Как делают фундамент для многоэтажного дома?

Заливка бетона завершает создание монолитной конструкции или штучного изделия. В зависимости от целей строительства и времени года технология имеет свои тонкости.

Разновидности конструкций монолитного фундамента

Разновидности конструкций монолитного фундамента

Как уже отмечалось, монолитный фундамент – это плита, уложенная в заранее подготовленное место. Но, тем не менее существует несколько способов изготовления такого основания. Между собой они отличаются вариантами гидро — и теплоизоляции. Как вы уже поняли, ленточный монолитный фундамент – это немного другое. Там земля выкапывается только под фундамент, если нет подвала, а под пространством комнат земля остается. Здесь же выкапывается земли весь объем, под всей площадью дома.

Самый простой из такого рода фундаментов выполняется по следующей схеме:

На дно котлована, на заранее утрамбованную песчаную подушку устанавливают арматурную конструкцию и потом заливают бетоном. К более сложным относятся конструкции, в которых используют листы гидроизоляционного материала, геотекстиль, кроме этого в зависимости от типа грунта, возможно, изготовление дополнительной подушки из щебня.

Разновидности конструкций монолитного фундамента

Самый сложный монолитный фундамент выглядит в сечении как многослойный бутерброд:

  • песчаная подушка;
  • слой из геотекстиля;
  • слой щебня;
  • слой бетона так называемый подготовительный;
  • слой гидроизоляции;
  • монолитная плита.

Иногда, для повышения надёжности защиты фундамента перед тем как начать заливку бетона, укладывают листы полистирола, таким образом, теплоизоляция фундамента улучшается.

Такие сложные конструкции используются на сложных грунтах, например, с высоким уровнем грунтовых вод. Строители с большим опытом говорят, что монолитный фундамент можно применять вплоть до торфяников.

Естественные основания

Мы уже упоминали в разделе введение, следует обратить особое внимание на фундаменты под колонны на естественном основании. Что же это такое и в чем особенности?

Дело все в том, что они усложнены в сравнении с обычными основаниями, ведь согласитесь, что на колонну приходится приличная нагрузка, а ее несущая площадь куда меньше, чем у обычной стены.

Итак, 2 основных типа таких оснований:

Естественные основания
  • со ступенчатой плитной частью;

Ступенчатая плитная часть

  • с пирамидальной плитной частью

Естественные основания

Пирамидальная плитная часть

Весь этот документ – эта своеобразная инструкция, которая посвящает вас в тонкости постройки таких сооружений.

Фундаменты высотных зданий

Высотные здания строятся уже почти сто лет, однако в мире до сих пор нет их единой чёткой классификации.

Если в Нью-Йорке, Токио или Шанхае небоскрёбы возводятся по чисто экономическим причинам (слишком дорогая земля), то в Европе, России или Арабских Эмиратах причины немного другие — тут на первый план выходят личные амбиции или вопрос политического престижа. Можно провести аналогию со знаменитыми сталинскими высотками, самая известная из которых — главное здание МГУ с высотой шпиля 239 метров — почти полвека была самым высоким зданием Европы и попала в книгу рекордов Гиннеса.

Так или иначе, по прогнозам, несколько десятилетий спустя проблема нехватки городского пространства затронет все крупнейшие мегаполисы.

Нет ничего удивительного в том, что в центре российской столицы активно застраивается район Москва-Сити, в котором на сегодня возведено уже 20 зданий, чья высота превышает 200 метров.

Фундаменты высотных зданий

Здания, которые по российской классификации относятся к первой категории ответственности (выше 100 метров) уже есть в Екатеринбурге, Ханты-Мансийске, Новосибирске, Грозном.

А в Санкт-Петербурге, невзирая на крайне сложный характер грунтов, возводится грандиозный Охта-центр с расчётной высотой 463 метра. Это здание после окончания строительства сразу на 135 метров превзойдёт московский «Меркурий Сити Тауэр» — самое высокое на сегодня многофункциональное здание в Европе.

Читайте также:  Как рассчитать глубину заложения фундамента

Строительство высотных зданий сопряжено со множеством проблем. Но если безопасность надземной части зданий связана с качеством материалов и человеческим фактором, то подземная их часть подвергается гораздо большему числу рисков.

Просчитать и предвидеть их все не способен самый мощный терабайтовый компьютер. Поэтому проектирование фундаментов высотных зданий является, пожалуй, самым сложным и ответственным моментом в процессе строительства.

От успешного проведения начального этапа работ зависит вся дальнейшая судьба небоскрёба и зданий, расположенных по соседству.

Как выбирают тип фундамента высотного здания

Какие нюансы нужно учитывать при проектировании фундамента высотного здания? Прежде всего, конечно, его высоту и конструктивные особенности.

Фундаменты высотных зданий

Дом может быть одиночной башней или целой группой зданий разной этажности, объединённых общим стилобатом.

Ещё римский архитектор Витрувий две тысячи лет назад заповедовал придерживаться пирамидальной формы высоких зданий.

Естественно, чем выше здание, тем сильнее оно давит на основание фундамента. Общая вертикальная нагрузка может достигать астрономических значений.

Важность геологических изысканий

Такое давление способен выдержать далеко не всякий грунт. Инженерно-геологические изыскания — одно из важнейших подготовительных действий при подготовке проекта строительства высотных зданий.

Участок под застройку подвергается ультразвуковому сканированию, в земле пробуриваются скважины глубиной до 100 метров. На разных отметках забираются пробы грунта для определения их состава.

Общее правило — чем плотнее и твёрже грунт, тем лучше. Идеальный вариант — устройство фундамента высотного здания в скальном грунте.

Фундаменты высотных зданий

Плотная порода будет помогать элементам фундамента справляться с вертикальными и горизонтальными нагрузками.

В целом строительство высотных зданий возможно на разных грунтах, от пластичных глинистых до скальных. Однако для каждого вида грунтовых условий необходимо подобрать свой тип фундамента.

Величина вертикальной нагрузки на основание и характеристики грунта — два основных фактора, влияющие на выбор типа фундамента высотного здания. Однако тщательному учёту подвергаются и другие факторы:

Для каких построек подходит

Возведение ленточного фундамента позволяет построить дом любой формы и размеров. На нем можно монтировать конструкции из дерева, кирпича, газобетонных блоков, бетонных плит и других материалов.

Максимальное количество этажей здания зависит от конфигурации и типа выбранного основания. Для многоэтажных строений подойдет глубоко заглубленный монолитный ленточный фундамент. Небольшие летние домики, беседки и хозяйственные постройки можно ставить на мелко заглубленные конструкции.

Сборные основания сегодня все чаще используются при массовой застройке. На них легко и быстро удается поставить добротный коттедж с высотой до трех этажей. Он выдержит массивные стены из кирпича или бетонных плит.

Свайный фундамент

После проведения разметки на участке можно начинать организовывать отверстия под фундамент. Для большей прочности их глубина должна находиться ниже уровня промерзания грунта. После заливки фундамент обычно оседает, и предотвратить растрескивание или любые другие деформации основания дома можно, если соорудить в каждом отверстии песчаную подушку. Для этого грунт на дне отверстия нужно утрамбовать, сверху насыпать около 15–20 см песка, пролить его водой и также хорошо утрамбовать.

Заливаем раствор

Количество бетонного раствора для свайного фундамента можно рассчитать следующим образом: площадь опоры (дна одного отверстия) умножают на высоту сваи. Под площадью опоры одного столба понимается четвертая часть от диаметра проделанного в грунте отверстия в квадрате, умноженная на 3,14 (1/4πD2). Высота одной сваи представляет собой сумму глубины отверстия и длины сваи, которая будет находиться над землей.

Свайный — схема устройства

Бетонный раствор необходимо подготовить из цемента марки не ниже М200. Однако по-настоящему прочное основание дома можно получить лишь при использовании цемента марки M400. Внимание следует обратить и на качество песка – он должен быть мелкозернистым, без крупных камешков. Для качественного бетонного раствора необходимо смешать цемент, песок, щебень и воду в пропорции, определяемой маркой используемого цемента.

Читайте также:  Как сделать ленточный фундамент своими руками?

Подготавливать бетонный раствор нужно в таком количестве, чтобы он не оставался после завершения строительных работ. Сначала отверстие заполняется на 10-15 см. В него помещается арматура – металлическая труба или несколько металлических прутьев толщиной не менее 1 см. Арматура придаст фундаменту дополнительную прочность. После помещения арматуры в подготовленные отверстия бетон постепенно заливается до самого верха.

Формы для заливки

Вариант формы для изготовления из бетона садовой дорожки.

Для изготовления плитки, фасадного камня, брусчатки используют промышленные формы.

Они дорогие, поэтому для собственных нужд изготовляют самодельные из гибкого пластика. На долговечность форм влияет вид материала и толщина.

Если отливают крупные изделия (сваи, бордюры, столбы), сбивают деревянную опалубку из досок, фанеры. Перед использованием дерево хорошо смачивают водой. Если необходимо много однотипных небольших изделий, этот способ тоже применяют.

Формы для заливки

В некоторых случаях форму делают в земле. В ямы насыпают песок, сильно увлажняют, заливают бетоном. Поверхность разравнивают, прикрывают пленкой, до полного схватывания смачивают водой.

Трафареты для камня или плитки можно создать из любых материалов, даже из детских формочек или посуды. Чтобы отлить кольцо, берут старые шины, подходящие по размеру.

Для одноразовой формы используют пенопласт. Из него вырезают заготовку, заливают бетоном. Чтобы извлечь изделие, форму придется сломать. Зато из материала создают самые немыслимые конфигурации.

Преимущества и недостатки

Основание представляет собой сооружение в виде ленты, созданной по периметру будущего дома. При составлении проекта строения архитектором указывается расположение жилых комнат и хозяйственных помещений. Это необходимо для распределения нагрузки постройки на грунт.

Достоинства

Фундамент данного типа имеет ряд преимуществ:

  1. Бюджетность — для заливки требуется относительно небольшое количество строительных материалов. Помимо цементной смеси, необходимы доски для возведения опалубки и арматура.
  2. Простота — не требуется привлечение сложной техники. Сначала роется траншея, затем в ней фиксируется опалубка и заливается раствор.
  3. Устойчивость к большим нагрузкам, долговечность. Благодаря обустройству монолитного основания можно возводить здание в несколько этажей. При этом деформация исключена даже на нестабильных грунтах.
  4. Оперативность — масштаб работ относительно небольшой, большую часть времени занимают подготовительные работы.
  5. Многофункциональность — если соорудить заглубленное основание, то возможно обустроить функциональное подвальное помещение.

Недостатки

У основания ленточного типа имеются следующие недостатки:

  1. Обязательно требуется проведение исследований нестабильной почвы. Если этого не сделать, в будущем возможно проседание строения. Изучение поведения грунта в период промерзания — процесс длительный и дорогостоящий.
  2. Проводятся точные расчеты использования строительных материалов, как для заливки фундамента, так и для частного дома. Возведение здания в несколько этажей на участке, где недостаточно изучены свойства почвы, приведет к перекосу одной или нескольких стен дома.
  3. Для возведения здания подбираются проекты домов с самой простой архитектурой, что не всегда приемлемо для жильцов.
  4. Для заливки основания требуется проведение земельных работ (копка траншеи).
  5. Предполагается реализация гидро- и теплоизоляционных мероприятий.

Гидроизоляция и утепление

При выполнении любого фундамента, необходимо позаботиться о его защите, для этого выполняют гидроизоляцию всего основания, а также утепление, чтобы уменьшить потери тепла, особенно если эти будет жилое помещение.

Гидроизоляция фундамента выполняется со всех его сторон:

Гидроизоляция и утепление
  • Нижняя часть основания покрывается рулонными материалами еще в момент сбора опалубки. Чаще всего для этих целей применяют рулонный рубероид, который укладывают на песчаную подушку. Рубероид укладывают с нахлестом и наплавляют с помощью специальной газовой горелки. Также рулонные материалы оставляют с запасом по торцам, чтобы в дальнейшем защитить торцы фундамента.
  • Торцы (боковая часть) фундамента как уже говорилось выше, гидроизолируют за счет материала подошвы, который в дальнейшем заворачивается наверх фундамента.
  • Верхняя часть плиты может защищаться различными гидроизолирующими материалами (рулонными или обмазочными).
Читайте также:  Как сделать дешевый фундамент своими руками?

Утепление фундамента может выполняться также со всех его сторон. Чаще всего поверх гидроизоляционного материала укладывают теплоизоляцию, после чего уже заливают бетонный раствор. Однако более эффективным способом утеплением будет укладка материала уже на готовую плиту перед устройством пола в помещении. В качестве утеплителя можно использовать пенопласт или пенополистирол толщиной около 50-100 мм.

Особенности конструкции кирпичного фундамента

При возведении фундамента из кирпича нужно предусмотреть его устойчивость по отношению к боковым касательным силам. Обычно в этих целях стены такого фундамента делают наклонными, сужая их к верху.

Причем боковые поверхности следует не только тщательно выровнять, но и покрыть дополнительным скользящим слоем, в качестве которого может служить отработанное машинное масло либо полиэтиленовая пленка.

Поверхностный слой грунта, находящийся вокруг фундамента, рекомендуется дополнительно утеплить пенопластом, шлаком или керамзитом для снижения глубины промерзания грунта, а, следовательно, и уменьшения силы пучения.

Выбираем тип фундамента

Чтобы строение было прочным и надежным, прослужило долго, не требуя постоянного ремонта, стоит тщательно подойти к выбору типа фундамента. Независимо от типа материала стен, долголетие и целостность здания зависит от правильно устроенного основания.

Делая выбор, следует оценить факторы, влияющие на надежность основания:

  • тип грунта на месте строительства;
  • глубина залегания грунтовых вод;
  • нижний предел сезонного промерзания почвы;
  • перепады высот на площади застройки;
  • физические данные будущего дома: расчетный вес и площадь.

Почему важны все эти данные? Ответ прост – физика. Легкое здание на мощном фундаменте, пучинистые почвы выдавят наружу в период дождей или промерзания. Это произойдет, потому что почва будет увеличивать объем — а значит, сильнее оказывать давление на подземные стены строения.

Тип грунта

Важно понимать, что на тип фундамента огромное влияние оказывает вид почвы на участке застройки. Кроме разновидности основы, данный фактор влияет и на глубину заложения фундамента. Чтобы правильно рассчитать размер траншеи, следует определить тип грунта. В таблице описаны типы почв, виды грунта и глубина промерзания.

Данная условная градация принята для проверки прочности оснований зданий и сооружений:

Выбираем тип фундамента

Коэффициент морозной пучинистости выводится из данных по уровню влажности грунта и нахождения грунтовых вод на момент начала промерзания почвы.

Рельеф участка

Кроме того, при выборе основания важно учитывать ровность и степень однородности рельефа. Участки с небольшим уклоном, следует выровнять. Если такой возможности нет, то расчётной точкой для глубины заложения принимается нижний уровень участка.

Например: Согласно типового проекта под двухэтажный коттедж, планируется к устройству заглубленный ленточный фундамент высотой 1,8 м. Разница высот на участке застройки составляет 0,7 м. Таким образом, роется траншея глубиной 1,8 м на нижнем уровне и 2,5 м на высоте. При этом, низ траншеи должен иметь четкую линию горизонта исходя из нижней точки.

Если на участке наблюдаются большие высотные перепады, то ленточное основание устроить будет довольно сложно. В таких ситуациях выбирается либо смешанное основание, либо свайное.

Обратите внимание! Расчетные данные по весу здания, следует запросить у проектной организации. Самостоятельно производить вычисления габаритов основания, не имея строительного образования, не рекомендуется. Для приблизительного расчета можно воспользоваться онлайн калькулятором.