Какой дом можно построить из щелевого фундамента глубокого заложения?

При строительстве зданий на нестабильных почвах бывает сложно определиться с типом закладываемого основания. Чтобы совместить устойчивость к подвижкам грунта и особую надежность строители «скрестили» два самых популярных варианта базисов для получения универсальной конструкции – ленточной основы на сваях. Стоит более внимательно рассмотреть свайно-ленточный фундамент, плюсы и минусы которого позволят оценить целесообразность его монтажа.  

Технология строительства щелевого фундамента для частного дома

Щелевой фундамент является одним из наглядных примеров адаптации традиционного ленточного основания к глинистым грунтам. Отсутствие опалубки по всей высоте заливки и сокращение земельных работ существенно удешевляет стоимость строительства объекта.  Щелевые фундаменты  популярны  для жилых домов малой этажности, гаражей, построек хозяйственного назначения и других строений.

Особенности щелевых ленточных оснований

Конструктивно щелевые фундаменты сопоставимы с монолитными ленточными основаниями, только вместо опалубки используется траншея. Внешне траншея чем-то схожа с щелью в земле, отсюда и название «щелевой» фундамент. Неровные борта земляной траншеи обеспечивают прочное сцепление грунта и залитой бетонной смеси.

Формирование нижней части щелевой опоры происходит посредством грунта, выполняющего роль опалубки под подошву фундамента. Таким образом, нагрузки на грунт со стороны строения передаются всеми поверхностями фундамента – опорной плоскостью  и боковыми стенками, то есть фундамент передает полный спектр  нагрузок вертикального и горизонтального направлений.

Закладку  щелевых оснований производят  в глинистых почвах. Заливкой бетонной смеси в распор траншеи создается жесткая пространственная конструкция, обеспечивающая устойчивость строения к весовым нагрузкам и выталкивающим усилиям морозного пучения.

Изготовление щелевых  фундаментов  для  домов, возводимых  на песчаных почвах,  не рекомендуется.

 Песок не удерживает  геометрическую форму стенок, в результате осыпающийся грунт резко ухудшает качество заливаемой бетонной смеси и не способствует созданию работоспособного фундаментного монолита.

К достоинствам щелевых фундаментов относят:

  • Существенное снижение трудоемкости строительных работ. Статистика утверждает, что переход на закладку щелевого фундамента  сокращает объемы проводимых земляных работ  практически в два раза, объемы работ с опалубкой  – до 60-70%;
  • Снижение затратной части по  бетону —  до 6% и по арматуре – до 20%;
  • Возможность использования траншейных технологий в стесненных условиях при запрете проведения динамических воздействий на грунт, например, вблизи коммуникаций или около построенных зданий.

Главным недостатком оснований щелевого типа является ограничение его применимости:

  • Допускается заливать только в глинистых грунтах, чтобы обеспечивалось сохранение формы траншеи при заливке бетонной смеси и ее уплотнении;
  • Использовать только на непучинистых грунтах, поскольку морозные пучения высокой интенсивности способны выпучить и перекосить возведенный дом, за счет бокового сцепления фундамента с грунтом;
  • На щелевых опорах не возводятся массивные постройки.

Взаимодействие щелевых оснований  с почвой

При охлаждении воздуха в холодный период зимнего сезона начинается процесс промерзания  почвы. В пучинистых грунтах  характерен следующий процесс: по мере углубления фронта промерзания от поверхности земли в грунтовую толщу возникают касательные силы пучения, приложенные к боковым  поверхностям фундаментов.

При  понижении температуры грунта величины удельных касательных и, соответственно,  суммарных сил пучения  Qf возрастают практически до 30 тс/м. Смерзание грунта в единое целое поддерживает лед, однако при  весеннем потеплении лед теряет свои связующие свойства.  При понижении температуры замерзшего грунта значения суммарных сил Qf  достигают  своего максимума и потом начинают снижаться.

В процессе  изменения касательных нагрузок пучения возможны два варианта событий:

  1. При превышении нагрузок воздействия со стороны построенного дома над значениями показателей Qf  будет соблюдаться устойчивость опоры, деформация пучения – нулевая;
  2. При превышении значений Qf над нагрузками со стороны постройки  фундамент теряет устойчивость и начинает перемещаться вверх  вместе с замерзшим грунтом. При этом происходит отрыв подошвы  фундамента от грунтового основания с образованием под ней объемной мини-полости. В процессе  весеннего  оседания постройки, связанного со снижением сил пучения, в образовавшуюся полость попадает грунт со стенок траншеи. Опора фундамента уже НЕ МОЖЕТ вернуться в исходное положение. Начинается крен всего строения, с годами все нарастающий.
Читайте также:  8 советов, какую арматуру использовать для фундамента

Методики расчета

В зависимости от глубины  заложения щелевые фундаменты подразделяются  на два типа:

  • Глубоко заглубленные  — заложенные ниже глубины промерзания почвы;
  • Мелкозаглубленные — применяемые на непучинистых почвах.

Требования к фундаменту

  • Достаточные прочностные характеристики и устойчивость – обеспечиваются правильно подобранными габаритами конструкции и качественными материалами, используемыми для его сооружения.
  • Соответствие нагрузок от здания на грунт его сопротивлению.
  • Устойчивость к воздействию касательных сил морозного пучения.
  • Стойкость к воздействию грунтовых вод.
  • Долговечность – достигается за счет правильной выполненной гидроизоляции и применения водо- и морозостойких материалов.

Рисунок 1. Универсальное ленточное основание

Изготовление фундамента с необходимыми прочностными и другими характеристиками возможно только при соблюдении всех вышеописанных требований.

Гидроизоляция для основания

Виды фундамента для частного дома разные, но в любом случае требуется защита от воды. В монолитном основании есть опоры, которые работают в роли капилляров при наличии даже малой влажности. Незащищенное основание в этом случае начнет поглощать влагу, что способно привести к отрицательным последствиям:

  • Уменьшение степени прочности.
  • Влага в порах начнет кристаллизироваться, что способно привести к ее повышению объема.
  • Появляется сырость внутри здания, а также плесень.

Если заранее не делать гидроизоляцию основания, то спустя время оно станет непригодным, что отражается на общем состоянии постройки. В современном строительстве применяют различные способы защиты:

  1. Обмазочный будет характеризоваться высокой степенью эффективности, простым обустройством и обеспечением защиты от влаги высокого качества. На основание наносят мастики или специальные эмульсии, предназначенные для этого. Требуется учесть рекомендации изготовителя по нанесению, и состав можно применять в простом или подогретом состоянии.
  2. Современный и весьма эффективный вариант для гидроизоляции – проникающий, который будет обеспечивать высокую глубину попадания в бетон. Смесь начинает кристаллизоваться в порах, что затруднит доступ влаги вовнутрь.
  3. Рулонный способ является наиболее популярным, и применяют в таком случае влагоустойчивые материалы в рулонах.

При принятии решения о выборе тех или иных вариантов для гидроизоляции с учетом размещения водоносных слоев, числа осадков в определенной местности, а также наличия рядом со строением систем дренажа, конструкционных особенностей и денежных возможностей заказчика.

Виды монолитного фундамента

По степени пучинистости грунта монолитная плита подразделяется на три вида:

Сплошная монолитная плита

Для сильно пучинистого грунта, подверженного перемещениям в вертикальной и горизонтальной плоскости, необходимо выбирать сплошную монолитную плиту. При этом конструкция должна иметь мощный армированный каркас, который не допустит нарушения целостности фундамента при отрицательном воздействии грунта.

Виды монолитного фундамента

Монолитная плита с ребрами жесткости

Для грунтов умеренной пучинистости, а также слабо пучинистых грунтов, допускается изготовление тонкой монолитной плиты с ребрами жесткости сверху или снизу.

Виды монолитного фундамента
  • Ребра жесткости вниз

Данная строительная конструкция является ленточным фундаментом, расположенным по всему периметру здания, на которой сверху располагается тонкая монолитная плита. Такая конструкция позволяет существенно сэкономить бетон, ведь наполнителем в ней является бутовый камень или керамзитобетон.

Виды монолитного фундамента
  • Ребра жесткости вверх

При таком типе конструкции ребра жесткости располагаются сверху, на моноплите, и повторяют контуры всех несущих стен здания. Здесь фундамент не имеет наполнителя, но экономия бетона для его возведения также довольно существенная.

Виды монолитного фундамента

Что характерно, монолитная лента, являющаяся частью данной конструкции, может выполняться из ФБС-блоков, а может заливаться из бетона. Второй вариант предпочтительнее, ведь в этом случае конструкция получается цельнолитой, а значит, обладает большей надежностью. К тому же доставка ФБС-блоков на стройплощадку и их установка на моноплиту требует применения спецтехники.

Утепленная шведская плита (УШП)

Виды монолитного фундамента

Огромную популярность на севере Европы, в Канаде и на Аляске получила, так называемая, утепленная шведская плита. Сегодня такой несущий строительный каркас все чаще применяют и в северных регионах нашей страны.

Читайте также:  Какой фундамент выбрать:столбчатый, ленточный или плиту?

Данный фундамент представляет собой монолитную плиту, в основании которой укладывается гидроизоляция (армированная полиэтиленовая пленка), а также теплоизоляция (экструдированный пенополистирол). Более того, на обрешетку, устилающую весь периметр будущего здания, перед заливкой бетона монтируется система теплого пола. В итоге получается прочное монолитное основание, теплоизолированное снизу и подогреваемое пол сверху.

Свайно-ростверковый тип

Свайный фундамент — это конструкция, собранная из свай, вбитых в землю до определенного уровня, и соединенных в верхней части ростверком.

Виды свай

Сваи — это стержни из различных материалов. Они могут быть бетонные, деревянные или металлические.

Ростверк

Ростверк — это конструктивный элемент, который распределяет и передает нагрузку от стен постройки к сваям.

Ростверк в конструкции свайно-ростверкового фундамента выполняет связующую функцию, поэтому он должен быть прочным и способным выдерживать значительные нагрузки. При строительстве многоэтажных домов изготавливают свайные фундаменты с монолитным ростверком из железобетона или, на крайний случай, используют металлический из швеллера.

Легкие деревянные ростверки на свайные фундаменты могут применяться при строительстве домов из сип панелей или каркасном строительстве. Нередко свайно-ростверковый фундамент применяется при строительстве домов или бань из бруса. При этом монтируется он на металлические сваи.

Ростверк свайного фундамента может быть высоким — расположен выше уровня земли; низким — находящимся в земле; промежуточным — расположенным на уровне грунта.

В строительстве многоэтажных домов чаще всего применяется конструкция свайного основания с низким ростверком. Такая схема, позволяет оборудовать подвальные помещения.

Посмотрев со стороны на готовое здание с применением свайной технологии с низким или промежуточным ростверком из железобетона, может показаться, что оно стоит на ленточном основании, т. к. внешне эти конструкции схоже. И по своей сути свайно-ростверковый — это тот же ленточный, но установленный на сваи.

Ответив на вопрос, что такое ростверк фундамента, рассмотрим на какие подвиды делится свайно-ростверковый фундамент.

Виды свайных фундаментов:

  • Свайно-винтовой;
  • На трубобетонных сваях;
  • На набивных;
  • На забиваемых.

В зависимости от поставленной задачи выбирается тот или иной вид свайно-ростверкового фундамента. В индивидуальном строительстве широкое распространение получил винтовой тип.

Основные его преимущества — это надежность, скорость монтажа, возможность установки в тех местах, где почва болотистая, ну и конечно его стоимость. Для строительства легких домов свайно-винтовой фундамент это наилучший вариант.

Преимущество свайно-винтового основания заключается еще и в том, что нет необходимости на начальном этапе строительства проводить работы по укладке сантехнических и других коммуникаций, сделать это можно и потом.

Монтаж винтовых металлических свай осуществляется при помощи специальной техники, но при необходимости смонтировать сваю можно и без нее. Для этого понадобится три человека, металлический лом и две трубы длиной не менее двух с половиной метров. Все это сделало конструкцию популярной среди тех, кто строит своё жилье самостоятельно.

Конструкция и монтаж щелевого фундамента

При строительстве ленточного основания на прочных глинистых грунтах с низким залеганием грунтовых вод можно обойтись без устройства опалубки и залить бетон прямо в траншею. Такой фундамент дома называется щелевой. Этот вид оснований очень популярен и используется при возведении домов малой этажности, строительстве хозяйственных построек и гаражей. Данная методика возведения основания позволяет значительно снизить объёмы земляных работ и сэкономить время и деньги на установке опалубки. В итоге себестоимость строительства становится более приемлемой, а сроки монтажа уменьшаются.

Исследование ленточных щелевых фундаментов

Результаты исследований, проведенных ВНИИОСП и НПО Союзспецфундаментстрой, позволили выявить особенности работы щелевых фундаментов, которые заключаются в следующем. Нагрузка на основание передается боковыми плоскостями, торцами стенок и подошвой плиты ростверка. В работу включается также заключенный между стенками массив грунта, за счет чего нагрузка передается в плоскости на уровне торцов стенок.

Оптимальное расстояние между стенками, соответствующее максимальной несущей способности фундамента, составляет 0,6 – 1,3 м. Таким образом, заключенное между стенками грунтовое ядро и грунт за пределами стенок можно рассматривать как часть бетонно-грунтового фундамента на естественном основании с глубиной заложения, равной высоте стенок. При этом, в отличие от традиционного ленточного фундамента, в щелевом фундаменте следует учитывать силы сопротивления, действующие по боковым поверхностям стенок.

Читайте также:  Закладка коммуникаций в плитный фундамент

Что такое фундамент ТИСЭ

Фундамент ТИСЭ стоит в два – три раза дешевле прочих вариантов, причем низкая стоимость никоим образом не отражается на его качестве и безопасности.

Индивидуальное строительство в стране стремительно развивается. Застройщики с хорошим денежным запасом возводят фундаменты под свои дома, заботясь лишь об их надежности – их мало волнует стоимость данного предприятия.

Другое дело – люди со скромными возможностями. Им приходится тщательно просчитывать затраты на каждом этапе строительства. Именно для этой категории застройщиков компанией ТИСЭ и была разработана уникальная технология, позволяющая построить недорогое, но надежное основание под жилище.

Конструктивные особенности

Итак, что такое – фундамент ТИСЭ? Это свайно-ленточная конструкция, состоящая из бетонных армированных опор и железобетонного ростверка (устройство свайного фундамента с монолитным ростверком).

Особенность этой конструкции заключается в форме сваи: в нижней ее части имеется полусферическое расширение. Такая форма опоры способствует повышению несущей способности фундамента и предотвращает выдавливание ее на пучинистых грунтах.

Сваи ТИСЭ одинаково хорошо несут нагрузку от тяжелых каменных и легких каркасных домов (какой выбрать фундамент для каркасного дома), не давая усадку.

Схема устройства фундамента ТИСЭ.

Что такое фундамент ТИСЭ

Обратите внимание

Задача ростверка – связать все опоры в единую конструкцию. Он не контактирует с грунтом, равномерно распределяя нагрузку от дома между сваями.

К преимуществам фундамента типа ТИСЭ относятся:

  • низкая стоимость;
  • отсутствие необходимости в привлечении тяжелой строительной техники;
  • автономность производства работ при строительстве: для выполнения технологических операций не требуется подключение к электросети;
  • высокая скорость возведения и минимальные трудозатраты;
  • возможность самостоятельного строительства индивидуальными застройщиками, не имеющими опыта и специальных навыков;
  • легкость подводки инженерных коммуникаций даже на полностью построенном объекте.

Недостатки технологии фундамента ТИСЭ:

  • данный способ строительства нельзя использовать на болотистых местностях, обводненных и илистых грунтах;
  • использование только ручного труда: процесс строительства из-за этого сильно усложняется на каменистых и твердых грунтах. Правда, сейчас начали выпускать буры ТИСЭ с механическим приводом, работающим от легкого бензинового двигателя;
  • нет возможности устроить под всем домом подвал;
  • требуется устройство отмостки увеличенной ширины.

Вышеперечисленные недостатки фундамента ТИСЭ перекрываются плюсами, так что можно считать данную технологию самой экономичной и прогрессивной для частного строительства.

Устройство фундаментного бура ТИСЭ

Основным и единственным рабочим инструментом, который вам понадобится при строительстве фундамента по технологии ТИСЭ своими руками, является бур ТИСЭ-Ф.

Особенности и недостатки использования этого типа фундамента

Каждая из технологий, которая используется для возведения фундамента под здания и сооружения различного назначения, имеет ряд преимуществ и некоторые недостатки. Свайно ленточный фундамент плюсы и минусы:

Особенности и недостатки использования этого типа фундамента
  • стойкость к пучению и возможным сезонным сдвигам грунта;
  • возможность проведения монтажных работ на любом типе грунта;
  • возможность проведения всех необходимых работ самостоятельно, не привлекая третьих лиц и не арендуя спецтехнику;
  • доступная стоимость.

Недостатки свайно ленточного фундамента также имеются, правда, к ним можно отнести разве что отсутствие возможности обустройства подвального помещения или погреба. Использовать ли ленточный или свайный тип фундамента будет зависеть только от личных предпочтений.

Подготовка основания

Ровное основание – обязательное условие устройства ленточной конструкции. Технология оформления подосновы заключается в следующем:

  • Дно траншеи на 40-80 см покрывается песком или щебнем. Ширина слоя вдвое превышает размер ленточного фундамента. Избежать просадок поможет трамбовка через каждые 10 см.
  • Далее приступают к заливке подбетонки из тощего бетона аналогичной шириной. Высота слоя составляет 5-7 см.
  • После высыхания раствора в качестве подошвенной гидроизоляции применяют наплавление двух слоев различных битумных материалов (бикроста, технониколь и прочее).
Подготовка основания

Внимание! Подобная технология устройства монолитного основания расширяет подошву и ограничивает просачивание цементного молочка.

Т-образный ленточный фундамент представлен ниже на схеме: