Анализ типов фундаментов для малоэтажной застройки в условиях Восточной Сибири.

1) Ленточный фундамент.
Конструкция ленточного фундамента в сборном или монолитном исполнении занимают основную часть в спектре различных типов фундаментов, применяемых в малоэтажном домостроении Иркутского региона. По предварительной оценке занимают более 65% от общих объемов фундаментостроения. Основными факторами, определяющими принятие решения, по применению данного типа фундамента являются:
-использование конструкции ленточного фундамента в качестве подвальных или цокольных этажей.
-простота конструкции и технологии его возведения.
-возможность возведения фундамента в сборном или монолитном исполнении.
-возможность использования бывших в употреблении железобетонных конструкций.
-высокая надежность конструкции по работе грунтов основания, как правило, ввидуизбыточно-высокой несущей способностью, определяемой не характеристиками грунта, а конструктивными параметрами ленточного фундамента.
-консервативностью подхода заказчика, «подогреваемой» желанием подрядной организации вложить максимум в показатель материалоемкости конструкций нулевого цикла.
 Ленточные фундаменты, возводимые на не скальных пучинистых грунтах, в соответствии с действующими нормами требуют заложения на глубины в диапазоне от 70-100% максимальной глубины промерзания данного грунта, что по несущей способности грунта применительно к малоэтажным зданиям, часто является черезмерно-избыточным, даже при минимальной конструктивной ширине подошвы фундамента. В данных случаях стоимость возведения фундамента может достигать 40 и более процентов от общей стоимости конструктивной части двухэтажного объекта.
  Высокая стоимость затрат определяется большими объемами земляных и бетонных работ, значительным транспортным расходам и затратам по эксплуатации машин и механизмов. При отсутствии заглубленных помещений удельные затраты на возведение конструкции нулевого цикла существенно возрастают и становятся технико-экономически неоправданными. Попытки волевого уменьшения глубины заложения фундамента с жесткими надземным конструктивом, часто приводят к существенным неравномерным деформациям с образованием и развитием трещин в надземной части. В данном случае следует понимать, что мелкая глубина заложения фундамента с его возможными неравномерными деформациями, определяется не только воздействием морозного пучения грунта в начальном периоде эксплуатации, но и операнием подошвы фундамента на разуплотненные грунты основания, промораживаемый достроительный период.
  Возведение массивных ленточных фундаментов характеризуется, как указано выше, использованием высоко машиноемкостью землеройной, крановой техники, бетоносмесителями и бетононасосами, при этом их удельные затраты существенно возрастают при значительной удаленности объекта и относительно не высоким объемом работ.
  Классический сборный, монолитный или сборномонолитный ленточный фундамент применительно к малоэтажным зданиям не имеющим подвальных помещений, следует рассматривать, как скрытый резерв в вопросах снижения себестоимости и сроков строительства.
2) Свайный фундамент.
 Классический свайный фундамент – наиболее сложный в исполнении. Основное преимущество по сравнению с другими типами фундаментов – возможность прорезать слабые верхние грунты и передавать нагрузку от здания на нижние слои грунтов. Существует более 200 модификаций свайных фундаментов. При использовании забивных железобетонных свай, свайное поле, применительно к малоэтажной застройке, получается достаточно неплотным из-за большого запаса несущей способности свай, отсюда следует, что ростверк и ранд балки получаются массивными. Возведение такого фундамента сложный и весьма дорогостоящий процесс, на это есть ряд причин:
-стоимость самих свай.
-транспортные расходы по доставке материалов, машин и механизмов.
-трудозатратныйпроцесс возведения ростверков.
-ложный отказ сваи, приводящий к увеличению сроков возведения.
-меры по предотвращению касательных сил морозного пучения.
-использование тяжелых дорогостоящих машин.
-наличие складских зон и зон подъезда большегабаритного транспорта.
-технологический перерыв из-за времени потраченного на набор прочности ранд балок.
 Классический свайный фундамент очень редко приемлем для малоэтажной застройки, да и как показывает практика редко используемый.
 Большое распространение в решении данных вопросов имеют винтовые сваи и буронабивные сваи малого диаметра.
 Достаточно недавно на рынок Иркутского региона из-за рубежа пришла технология винтовых свай. Большие вложения в рекламные продукцию и хорошие маркетинговые ходы плотно закрепляют данный вид фундамента на лидирующем месте продаж среди свайных фундаментов. Неоспоримые плюсы вышеупомянутого типа фундамента:
-быстрота возведения.
-не требует предварительной подготовки участка.
-низкая себестоимость и цена монтажа.
-эффективность использования материала (не имеет большого запаса несущей способности).
 Серьезный минус данного фундамента – непригодность отдельных видов свай для использования на пучинистых грунтах. В южных широтах, где нет отрицательных температур воздуха, где силы морозного пучения отсутствуют, там и зарекомендовали себя винтовые сваи. Отделы продаж пытаются с легкостью перенести данный вид фундамента в другие геологические и гидрогеологические условия, что за частую приводит к катастрофическим последствиям.
 Винтовые сваи конусного типа, при малой глубине заложения не могут справиться с силами морозного пучения. Данный тип свайного фундамента неизбежно приводит к получению строительного брака при использовании в Восточной Сибири. Касательные силы морозного пучения из-за переменного сечения по длине сваи выше анкеровочного усилия возникающего из-за сил трения между грунтов основания ниже глубины промерзания и самой сваи (если так таковая погружена ниже глубины сезонного промерзания грунта).
Есть другой тип винтовых свай, который хорошо для нашего региона – винтовые сваи с винтом на конце.
Винт, который не только обеспечивает несущую способность сваи по грунту, но он также дает анкерующий эффект, находясь в грунтах ниже сезонного промерзания. При гладкой боковой поверхности сваи и при наличии мероприятий по снижению сил трения между пучинистым грунтом и поверхностью сваи, данный вид свай является удовлетворительным в климатических и геологических условиях Восточной Сибири.
 Буронабивные сваи малого диаметра тоже получили широкое применение в решении вопросов фундаментостроения. Наряду с винтовыми конусообразными сваями, данный тип свай не может гарантировать нормальную работу фундамента, используемого на пучинистых грунтах основания.
3) Столбчатый фундамент.
 Столбчатый фундамент или отдельно стоящий, в сборном или монолитном исполнении в многоэтажном строительстве не так популярен, как остальные виды фундаментов. Причиной этого – является, как правило «слабые» грунты основания. В малоэтажном же  строительстве нашего региона данный вид фундамента тоже не имеет широкого распространения. Однако это на первый взгляд. Ввиду малых нагрузок, передаваемых на грунт основания, при малоэтажной застройке, тип фундамента описанный выше наиболее приемлемый. Себестоимость отдельно стоящих фундаментов, даже при глубине заложения ниже сезонного промерзания грунта, гораздо ниже, нежели аналогового ленточного фундамента. Ряд причин обосновывающих это:
-снижение объемов земляных работ.
-снижение объемов бетонных работ.
-из-за возможности работы с габаритными размерами в 2х направлениях, можно добиться максимально оптимального размера, не имеющего большого запаса прочности, а следовательно избежать перерасхода материалов.
-практически минимальный вывоз грунта или его отсутствие.
-при замене грунтов основания, их объем тоже минимален.
 Вышеупомянутые плюсы значительно экономят денежные средства потраченные на строительство, которые в дальнейшем можно использовать, как резерв при возведении надземной части. Стоит отметить, что столбчатый фундамент при монолитном, а тем более сборном варианте исполнении значительно сокращают сроки работ, что не маловажно в резко континентальном климате Иркутского региона. Наиболее удобен в каких-либо модификациях. Например, очень хорошо подходит для передачи нагрузок от здания по средствам колонн, также прост при устройстве ранд балок под несущие и самонесущие стены. При большом заглублении основания фундамента, грунты обратной засыпки дают анкерующий эффект, что в сейсмическом районе крайне необходимо учитывать. Также можно заострить внимание на объемах работ следующих после распалубивания, например объемов обратной засыпки грунта, горизонтальная гидроизоляция и др., они также минимизированы. Можно смело заявить, что при грамотном инженерном подходе, данный вид фундамента практически максимально приемлем при малоэтажной застройке.
4) Фундамент – монолитная плита.
Фундамент – монолитная плита относиться к мелко заглубленным или незаглубленным фундаментам. Жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости обеспечивает устойчивость таких фундаментов на сильно  и неравномерно сживаемых грунтах, к которым относятся пучинистые грунты. Снижение давления на грунт достигается тем, что монолитная плита всей своей площадью лежит на нем. Немаловажную роль в таком фундаменте играет качество материалов. Благодаря способности к сезонным перемещениям с грунтом плитный фундамент иногда называют плавающим.
Основные достоинства монолитного плитного фундамента:
-высокая несущая способность.
-способность противостоять смещению и вспучиванию грунта основания.
-простота конструкции.
-хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам.
- возможность строительства цокольного этажа, защищенного от талых вод.
 
Недостаток плитного сплошного фундамента:
-недостатков у монолитной плиты, за исключением её высокой себестоимости – нет. Монолитный сплошной фундамент особенно заглубленный может составить треть стоимости надземного конструктива малоэтажного здания. Если же плитный фундамент мелкозаглубленный, то затраты на бетон и арматуру компенсируются простотой, Если же плитный фундамент заглублен, то помимо большой массы бетона придется завести значительное количество ПГС для сооружения подушки и обратной засыпки, стоимость эксплуатации техники для сооружения котлована и другие расходы зачастую превышают разумную пропорцию (20% общей стоимости надземной части малоэтажного здания).
  Принимая решение использовать плитный фундамент,  на ряду с его простотой и надежностью стоит учитывать высокую стоимость. Не отягощающим следствием использования данного вида фундамента является готовый черновой пол первого этажа.