Rodzaje fundamentów

Fundament to podstawa solidnego i trwałego budynku. To on odpowiada za przenoszenie obciążeń oddziałujących na budynek do gruntu. Warunki wodno-gruntowe panujące na działce budowlanej mają ogromny wpływ na to, jakie rodzaje fundamentów zostaną finalnie zastosowanie przez architekta. Jeśli konieczne jest zastosowanie fundamentów innych niż domyślne w gotowym projekcie, wówczas wprowadza się stosowne zmiany na etapie adaptacji projektu. W niniejszym artykule opisujemy poszczególne rodzaje fundamentów.

Fundamenty bezpośrednie oraz fundamenty pośrednie

Fundamenty to element konstrukcyjny odpowiadający za przenoszenie obciążeń oddziałujących na górne elementy nośne budynku do gruntu. W zależności od warunków wodno-gruntowych na danym ternie można zastosować fundamenty bezpośrednie osadzone w gruncie, jak również fundamenty pośrednie, w których fundament układa się na innych elementach, które będą przekazywać obciążenia do głębszych warstw gruntu. Drugi rodzaj fundamentów znajduje zastosowanie w przypadku bardzo niespoistych i niestabilnych gruntów, a także przy budowanie obiektów położonych nad wodą. W obu kategoriach możemy wyróżnić określone rodzaje fundamentów, które mogą różnić się parametrami technicznymi, a co za tym idzie, także konkretnym zastosowaniem.

Rodzaje fundamentów bezpośrednich

Zacznijmy od najczęściej stosowany fundamentów bezpośrednich, które są układane bezpośrednio w gruncie. Wśród nich możemy wyróżnić: ławy, płyty, stopy, skrzynie oraz ruszty. Poniżej krótki opis poszczególnych rozwiązań w obrębie fundamentów bezpośrednich:

Ławy fundamentowe

Ławy fundamentowe to poziome belki o przekroju prostokąta. Można je wykonać poprzez zalanie szalunków betonem po uprzednim usadowieniu zbrojenia lub też poprzez ustawianie i łączenie ze sobą betonowych bloczków. Na ławach fundamentowych wznosi się następnie ściany fundamentowe, czyli element fundamentu wysunięty nieco ponad poziom gruntu. Na nich dopiero buduje się ściany zewnętrzne. W przypadku działki położonej na skarpie można zastosować ławy schodkowe, z pomocą których można połączyć element na różnych poziomach gruntu. Ławy fundamentowe doskonale sprawdzają się w przypadku zwartych brył. To najczęściej stosowany rodzaj fundamentu.

Płyty fundamentowe

Płyta fundamentowa to konstrukcja wymagająca wykopów szerokoprzestrzennych, ponieważ w tym przypadku fundament ma charakter całościowy i obejmuje powierzchnię bryły budynku. Płytę tworzy się poprzez ustawienie kształtek styropianowych, będących szalunkiem traconym, wyłożenie powierzchni wykopu poziomą termoizolacją, montaż stalowych zbrojeń, a następnie zalanie ich warstwą betonu. Uzyskana nawierzchnie pełni od razu funkcję wylewki pod przyszłą posadzę. Płyty fundamentowe są polecane do większych domów o nieregularnych kształtach, a także do domów z podpiwniczeniem. Dobrze sprawdzają się na terenie podmokłym.

Stopy fundamentowe

Stopy fundamentowe znajdują zastosowanie w przypadku, gdy konieczne jest podparcie pionowych elementów generujących duży nacisk punktowy. W przypadku domów jednorodzinnych są to zazwyczaj słupy lub kolumny. Na chudą warstwę betonu układa się zbrojoną ławę fundamentową, od której wystaje pionowa stopa o mniejszym przekroju. Co ważne, wymiary podstawy i wysokość fundamentu zawsze stanowią wielokrotność 5 cm. Stosunek długości stopy fundamentowej do jej szerokości powinien mieścić się w przedziale od 1,3 do 1,6.

Skrzynie fundamentowe

W przypadku skrzyń fundamentowych mamy do czynienia z żelbetowymi ścianami podłużnymi i poprzecznymi oraz płytami u dołu i góry ścian, które łączą się ze ścianami i stropem najniższej kondygnacji. Skrzynie fundamentowe stosuje się przede wszystkim w przypadku wysokich budynków. Charakteryzuje się on bardzo dużą sztywnością, dzięki czemu jest w stanie znosić nawet duże obciążenia. Bywa stosowany na terenach szkód górniczych.

Ruszty fundamentowe

Pod tym pojęciem kryją się żelbetowe ławy fundamentowe przecinające się pod kątem prostym. Jeśli wznoszony budynek ma mieć konstrukcję słupową, natomiast grunt odznacza się bardzo niską nośnością, wówczas ruszty fundamentowe stanowią idealne rozwiązanie, ponieważ odznaczają się wysoką trwałością i bardzo równomiernie rozkładają obciążenia. Dzięki temu, zapewniają równomierne osiadanie podłoża aż do uzyskania odpowiedniej stabilności.

Rodzaje fundamentów pośrednich

Jeśli grunt jest wyjątkowo niespoisty i niestabilny, wówczas nie ma możliwości zastosowania fundamentów bezpośrednio w gruncie, ponieważ z czasem poddawałyby się one osiadaniu, osuwaniu oraz pękaniu, co z czasem mogłoby prowadzić nawet do zawalenia się budynku. Na takich gruntach stosuje się fundamenty pośrednie, które będą przenosić obciążenia do głębszych warstw gruntu, gdzie jest on dostatecznie solidny i stabilny. Możemy wyróżnić: słupy, pale oraz studni fundamentowe. Poniżej krótki opis poszczególnych rozwiązań:

Słupy fundamentowe

Popularnym fundamentem pośrednim są slupy fundamentowe, które mogą mieć przekrój prostokątny lub okrągły. Wykonuje się je poprzez wprowadzenie do odwiertu słupów lub trzpieni żelbetowych zabezpieczonych betonem podkładowym oraz hydroizolacją poziomą oraz pionową. Słupy osadza się na głębokości, w której grunt jest stabilny i zapewni bezpieczne rozprowadzanie obciążeń. Słupy fundamentowe są zresztą bardzo zbliżone do konstrukcji stóp fundamentowych. Są jednak pośrednim elementem, który będzie przekazywał obciążenia od ułożonych na nich ław fundamentowych do głębszych warstw gruntu.

Pale fundamentowe

Podobnym rozwiązaniem są pale fundamentowe umieszczane we wcześniej wykonanym odwiercie. Składają się z trzech części: spodu pala, trzpienia oraz głowicy pala. Przekrój pali jest zazwyczaj prostokątny, ale z łagodnymi krawędziami. Na głowicy pala można sadowić fundament właściwy, który będzie przekazywał obciążenia na pal, a ten natomiast odprowadzi je do głębszych warstw gruntu. Możemy wyróżnić pale przemieszczeniowe oraz pale wiercone z usuwanie urobku. Pale przemieszczeniowe dzielimy na prefabrykowane oraz na formowane w gruncie. Mogą być betonowe, stalowe, drewniane lub kompozytowe. Głębokość posadowienia palów fundamentowych zależy od specyfiki budynku oraz od warunków wodno-gruntowych.

Studnie fundamentowe

W przypadku ciężkich budynków oraz mało nośnego gruntu można zastosować studnie fundamentowe. To betonowe kręgi, które są umieszczane na odpowiednią głębokość. Wolne przestrzenie pomiędzy studniami można uzbroić lub bezpośrednio zalać betonem lub zaprawą cementową wymieszaną z gruzem. Na szczycie studni fundamentowych układa się właściwy fundament. Studnie to bardzo popularny fundament pośredni cieszący się sporą popularnością ze względu na umiarkowane koszty, jak również proste i szybkie wykonanie.

Od czego zależy wybór rodzaju fundamentów?

Kluczową kwestią są warunki wodno-gruntowe panujące na danym terenie. W trakcie przygotowań do budowy domu inwestor powinien zatroszczyć się o badania geotechniczne gruntu, na podstawie których możliwe będzie określenie struktury gruntu, jego solidności, strefy przymarzania, a także głębokości wód gruntowych. Niestabilne i problematyczne grunty często występują na terenach podmokłych, a także w okolicach zakładów prowadzących prace podziemne, np. kopalni czy odkrywek.

Znaczenie ma także rodzaj budynku – jego kubatura, powierzchnia zabudowy, ciężar, jak również to, czy będzie on posiadał podpiwniczenie. Gotowy projekt domu zawiera domyślne rozwiązanie adekwatne dla danego typu budynku przy założeniu korzystnych warunków wodno-gruntowych. Gotowy projekt przechodzi jednak adaptację, w ramach której jest przystosowywany do uwarunkowań konkretnej działki budowlanej. Jeśli architekt adaptujący uzna to za konieczne, wprowadzi inny rodzaj fundamentów, który sprawdzi się w tych konkretnych warunkach.