Перш ніж будувати фундамент, необхідно вивчити особливості місцевості - клімат, геологію. Найбільш придатними для будівництва фундаменту умовами є такі, при яких рівень промерзання грунту менше рівня грунтових вод. Основою хороших грунтів вважаються суглинок, пісок. Складніше побудувати фундамент при таких умовах, коли рівень промерзання грунту виявляється більше рівня грунтових вод і основою грунту є пилуватий пісок, торф. Складно зводити фундаменти і на насипних грунтах.
Якщо необхідно звести фундамент в складних умовах, то попередньо слід врахувати багато чинників. Коли морози досягають рівня вод в грунті, то відбувається так зване «здуття грунту» внаслідок замерзання води. В результаті грунт буде нерівномірно підніматися, т. Е. Фундамент може деформуватися, перекоситися. А це означає, що навантаження у всій конструкції будинку будуть змінені, що може привести до таких дефектів, як поява тріщин в стінах або фундаменті будинку, в тому числі і наскрізних тріщин.
Тому при влаштуванні фундаменту необхідно вивчити грунт і визначити тип ґрунту, на якій буде зводитися будинок. Після цього можна приступати до вибору виду фундаменту. Наприклад, якщо грунт являє собою гранітну скелю, то можна обійтися і без будівництва фундаменту. Якщо ж грунт - глина з піском, фундамент необхідний. У той же час, фахівці найнадійнішим вибором вважають фундамент у вигляді монолітної плити. Його недоліком є висока ціна, так як і матеріали для роботи необхідні недешеві, і сама робота оцінюється дорого.
Можна вибрати менш дорогий варіант - це пристрій неуглубленной стрічки, т. Е фундаменту, що зводиться вище розрахункової глибини промерзання. При цьому обов'язково роблять конструкцію для відведення з даху дощової води, щоб попередити сильне перезволоження грунту навколо будинку під час злив.
Основні види фундаментів
Вид фундаменти вибирають після розрахунку величини навантажень від споруджуваної конструкції, несучої здатності основи, а також особливостей технології спорудження будинку і геологічного розрізу грунту. Існує кілька видів фундаментів, основними з яких є стрічковий, стовпчастий, свайно-гвинтовий фундаменти і монолітна плита.
Найбільш поширеним вважається стрічковий фундамент. Він складається з монолітної стрічки і може використовуватися на будь-яких грунтах, крім болотистій грунту. Цей вид фундаменту є недорогим і надійним.
Стовпчастий фундамент також недорогий. Складається він з армованих бетонних стовпів, встановлених окремо один від одного. Найчастіше цей вид фундаменту використовується для будівництва малоповерхових будівель, дач і маловесних будинків. Він використовується на всіх видах грунту, в тому силі і на болотистій місцевості. Якщо стовпчастий фундамент ставлять на болотистому ґрунті, то стовпи пов'язують монолітним поясом, розташованим над поверхнею грунту.
Найнадійнішим і дорогим видом фундаменту є армована монолітна плита. Такий фундамент рекомендується споруджувати в тому випадку, якщо очікуються чималі навантаження на грунт. Також він рекомендований при високому рівні грунтових вод, на грунтах з невеликою несучою здатністю.
Цей вид фундаменту відноситься до «плаваючим» конструкціям, які змінюють абсолютні позначки під впливом сезонних коливань, деформацій грунту. Однак такі деформації відносно горизонту не роблять вплив на конструкції будівлі, його експлуатації та надійності. Найкраще такий фундамент робити для будинків з простим планом. Щоб надати плиті ще більшої жорсткості, під несучими стінами будинку в підставі плити роблять спеціальні ребра жорсткості.
Плитний фундамент може бути декількох видів - гратчастий і суцільний. Для його будівництва спочатку виконують нівелювання місцевості і знімають шар рослинності для підготовки основи фундаменту. На підготовлену основу укладають шари піску і щебеню, кожен з яких окремо ущільнюють за допомогою котків або виброплит. Останнім роблять шар піску, після чого його добре ущільнюють, поливають водою і поверхня нівелюють.
Наступним етапом пристрою монолітної плити є підготовка опалубки і гідроізоляція фундаментної плити. Далі роблять армований каркас, після чого заливають плиту і бетон ретельно ущільнюють за допомогою глибинних вібраторів. Потім фундамент покривають поліетиленом і періодично поливають водою не менше 3 днів.
Особливості свайно-гвинтового фундаменту
Ще одним видом фундаменту, часто використовуваного при будівництві будинків, є свайно-гвинтова конструкція. Такий фундамент використовується давно. Раніше він часто використовувався для швидкого будівництва мостів на болотистих ґрунтах або установки інших споруд (маяки, стовпи) на замерзлих або слабких грунтах.
При будівництві житлових будівель такий фундамент почали використовувати відносно недавно. Останнім часом ця технологія була вдосконалена і нові конструкції гвинтових паль з поліпшеними експлуатаційними властивостями зараз широко використовують для спорудження фундаментів в житловому будівництві.
Перевагою цього виду фундаменту є можливість його споруди на найскладніших грунтах, в тому числі торф'яних і заболочених грунтах, рухливих і обводнених ґрунтах і на місцевості зі складним рельєфом. Ще одна перевага такої конструкції - економічність. Обумовлена вона тим, що не потрібно особлива підготовка місцевості. земляні роботи перед початком монтажу свайне конструкції. Крім того, для закручування паль не обов'язково використовувати спеціальну техніку, а можна все зробити руками.
Простий монтаж і невеликі терміни зведення фундаменту - це теж переважні особливості. Крім цього, свайно-гвинтовий фундамент будується без будь-якого порушення екології місцевості. Він незамінний для спорудження прибудов до вже побудованих будівель, для облаштування веранд, терас, причалів, патіо і інших архітектурних об'єктів, часто використовуваних для благоустрою заміських будівель.
До переваг описуваного виду фундаменту відноситься його довговічність і надійність, висока ремонтопридатність і сейсмостійкість. Несуча здатність паль становить 4-18 тонн. Для порівняння, для цегляного будинку необхідної вважається несуча здатність 7 - 9 тонн, а для дерев'яного - до трьох тонн.
Конструктивні особливості та види паль
Гвинтові паля має просту конструкцію: сталева труба з привареним до неї наконечником з лопатями. Гвинтові палі виробляють декількох видів. Це литі і зварні палі, основна відмінність між якими полягає в способі, за допомогою якого наконечник приєднаний до сталевій трубі. У литих гвинтових палях наконечник приєднаний до труби методом точного лиття по виплавлюваних моделях. У зварних гвинтових палях лопаті з наконечником до сталевій трубі приварюють шляхом напівавтоматичного зварювання в газовому середовищі.
Крім способу приєднання наконечників до труби, гвинтові палі розрізняють і по виду наконечника. Так, палі можуть бути з наконечниками з косим зрізом або конусоподібними. Якщо використовується паля з конусоподібним наконечником, то після її закручування рекомендується залити цементний розчин для збільшення міцності і надійності установки палі.
Також можна придбати палі нестандартної конструкції. Виробники пропонують гвинтові палі з трьома лопатями, в яких є одна лопать на наконечнику палі і ще дві лопаті на її тілі. Гвинтові паля трехлопастная забезпечує хорошу стійкість огорожі або огорожі при його розгойдуванні під впливом вітрів великої сили.
Як правило, гвинтові палі додатково обробляють антикорозійним засобом. Іноді випускають оцинковані палі. Діаметр продукції може бути різним: від 57 мм до 325 мм. Найбільш поширені для пристрою фундаменту палі гвинтові з діаметром 108 міліметрів. Вони використовуються для спорудження каркасно-щитових, брусових і рублених будівель. Довжина паль також відрізняється. При необхідності можна придбати гвинтові палі довжиною від 1,5 до трьох метрів. Якщо потрібно вкрутити палю на велику глибину, то можна наростити її.
Пристрій свайно-гвинтового фундаменту
Перед початком монтажу гвинтових паль потрібно провести розрахунок фундаменту. Для цього спочатку розраховують міцність ростверків і матеріалу паль. Після цього також розраховують несучу здатність грунту, враховуючи такі параметри, як тип ґрунту, глибина промерзання грунту, кліматичні особливості місцевості. На завершення виконують розрахунок несучої здатності грунту, орієнтуючись під час розрахунків на особливості проекту будови, розташування основних несучих конструкцій будинку. Щоб розрахунки були більш точними, можна виконати пробне вгвинчування паль.
Угвинчувати палі рекомендується на глибину менше, ніж рівень промерзання грунту. Коли свайно-гвинтовий фундамент будується на складних грунтах, наприклад, з торф'яним верхнім шаром, то необхідно закручувати паля до рівня міцного грунту. Якщо при цьому глибина. на яку були угвинчені палі, відрізняється, то їх необхідно обрізати до єдиного рівня і забетонувати. Під час бетонування фахівці радять в порожнину палі закладати шарами по 5 сантиметрів густий розчин і суху суміш. Під час усадки розчину буде виділятися волога, яка вбереться сухою сумішшю.
Бетонування паль виконують з метою посилення їх жорсткості і збільшення терміну експлуатації фундаменту. У деяких випадках можна не виконувати бетонування. Наприклад, при використанні труб з досить великою товщиною стінки (до восьми міліметрів), можна обійтися без бетонування.
Після вгвинчування і бетонування паль виконують скріплення їх між собою. Для цього використовують дерев'яний брус, швелер або двутавр. Коли фундамент споруджується для маловагі конструкції (лазня і ін.), То ростверком є нижній вінець зрубу. При цьому спеціальний оголовок приварюють до верхньої частини палі. Він необхідний для рівномірного розподілу навантаження. Всі зварювальні шви обробляють антикорозійним складом.
Для пристрою фундаменту можна вибирати палі, які раніше вже використовувалися. Це зручно при влаштуванні тимчасових споруд. Для повторного використання можна брати палі, що не бетонувати.
Для пристрою надійного і сталого свайно-гвинтового фундаменту необхідно дотримуватися технологію його монтажу, уникаючи поширених помилок. Такий помилкою часто є вгвинчування палі в попередньо викопану яму. Часто так роблять при необхідності спорудження фундаменту на грунтах з перешкодами. Фахівці не рекомендують так робити, так як при цьому горизонтальна стійкість і стабільність палі помітно знижується. У деяких випадках не можна обійтися без викопування ями. Тоді домогтися достатньої стійкості палі можна шляхом її закручування на 60-80 сантиметрів нижче рівня дна заздалегідь викопаної ями.
Ще однією часто зустрічається помилкою є вигвинчування палі з метою вирівнювання її по висоті з іншими палями. Це може стати причиною опади фундаменту, його руйнування. Відхилення паль по вертикалі, допустимий для пристрою надійного і сталого фундаменту, становить не більше двох градусів.
Для будівництва надійного, довговічного і сталого фундаменту важливо провести точні розрахунки і виконати основні операції в суворій відповідності технологією монтажу.