхомдодавання в фундамент утеплювача – пінопласту, керамзиту або мінераволатної плити.
Стрічкові фундаменти збірного вигляду будуються із готових бетонних або залізобетонних фундаментів.
До переваг стрічкових фундаментів можна віднести високу міцність, надійність, у разі монолітного виконання - можливість підведення під будівлі різних форм, при використанні ж збірних фундаментів відзначаються малі терміни побудови та простота роботи. Недоліками стрічкових фундаментів є великий обсяг земляних робіт і робіт з заливки опалубки, і як наслідок збільшення термінів будівництва, також ці фундаменти масивні, порівняно дорогі і вимагають значних трудовитрат. При використанні стандартних залізобетонних блоків фундаменти ще й у місцях з'єднань водопроникні, і менш практичні з цієї причини, а також важко застосовні для будинків, складної архітектурної форми.
ФУНДАМЕНТИ З ПЛИТ
Фундаменти плитного типу підводяться під площею всієї будови. Споруджуються такі фундаменти із залізобетонних балок, укладених наперехрест і жорстко замурованих на стиках, або ж з монолітного залізобетону, на вигляд плитний фундамент виглядає як гратчаста або суцільна плита. Плитні фундаменти з перехресних балок монолітного залізобетону використовуються для спорудження будівель на ґрунтах, що сильно стискаються, таких як звалилися звалища, пучинисті грунти і піщані подушки, такий фундамент має підвищену просторову жорсткість і його часто називають плаваючим. Зведення плитного фундаменту також як і стрічкового - ресурсомісткий процес, тому не використовується для побудови великих за площею споруд з високим цоколем. Найчастіше сама плита фундаменту в таких невеликих спорудах як гаражі та лазні використовується якпідлога. У більш ґрунтовних спорудах, таких як житлові будинки, плитний фундамент виготовляють з перехресно покладених армованих стрічок або ребристих плит.
Плитні фундаменти найбільш підходять для просадних і пучинистих ґрунтів. Розглядається тип фундаментів споруджують для будівель, що надають високе навантаження на фундамент, у випадках не міцної основи ґрунту або при високому рівні ґрунтових вод, через свою здатність компенсувати зміщення ґрунту як у вертикальній, так і в горизонтальній площині. Плитні фундаменти ефективні при зведенні малоповерхових будівель, невеликої площі та простої форми основи. З переваг фундаментів плитного типу можна відзначити відносну простоту їх спорудження і хорошу стійкість на рухомих, просадних і пучинистих грунтах. Недоліком є відносна дорожнеча через велику ресурсомісткість.
ФУНДАМЕНТИ СВАЙНОГО ТИПУ
Палеві фундаменти будуються з окремих паль, що перекриваються залізобетонною або бетонною плитою або ростверком (балкою) поверх них.
Цей тип фундаментів дуже трудомісткий і досить дорогий, його рідко застосовують в індивідуальних спорудах.
Особливо застосовні пальові фундаменти у разі, якщо на слабкому грунті потрібно звести важку споруду. При використанні під важкими будинками пальового фундаменту, навантаження посідає більш глибокі шари грунту, що мають і більшу щільність.
Для будівництва даного типу фундаменту застосовуються палі, виготовлені з різних матеріалів, наприклад, з бетону і залізобетону, з дерева, сталі, застосовуються і комбіновані палі. Палі можуть встановлюватися в грунт вже готовими, в цьому випадку йдеться про забивні палі, або ж палі створюються в пробурених каналах у грунті –набивні.
Якщо щільні шари грунту перебувають у великій глибині, застосовуються звані висячі палі, їх опір навантаженню будівлі обумовлено сукупним опором сили тертя грунту під гострим кінцем палі та бічних поверхонь. У випадку коли, палі встановлюються на міцний грунт - йдеться про паля-стійки.
При виборі матеріалу паль потрібно враховувати вологість ґрунту, якщо ґрунт сирої дерев'яні палі не підійдуть, хоча це і найдешевший варіант, але такі палі швидко згниють. За таких умов краще вибрати більш дорогі залізобетонні палі, термін їхньої служби набагато довший і ще цей вид паль витримує великі навантаження.
У цілому ж пальові фундаменти мають такі переваги: - економічність - при використанні пальового фундаменту ресурсомісткість знижується на 25-40%; - мають невелику усадку; - невисокі трудовитрати, що обумовлюється відсутність великих обсягів земляних робіт; - ефективно застосовуються на слабких ґрунтах при зведенні важких будівель. В якості недоліку можна вказати потребу в спеціальній техніці при будівництві пальового фундаменту.
Побудова фундаментів на піщаних подушках
Для зведення будівель на піщаних подушках можуть використовуватися різні види фундаментів, здебільшого функціональною властивістю такого фундаменту в цьому випадку буде зниження обсягів необхідних матеріалів і як наслідок економія витрат, заміщення непридатних для будівництва ґрунтів, підйом рівня підлоги над ґрунтовими водами та ряд інших особливостей.
Для побудови фундаменту на піщаній подушці на дно готового котловану висипають шар піску в 150-200 мм, пісок для цієї мети береться крупно або дрібнозернисті, шар піску слід утрамбувати і полити водою.
У пучинистих ґрунтах з глибоким промерзанням, а також у разі обводнення ґрунту, при побудові фундаменту на повітряній подушці обов'язково наявність дренажу, без якого ймовірно, що пісочну подушку просто заллє і фундамент буде непридатним для будівництва.
Так само при зведенні необхідно враховувати бажаний термін служби будівлі, так термін експлуатації фундаменту на дерев'яних стільцях всього 10 років, у той час як стовповий бетонний або бутовий фундамент можна використовувати протягом 30-50 років, а фундаменти стрічкового типу з буту або бетону прослужать і до 150 років.
Важливу роль відіграє і вид, і якість матеріалів, що застосовуються для будівництва фундаменту. Бутові фундаменти є кладкою на цементному розчині з відповідних за розміром і формою не дрібних бутових каменів. Ідеально для цієї мети підходять каміння плоскої форми, великі екземпляри для зручності можна розколоти. Товщина кладки вибирається з конструктивних рішень і становить приблизно 50-70 см. Бутовий фундамент масивний, його побудова - дуже трудомісткий процес, крім того його використання обмежене поширенням в області планованої споруди бутового каменю, його повинно бути достатньо, тільки в цьому випадку має сенс будувати бутовий фундамент із підніжного матеріалу. Через складність і тривалість робіт з підведення фундаменту з бутового каміння, його не доцільно використовувати для будівництва житлових будинків і дачних будиночків. До переваг такого фундаменту можна віднести відносну довговічність, стійкість до промерзання та негативного впливу ґрунтових вод, міцність.
Найчастіше застосовується бутобетонний фундамент, як наповнювач якого використовують бутові камені меншого розміру, гравій або щебінь, а також цегляні уламки і залізняк.
Заливний бетонний фундамент. Такий тип фундамент виготовляється з бетону з наповнювачем лише з дрібного щебеню або середнього гравію. Для його побудови необхідно попередньо звести опалубку, яка після заливається сумішшю бетону та наповнювача і добре трамбується, при цьому для підвищення якості бажано застосовувати вібратори. В силу свого однорідного складу товщина бетонної основи може становити всього 20-40 см. За міцністю заливний фундамент близький до розглянутого раніше бутобетонного типу, до недоліків відноситься більш висока вартість через збільшення обсягу необхідного цементу.
Фундамент із цегли будується у вигляді цегляної кладки, для такого фундаменту потрібна обпалена повнотіла цегла, як розчин використовують цемент або цементно-вапняну суміш. Товщина фундаменту залежить від кількості рядів цегли в кладці і відповідно може становити 38, 51 або 64 см. Такий фундамент дуже дорогий і недовговічний через малу водостійкість, його радять застосовувати тільки на сухих грунтах і тільки тоді, коли у вас достатньо недорогої цегли.