Fundament a rodzaj podłoża. Płytowy, na ławach czy na stopach fundamentowych?

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jak dostosować rodzaj fundamentu do warunków gruntowych?
• Jakie są rodzaje fundamentów?
• Czym jest posadowienie domu na ławach fundamentowych?
• Czym jest posadowienie domu na stopach fundamentowych?
• Czym jest fundament płytowy?
• Jak wygląda schemat robót przy budowie fundamentu płytowego?

Warunki gruntowe a rodzaj fundamentu

W każdym projekcie określa się sposób posadowienia budynku - przystosowany do obciążeń, jakie budynek będzie przekazywać gruntu o określonej nośności. Standardowo fundamenty domów w projektach powtarzalnych są projektowane dla nośności gruntu powyżej 150 kPa i dla centralnej strefy klimatycznej Polski.

Rzeczywiste warunki gruntowe na działce mogą odbiegać od przyjętych założeń i jeśli są od nich znacznie gorsze, konieczne będzie dostosowanie odpowiednich fundamentów.

Takiej zmiany będą wymagać domy stawiane na gruntach nasypowych, torfowiskach, na obszarach szkód górniczych, a także na gruntach niepewnych, których nie przebadano geotechnicznie, np. grunty niejednorodne, przewarstwione, gdy w obszarze fundamentów występuje znaczne zróżnicowanie ich własności. Do poprawnego zaprojektowania fundamentów potrzebna będzie dobra znajomość podłoża, a sposób i zakres prowadzonych badań geotechnicznych jest uzależniony od stopnia skomplikowania warunków gruntowych i kategorii projektowanego obiektu.

Warunki gruntowe podzielone są na trzy grupy i klasyfikowane jako:

• proste (grunty nośne, jednolite),
• złożone (o zróżnicowanej nośności, przewarstwione),
• skomplikowane (np. na skarpach, terenach bagiennych, nasypowych, w obszarze szkód górniczych).

Zakres badań zależy też od zaliczenia obiektu do jednej z trzech kategorii budowli:

1. Kategoria 1 - to m.in. budynki o 1-2 kondygnacjach,
2. Kategoria 2 - to, np. obiekty o fundamentowaniu bezpośrednim i głębokim,
3. Kategoria 3 - to m.in. obiekty nietypowe, wysokościowe.

Zależnie od korelacji tej klasyfikacji do zaprojektowania posadowienia budynku będzie potrzebna: opinia geotechniczna, dokumentacja z badań podłoża gruntowego lub projekt geotechniczny. Badania obejmują również rozpoznanie warunków wodnych polegające na ustaleniu, na jakim poziomie występuje zwierciadło wody gruntowej i jakie są jego wahania w różnych porach roku.

Wykonywanie fundamentów poniżej głębokości, na jakiej znajduje się woda gruntowa, wymaga zabezpieczenia wykopów przed zalaniem oraz utworzenia ciężkich izolacji przeciwwodnych i drenażu w przypadku budowy podpiwniczenia, co znacznie podnosi koszty budowy.

Oprócz warunków gruntowych, przy planowaniu fundamentów trzeba też brać pod uwagę strefę klimatyczną, w której zlokalizowana jest budowa - to determinuje głębokość posadowienia chroniąca przed szkodami spowodowanymi wysadzinami mrozowymi. Zależnie od regionu fundamenty powinny sięgać przynajmniej na 0,8-1,4 m w głąb ziemi, ale na gruntach przepuszczalnych oraz przy niektórych sposobach fundamentowania posadowienie budynku można zrobić znacznie płycej.

Typowe i specjalne konstrukcje fundamentów

Wybór rodzaju fundamentu jest wypadkową wymagań konstrukcyjnych, warunków gruntowych i kosztów ich wykonania. W budownictwie jednorodzinnym, gdzie występują stosunkowo niewielkie obciążenia na grunt, standardowo są budowane fundamenty ławowe, a na trudnych podłożach lub przy dodatkowych wymaganiach wykonywane są fundamenty stopowe lub płytowe.

Posadowienie domu na ławach fundamentowych

Większość domów opiera się na ławach - betonowym poszerzeniu ścian nośnych, dzięki którym obciążenie rozkłada się na większej powierzchni.

Szerokość ław fundamentowych w jednym budynku może być różna ze względu na inne wartości przenoszonego obciążenia. Z reguły ława pod wewnętrzne ściany nośne będzie szersza , bo przenosi m.in. obciążenia dwóch opartych na niej stropów. Nie można też zapomnieć o wykonaniu ław pod kominy murowane czy słupy.

W sprzyjających warunkach - lekka konstrukcja domu, grunt o wysokiej nośności - wykonywanie ław może okazać się zbędne i wtedy wystarczającym oparciem będzie fundament wylany bezpośrednio w gruncie o szerokości odpowiadającej grubości ścian nadziemia.

W standardowym wykonaniu ławy fundamentowe są tworzone w wykopie z ustawionym pełnym lub częściowym deskowaniem oraz wstawionym zbrojeniem wzdłużnym i niekiedy pionowym, a następnie wypełniane mieszanką betonową.

Ławy fundamentowe, zozololek / forum.budujemydom.pl.

Fundamenty na stopach fundamentowych

Nazywane również oszczędnościowymi lub na palach. Wykonywane są z reguły w dwóch przypadkach - pod lekkie budynki, np. szkieletowe lub w sytuacji, gdy warstwa nośna gruntu znajduje się na dużej głębokości. Konstrukcyjnie fundament składa się ze słupów żelbetowych wylanych w gruncie lub wypełnionych betonem studni, na wierzchu których jest tworzona żelbetowa belka - ława będąca oparciem dla ścian nośnych budynku.

Fundamenty płytowe

Fundamenty płytowe mogą być budowane w dwóch wariantach - jako ocieplone na powierzchni gruntu lub zagłębione. Pod względem konstrukcyjnym obie odmiany są podobne - indywidualnie zaprojektowana płyta żelbetowa rozkłada obciążenia na dużą powierzchnię.

Fundament płytowy zagłębiony wykonuje się głównie w przypadku małej nośności gruntu, co wymagałoby budowy szerokich ław żelbetowych. Rozwiązanie jest szczególnie korzystne w domu podpiwniczonym, gdyż płyta stanie się jednocześnie podłogą piwnicy, umożliwiając zachowanie ciągłości izolacji przeciwwodnej układanej na jednolitej płycie, a w razie konieczności utworzenia tzw. wanny hydroizolacyjnej, która będzie oparta stabilnie na całej powierzchni.

Budowane od niedawna fundamenty izolowane, zwane też ciepłymi lub grzewczymi, to dobre rozwiązanie na gruntach niestabilnych i o bardzo słabej nośności, np. na obszarach poddanych rekultywacji, na gruntach nasypowych, pobagiennych.

Proces realizacji budowy fundamentu płytowego, fot. Legalett.

Zasadniczą ich cechą jest pełne odizolowanie termiczne żelbetowej płyty konstrukcyjnej od gruntu, co z jednej strony chroni przed ucieczką ciepła do podłoża, a z drugiej pozwala na umieszczenie fundamentu na powierzchni gruntu, dzięki warstwie stabilizująco-drenażowej, która eliminuje konieczność zagłębiania fundamentu poniżej poziomu przemarzania. Do utworzenia izolacji cieplnej wykorzystuje się systemowe, styropianowe kształtki brzegowe, a resztę powierzchni podpłytowej wypełnia twardymi płytami z EPS lub XPS o grubości do 20 cm.

W wariancie podstawowym fundament izolowany stanowi jedynie bazę konstrukcyjną do wzniesienia ścian domu, ale może również zostać wykonany jako grzejny z umieszczonym w płycie orurowaniem do ogrzewania wodnego lub mniej popularnego systemu - ogrzewania powietrzem. Jednak przy budowie takiego fundamentu trzeba starannie rozplanować rozmieszczenie przyborów sanitarnych, gdyż umieszczone w płycie fundamentowej instalacje - zwłaszcza odpływy do kanalizacji - trudno będzie przestawić w razie zmiany ich lokalizacji.

Gotowa płyta fundamentowa, fot. Ilona i Jacek / forum.budujemydom.pl.

Ramowy schemat zakresu robót przy budowie fundamentu płytowego

1. Usunięcie warstwy nawierzchniowej gruntu z wyrównaniem na obszarze o ok. 2 m szerszym w obrysie niż tworzony fundament i w razie potrzeby z zagęszczeniem podłoża.
2. Alternatywnie rozłożenie geowłókniny w przypadku gruntów niestabilnych, co zapobiega mieszaniu warstwy stabilizująco-drenażowej w podłożem.
3. Wstępne doprowadzenie instalacji przechodzących przez fundament - rur kanalizacyjnych, wodociągowych, przewodów elektrycznych - z wyprowadzeniami według ustalonego planu ich rozmieszczenia.
4. Utworzenie warstwy podkładowej z kruszywa budowlanego (np. pospółki) o grubości przynajmniej 40 cm i jej wypoziomowanie oraz zagęszczenie.
5. Wytyczenie zarysu płyty fundamentowej zgodnie z projektem i rozłożenie styropianowych elementów brzegowych.
6. Wykonanie stabilizacji rozmieszczenia elementów brzegowych, np. poprzez ich obsypanie na zewnątrz i sprawdzenie wymiarów z ewentualną korektą ustawienia kształtek.
7. Wypełnienie powierzchni wewnątrz zarysu fundamentu płytami styropianowymi i przeprowadzenie przez nie dostatecznie długich wyprowadzeń rur i przewodów.
8. Rozłożenie zbrojenia według projektu konstrukcyjnego w postaci zgrzewanych segmentów lub pojedynczych prętów łączonych drutem wiązałkowym.
9. W przypadku układania ogrzewania podłogowego rozmieszczenie zgodnie z projektem rur wodnych lub powietrznych z wyprowadzeniem podłączeń w zaplanowanych miejscach.
10. Zabetonowanie powierzchni fundamentu mieszanką betonową warstwą grubości 20 cm, a po wstępnym jego związaniu zatarcie powierzchni zacieraczką mechaniczną na gładko.
11. Pielęgnacja świeżego betonu poprzez zraszanie i ochrona przed intensywnym nasłonecznieniem.
12. Wykonanie wokół płyty fundamentowej drenażu opaskowego w odległości ok. 1 m od jej boków.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Martyna Nowak-Ciupa

fot. otwierająca: Legalett