Фундамент для загородного дома

Виды фундамента

Тип	Плюсы	Минусы	Применение
Плитный	Подходит для высокого уровня грунтовых вод и слабого грунта, возможно строительство цокольного этажа и подвала	Сложность расчетов, дорогостоящие стройматериалы и монтаж, после установки нужно ждать до 30-40 дней для последующей установки стен	Загородные коттеджи любого типа, тяжелые и многоэтажные дома
Свайный	Подходит для неустойчивого и торфяного грунта, для любого уровня грунтовых вод	Сложный расчет фундамента , увеличивает массу здания, повышает нагрузку и усадку дома	Строительство на сложных почвах, участках с неровным рельефом со склонами и холмами
Столбчатый	Экономичность, оперативность и простота монтажа, подходит для промерзающего грунта	Нельзя строить подвал или цокольный этаж, нельзя использовать для подвижного грунта	Малоэтажные загородные коттеджи и дачные дома, жилые дома малого веса, бани и гаражи
Ленточный	Возможно строительство подвала или цокольного этажа, подходит для влажной и пучинистой почвы	Нельзя строить тяжелые и многоэтажные дома, трудоемкость работ и большие временные затраты на монтаж	Дома с подвалом, легкая постройка (баня и гараж, беседка и дачный домик, летняя кухня и пр.), малоэтажные загородные дома

Правила монтажа фундамента для загородного дома

Монтаж фундамента своими руками — трудоемкий, сложный и ответственный процесс. Неправильные установка и расчет, некачественные материалы приведут к образованию плесени, проседанию, затоплению и разрушению дома, перекосу и растрескиванию стен! При монтаже важно соблюдать последовательность действий:

• Перед тем, как сделать фундамент под дом, проводят анализ почв и грунта, подбирают и рассчитывают расходные материалы;
• Площадку под строительство нужно очистить от мусора и разровнять землю. Возводить фундамент можно только на ровной местности! Можно досыпать песок или гравий в ямы либо выровнять лопатой бугры;
• Разметку фундамента делают при помощи колышков и веревки. Более точных результатов можно добиться при использовании лазерных нивелиров;
• По разметке роют котлован нужной глубины. На дно укладывают песчаную подушку с гравием высотой около 30 сантиметров, слои трамбуют;
• Уже на этапе возведения фундамента делают гидроизоляцию и утепление конструкции, проводят коммуникации для частного дома;

• Дальнейшие действия зависят от типа фундамента. При необходимости делают деревянную опалубку и армирование, скважины и другие работы;
• При заливке бетоном помните, что смесь должна высохнуть! Ведь бетонный фундамент набирает основную прочность в первые 20 дней;
• После установки фундамента эксперты рекомендуют проводить завершающие гидроизоляционные и утепляющие работы. Гидроизоляция защитит конструкцию от негативного воздействия влаги, осадков, перепад температур и морозов. Специальные утеплители предотвратят промерзание и растрескивание основы. Кроме того, можно сделать отмостки вокруг дома, которые отведут воду от стен и фундамента.

Чтобы не допустить серьезных проблем и продлить эксплуатационный срок дома, обратитесь к экспертам в деревянном строительстве! Мастера компании “МариСруб” проведут исследование земельного участка и подберут подходящий вид фундамента, рассчитают и выберут нужные стройматериалы, надежно выполнят установку и обустройство от А до Я. Далее рассмотрим подробнее особенности конструкции и возведения каждого типа фундамента.

Свайный тип

Применяют на неустойчивом грунте и неровном земельном участке. Конструкцию легко заложить на местности с холмами и склонными, с любым содержанием воды! Она не требует дорогостоящих материалов, использования спецтехники и длительного времени. Монтаж свайного фундамента занимает всего 1-3 дня!

Однако при этом сваи усиливают нагрузку и усадку дома, требуют специальной антикоррозийной обработки. Кроме того, конструкция не предусматривает строительство подвального или цокольного этажа. Монтаж осложняет трудоемкость и большое количество ручной работы.

Выделяют следующие типы конструкции

• Винтовой — наиболее распространенный вид, который представляет столбы, вкручивающиеся в землю под местами основной нагрузки, а именно под углами и стенами постройки. Подробнее о монтаже свайно-винтового фундамента своими руками, читайте по ссылке http://marisrub.ru/uslugi/montazh-fundamentov/na-vintovykh-svayakh;
• Ростверковый вид — наиболее прочная и устойчивая конструкция, так как выступающие над землей части столбов скрепляют при помощи ростверка (железобетонного монолита);
• Набивной или буронабивной тип представляет конструкцию из асбестоцементных труб с бетонной смесью и арматурным каркасом внутри. Трубы устанавливают в заранее подготовленные выбуренные скважины, а не вкручивают в землю в отличие от винтовых свай.

Монтаж свайного фундамента своими руками предполагает создание лунок или отверстий, куда укладывают гидроизоляционные материалы, а затем арматурный каркас. Сваи устанавливают на расстоянии 2-2,5 метров по периметру здания. Устройство свайных конструкций отличает легкость и оперативность. Уже через три дня можно строить дом.

Столбчатый тип

Столбчатый фундамент под дом — доступная и экономичная конструкция, которую легко можно заложить своими руками. Столбы размещают под несущими стенами и в местах их пересечения по периметру постройки. Установка такого фундамента не требует больших трат и трудоемких работ, масштабной гидро- и теплоизоляции. Но учтите, что такая основа не подразумевает строительство дома с подвалом или цокольным этажом. Кроме того, она не подходит для пучинистого и подвижного грунта, а также для тяжеловесных зданий.

Столбчатый фундамент для дома разделяют на бетонный и бутобетонный, кирпичный и каменный типы. Наибольшей популярностью пользуются два последних вида, так как столбы из камня и бетона характеризуются доступностью, долговечностью и надежностью. Если вы планируете сделать столбчатый фундамент своими руками, используйте эти материалы. Но учтите, бетонные столбы гораздо легче установить, чем каменные.

Для установки столбов своими руками роют котлован. Сваи сначала расставляют по углам, а затем по периметру дома на расстоянии 2-25, метров. Промежутки между трубами заполняют песком, гравием или щебнем. После монтажа сваи приподнимают, и пустое пространство заполняют снова. Важно тщательно трамбовать слои, а поверх сделать бетонную стяжку.

Ленточный тип

Сплошная железобетонная основа, которая принимает и равномерно распределяет нагрузку постройки. Он подходит для больших, но не тяжелых домов с несложной архитектурой. Ленточные типы используют для возведения деревянных коттеджей и бань, загородных малоэтажных домов из легких стройматериалов.

Главное преимущество такой конструкции в том, что она подходит для возведения цокольного этажа, подземного гаража или просторного подвала.

Выделяют мелкозаглубленный и заглубленный ленточный фундамент. Первый заливают выше уровня промерзания грунта, а второй — ниже. В строительстве используют первый, так как он более прочный и надежный. Кроме того, мелгозаглубленный фундамент легко сделать и заложить своими руками.

Ленточный фундамент и делится на различные типы в зависимости от материалов изготовления. Выделяют следующие конструкции:

• Монолитный фундамент для дома — наиболее прочный и доступный вариант, при котором в неглубокий котлован с опалубкой укладывают арматуру и заливают бетон. Такая основа отличается долговечностью и легко прослужит до 150 лет;
• Сборный ленточный фундамент под дом делается из железобетонных блоков, которые изготавливают на заводе. Важно тщательно и правильно подобрать блоки по размерам, затем установить в котлован и скрепить при помощи специального раствора и строительной проволоки. Монтаж такой конструкции отличает оперативность, однако он требует применения спецтехники, что увеличит расходы. Кроме того, железобетонная блочная конструкция прослужит 50-70 лет;
• Кирпичный и бутовый типы пользуются меньшей популярностью, так как требуют затрат на дополнительную гидроизоляцию, а также соблюдения особых правил технологии укладки.

При установке любого вида ленточного фундамента сначала нужно сделать котлован глубиной до 40 сантиметров. Затем делают песчаную подушку с гравием и опалубку, укладывают гидроизоляционные материалы, проводят армирование и заливают бетон. Учтите, что бетонную поверхность укрывают пленкой и оставляют сохнуть минимум на 20 дней.

Плитный тип

Плитный фундамент выбирают для сложных климатических и геологических условий. Это монолитная плитка большой площади, которая подходит для любого типа строения и земельного участка.

Плитный фундамент незаменим для подвижного грунта и грунта с низкой несущей способностью, так как ни один другой вид конструкций не выдерживает сильных подвижек почвы. Монолитная же плитка снижает давление постройки на грунт и плавно двигается вместе с землей. При этом изменения равномерно распределяется по поверхности плиты, что предотвращает деформацию стен.

Плитный фундамент под дом применяют при плавающем или насыпном грунте, при почве с влажным песком и большой нагрузке на почву, а также при близком расположении грунтовых вод. Это самый прочный и надежный тип, который отличается легкостью в установке. Однако заложить такую основу самому без привлечения спецтехники нельзя. Кроме того, это самый дорогой фундамент, стоимость возведения которого составляет 30-50% от общей сметы строительства дома. При этом другие типы конструкций обходятся до 20-30%.

Монтаж плитного фундамента своими руками осложняется и сложностью расчетов. Чтобы рассчитать конструкцию, плитный фундамент, нужно знать несущую способность грунта. А чтобы понять, выдержит ли конструкция вес дома, нужно общий вес фундамента и строения разделить на площадь фундамента. Полученная цифра не должна быть меньше несущей способности грунта!

Необходимые данные для расчетов можно найти в ГОСТах, СНиПах и других стандартах. Кроме того, можно воспользоваться специальным онлайн калькулятором на строительных сайтах. Учтите, что любая ошибка при расчете приведет к большим проблемам в конструкции! Фундамент со временем растрескивается, что ведет к перекосу стен дома. Чтобы избежать проблем, обращайтесь к профессионалам!

Чтобы заложить плитный фундамент под дом своими руками, в котлован укладывают деревянную опалубку и делают боковую гидроизоляцию с помощью пенопластовых листов. Затем устанавливают арматурную сетку и бетонную плиту. Перед заливкой нужно определить параметры плиты и выбрать или сделать бетонную смесь.

Монолитная плита для одноэтажного загородного дома и бани должна иметь толщину 20-25 сантиметров, для двухэтажного коттеджа — 50, а для хозяйственных построек, гаражей и строений с малым весом хватит и 10 сантиметров. Учтите, чем больше нагрузка дома, тем больше делают толщину плиты.

Много интересных проектов одно- и двухэтажных коттеджей, бань и дачных домов с мансардной и без вы найдете в каталоге компании “МариСруб”.

1. Свайные фундаменты

Анализ опыта применения обычных забивных свай прямоугольного сечения 30X30 см в многоэтажном каркасном строительстве показал, что вследствие малой расчетной нагрузки на такие сваи, не превышающей 50—60 Т, их не удается практически разместить под колоннами каркаса, несущими нагрузки более 600—800 Т. При конструировании таких фундаментов получается по существу сплошное свайное поле, по которому необходимо выполнить мощный ростверк (способный в ряде случаев без участия свай передавать нагрузку на грунты основания).
Для многоэтажного строительства могут применяться сваи увеличенного сечения, например 35×35 см или 40Х40 см, расчетная нагрузка на которые в определенных грунтовых условиях может составить 120—150 Т и, таким образом, под опорами колонн будет относительно небольшое количество свай, что позволяет получить компактный, экономичный ростверк.

Возможным решением является конструкция свай-оболочек диаметром до 2 м, используемых, в частности, в мостостроении в связи с возможностью передачи на одну такую сваю нагрузки до 500—600 Т. При этом создается возможность опирать колонну на одну сваю-оболочку. Опыт показывает, что цилиндрические оболочки диаметром до 3 м и длиной до 10—12 м достаточно легко погружаются вибропогружателями в любые сжимаемые грунты (со скоростью погружения порядка 0,5 м в минуту). При больших диаметрах свай-оболочек более целесообразно несколько утолщать стенки и не извлекать грунт изнутри оболочки, т. е. оболочка будет погружаться с открытым нижним концом и по мере погружения в ее полости будет образовываться грунтовая пробка (при относительно плотном грунте). Полые круглые сваи диаметром до 0,8 м при погружении их в слабые грунты должны иметь закрытые нижние концы, так как несущая способность таких свай вдвое больше, чем свай, погружаемых с открытым концом.
Однако в гражданском строительстве в условиях городской застройки такие сваи-оболочки имеют серьезный недостаток— сильная вибрация при их погружении представляет опасность для окружающих зданий, а шум при погружении этих свай делает невозможным проживание около площадки строительства.
Перспективными типами свайных фундаментов являются набивные сваи и в первую очередь освоенные производством в московском строительстве сваи системы «Беното» (рис. 11.1). Сваи такого типа, получившие широкое распространение в зарубежном строительстве, выполняются специальной установкой, с помощью которой в грунте образовывается ствол диаметром около 100 см и в него с помощью этой же установки укладывается бетон. Процесс сооружения набивной сваи состоит из следующих операций (см. рис. 11.1): разработки и экскавации грунта с помощью ударного грейфера, крепления стенок скважины с помощью металлических обсадных труб и, наконец, укладки бетона. Расчетная нагрузка на такие сваи, опирающиеся на достаточно прочные грунты основания, может достигать 500—600 Т, т. е. под колонну многоэтажного здания высотой 16—25 этажей потребуется одна или две сваи. Применение набивных свай по сравнению с обычными забивными позволяет значительно (в 2—3 раза) сократить расход арматурной стали.
Важнейшим преимуществом такого метода устройства набивных свай является комплексная механизация и высокие темпы работ. Верхняя часть сваи армируется заранее заготовленным пространственным каркасом только на высоту 5—6 м. В верхней торцовой части сваи может быть предусмотрено в случае необходимости гнездо для опирания колонны. Бетон для свай применяется марки 300; в зимних условиях бетон укладывают с противоморозными добавками.
Конструкция фундаментов из свай типа «Беното» применена впервые в московской практике строительства для 16-этажного каркасно-панельного жилого дома серии МГ-601, построенного на Воробьевском шоссе (рис. 11.2, а). Под колоннами каркаса, усилия на которые достигают 600 Т, выполнено по одной свае. Концы свай опираются на слой крупнозернистого песка, расположенный на глубине около 20 м от поверхности. Отдельные сваи объединены железобетонным ростверком, который имеет чисто конструктивный характер. Выбор такого решения свайных фундаментов для 16-этажного дома в данном случае вызван характером грунтов основания — залеганием материкового грунта на большой глубине, что исключило возможность применения обычных фундаментов или забивных свай.

В настоящее время мощные глубинные опоры типа «Беното» успешно применяются для целого ряда каркасных зданий с высокими нагрузками на колонны, где необходима передача этих нагрузок на плотные прочные грунты, расположенные под слабыми напластованиями. Как показали проведенные технико-экономические расчеты, использование свай «Беното» с экономической точки зрения рационально при расположении плотных грунтов, имеющих достаточно высокую несущую способность, на глубине более 10—12 ж (рис. 11.3).
Максимальная нагрузка, которая может быть принята для сваи «Беното» диаметром 1,18 м, не должна превышать 600 Т.
Эффективность использования таких опор можно значительно повысить, применяя сваи с опорным уширением (см. рис. 11.2, б). В связных грунтах, плотных и средней плотности, как показал опыт, применение свай с опорным уширением позволяет полностью использовать несущую способность прочных ненарушенных грунтов, расположенных на значительной глубине. По форме нижняя часть сваи представляет собой усеченный конус; его образующая наклонена под углом ф к горизонтали. Угол ф выбирается с таким расчетом, чтобы опорное уширение было достаточно прочным без армирования (принимается φ>45°). Установка разрабатывает полость по форме фундамента диаметром до 2 м, которая после удаления грунта заполняется бетоном. Расчетная нагрузка на такую сваю может достигать 1000 Т.
Сваи типа «Беното» намечено в достаточно широких масштабах применять в московском строительстве.
Особенность статической работы таких опор заключается в передаче ими давления на грунт, сохраняющий свою естественную структуру, причем давление передается на большой глубине в условиях, исключающих возможность выпирания грунта из-под подошвы опоры.
При расчете несущей способности набивных свай большого диаметра по СНиП И-Б.1-62 и СН 200—62 нагрузки на сваи получаются сильно заниженными, так как нормы не учитывают специфических условий работы глубоких опор, в частности оставляют нераскрытыми значительные резервы сопротивления по боковой поверхности сваи в связи с ненарушенной структурой грунта (что совершенно исключается при забивных сваях). За рубежом разработаны инженерные методы расчета, дающие проектировщикам возможность допускать на глубине опоры значительно большие нагрузки (в 2,5—3 раза), чем разрешают наши нормы. Однако, как показывают испытания свай, существующие методы расчета несущей способности глубоких опор как у нас, так и за рубежом дают большие запасы прочности.
Для определения несущей способности набивных свай необходимы данные о плотности грунтов ниже концов свай, что можно определить методом статического зондирования грунтов.
До создания достоверной уточненной методики расчета определение несущей способности свай можно производить по формуле Терцаги:

Напряжение в бетоне набивных свай рекомендуется ограничивать: 60 кГ/см2 для бетона марки 200; 80 кГ/см2 для бетона марки 300 (такие данные регламентированы, в частности, японскими и американскими нормами).

2. Фундаменты на естественном основании

Ленточные фундаменты применяются, как правило, для зданий высотой в пределах 16 этажей с нагрузкой на колонну не более 450—500 Т при грунтах, обладающих высоким нормативным сопротивлением порядка 3—3,5 кГ/см2. При однородных грунтовых условиях целесообразны фундаменты в виде параллельных лент — «шпал» (рис. 11.4, а); это решение требует значительно меньшего расхода бетона и стали (табл. 11.1).

Применение перекрестных фундаментных лент может быть оправдано только для случаев недостаточно однородных грунтов, когда структурная система этих фундаментов дает возможность уменьшить вероятность неравномерных осадок.
Применение (в основном по требованию строителей для каркасных зданий фундаментов из сборных железобетонных блоков, поверх которых выполняется монолитная железобетонная лента (рис. 11.4, б), ни в коей мере нельзя считать оправданным. Здесь нижняя часть фундамента, состоящая из отдельных блоков, не участвует в работе фундаментной ленты; изгибающие моменты и перерезывающие силы воспринимает только монолитное ребро относительно малой высоты. Такое решение применено в 16-этажном жилом доме на ул. Мясковского. Повышенный расход бетона и стали (см. табл. 11.1) убедительно доказывает нерациональность такой конструкции.
Отдельно стоящие фундаменты при развитых их габаритах целесообразно объединять в ленты («шпалы») либо превращать в общую плиту.
Фундаменты в виде плит используются обычно в зданиях большой этажности (выше 16 этажей), т. е. с более высокими нагрузками на колонны или в случаях, когда грунты основания обладают относительно невысокой несущей способностью. Так, например, фундаменты такого типа выполнены в здании Общесоюзного телецентра, в 25-этажных жилых домах на проспекте Калинина, в 22-этажной гостинице «Националы», в 20-этажных гостиницах на Смоленской площади и др.
При этом нашли применение две разновидности: фундаменты в виде ребристой плиты и в виде плоской (безбалочной) плиты. Ребристая плита фундаментов под 25-этажные дома на проспекте Калинина выполнена толщиной 60 см с ребрами общей высотой 200 см. В плане плита развита на участках расположения связевых диафрагм жесткости, где сконцентрированы усилия от ветровых нагрузок, передаваемых железобетонными диафрагмами на фундамент (рис. 11.5).
Фундаменты в виде плоской (безбалочной) плиты выполнены в здании Общесоюзного телецентра (плита толщиной 70 см) и в гостинице «Националы» (плита толщиной 140 см) (рис. 11.6).
Сопоставительные расходы бетона и стали в примерно однотипных условиях (по конструктивным схемам зданий, величине нагрузок на колонны, характеру грунтов) приведены в табл. 11.2. Полученные данные показывают, что простота конструкции плоской (безбалочной) плиты достигается относительно небольшим увеличением расхода бетона и стали. В то же время значительное сокращение построечной трудоемкости этой конструкции определяется резким уменьшением объема опалубочных работ(плиту можно выполнять по существу вообще без опалубки), большим упрощением арматурных работ, возможностью выполнять бетонирование высокомеханизированными способами, например с помощью бетононасосов, и т.д. Поэтому в целях уменьшения трудоемкости возведения представляется целесообразным применение безбалочного решения фундаментных плит. Естественно, что такой вывод не может быть сделан безотносительно к величине действующих нагрузок. Он справедлив для сосредоточенных усилии от колонн в пределах до 1000—1500 Т при расстоянии между колоннами до 9 м. В местах опирания колонн с большими сосредоточенными нагрузками рекомендуется выполнять банкеты (как бы опрокинутую капитель) либо, чтобы не осложнять опалубку, применять усиленное армирование плиты на участке опирания колонн.

При проектировании фундаментных плит следует предостеречь от стремления к излишнему уменьшению толщины плит, что снижает их изгибную жесткость, приводит к увеличенным деформациям и, следовательно, к образованию и значительному раскрытию трещин, способствующему развитию коррозии арматуры и одновременно к увеличению расхода стали, как на фундаменты здания Общесоюзного телецентра (см. табл. 11.2). Помимо этого, повышенная гибкость плиты вызывает концентрацию напряжений под ребрами или в зоне опирания колонн (в безбалочных плитах). Базируясь на опыте проектирования, а также на специально проведенном в Моспроекте статистическом обобщении вариантного проектирования с помощью электронной вычислительной машины, можно рекомендовать толщину плиты при ребристых фундаментах примерно 1/8—1/10 пролета, в безба-лочных 1/6—1/8 пролета.
Применение в московском строительстве каркасов только связевой системы с относительно слабыми рамными узлами, отличающимися значительной податливостью, позволяет не ставить чрезмерных требований к увеличению жесткости фундаментов.
Высказываемое рядом проектировщиков на первом этапе строительства многоэтажных зданий предложение выполнять фундаменты в виде полой железобетонной коробки высотой 5—6 м, в пределах которой размещаются помещения подвала, по примеру высотных домов, построенных в 1948—1953 гг., нельзя признать целесообразным и оправданным. Такая конструкция фундаментов была применена для зданий института Гидропроекта и СЭВ (рис. 11.7). Опыт возведения этих конструкций показал не только высокий расход бетона и стали по сравнению, например, с фундаментами в виде плит, но и крайне высокую трудоемкость. Из табл. 11.2 видно, что в первом случае расход бетона выше в 2 раза, а стали — почти в 3 раза, чем во втором.
При конструкции фундаментов в виде плит следует обратить внимание на решение опирания связевых диафрагм, передающих на фундамент значительные нагрузки с концентрацией усилий в краевых фибрах диафрагм. В этом случае полезно развивать сечение диафрагм в пределах подвала или нижнего этажа путем образования своего рода траверс, снижающих концентрацию усилий и распределяющих их более равномерно на плиту.
Значительно усложняется возведение фундаментов наличием напорных грунтовых вод. В этом случае гидроизоляция устраивается под несущей плитой. Она выклеивается по армированной бетонной подготовке, выводится на заранее выполненную прижимную вертикальную стенку, затем по готовой изоляции, защищенной бетонной стяжкой, выполняется сама несущая конструкция фундаментов (рис. 11.8).
Конструкцию наружных стен подвалов или технических подполий каркасных зданий повышенной этажности наиболее целесообразно выполнять в виде крупных железобетонных панелей (типа «забирки»), передающих горизонтальные усилия от давления грунта на колонны или на поперечные стены подвала (рис. 11.9).
Рассматривая вопрос о конструкции фундаментов на естественном основании, нельзя не остановиться на выборе метода их расчета, что является важным резервом снижения стоимости фундаментов.

Теория и практика расчета фундаментов, лежащих на податливом грунтовом основании, в настоящее время недостаточно разработана. Так, в действующих нормах вообще отсутствуют методы расчета фундаментов на упругом основании. Сложность задачи заключается в том, что характер деформации грунтов под нагрузкой зависит от вида грунтов, размеров фундаментов, методов производства земляных работ, характера напластования грунтов и других факторов. Кроме того, деформация грунтов является процессом/протекающим в течение более или менее длительного времени, в связи с чем происходит перераспределение напряжений в грунте и в фундаментах. Все эти обстоятельства создают известную неопределенность как в величине напряжений, так и в осадке грунтов в основании зданий.
Для расчета ленточных и плитных фундаментов применяются методы расчета, основанные на теории расчета балок и плит на упругом основании: методика коэффициента постели (способ Винклера); методика упругого полупространства; методика упругого слоя. Каждый из этих методов расчета гибких фундаментов имеет свою область применения, в которой данный метод дает хорошую точность расчета.
Так, метод коэффициента постели дает хорошие результаты для грунтов, подстилаемых скальным основанием, расположенным на относительно небольшой глубине от подошвы фундаментов. Метод упругого слоя занимает промежуточное положение между методом коэффициента постели и методом расчета на упругом полупространстве. Недостатком способа Винклера является неопределенность величины коэффициента постели, меняющегося в широких пределах. Несмотря на это, метод коэффициента постели может быть использован для практического расчета гибких фундаментов, для чего необходимо в расчете принять такую величину коэффициента или такие его крайние пределы, которые близко соответствуют фактической работе конструкции. Здесь в значительной мере требуется искусство, интуиция и опыт проектировщика. Кроме того, теория, базирующаяся на способе Винклера, тщательно разработана, составлены многочисленные таблицы и графики, дающие возможность просто и с наименьшими затратами времени рассчитать плиту или балку.
В основу метода расчета с учетом упругого полупространства положены предпосылки, что грунт представляет собой идеально упругий, однородный по глубине неограниченный массив, на который действует нагрузка от фундамента. Однако, как показали обширные экспериментальные исследования, а также теоретический анализ, модель линейно-деформируемого полупространства переоценивает влияние сцепления и внутреннего трения в грунте на распределение реактивных давлений под подошвой фундамента и на его осадку и во многом противоречит фактической работе грунтового основания, в частности усилия в фундаментах и величины осадки получаются намного больше фактических; под концами фундамента теоретические напряжения на грунт получаются бесконечно большими (что и вызывает завышенные величины изгибающих моментов в фундаменте). Достаточно напомнить, что в фундаментах первых высотных домов, рассчитанных по этой теории, расход арматуры достигал 300 кг/м3 бетона. Поэтому применение этого метода должно быть ограничено в практике проектирования.

В последние годы значительное развитие получила новая модель упругого основания, так называемая «модель упругого слоя». Она состоит в том, что основание представляется в виде однородного идеально упругого слоя ограниченной мощности. Глубина сжимаемой толщи выбирается равной расстоянию от подошвы фундаментов до скального несжимаемого основания или от подошвы фундаментов до нижней границы сжимаемой толщи (при весьма малой толщине упругого слоя решение задачи по этому методу практически совпадает с теорией Винклера, при толщине упругого слоя, большей, чем длина фундамента, решение совпадает с моделью упругой полуплоскости). Результаты, которые получаются по «модели упругого слоя», неплохо соответствуют фактическим данным.
В частности, для оценки достоверности этого метода были проведены измерения осадок и прогибов фундаментных плит ряда многоэтажных зданий в Москве, которые сопоставлялись с расчетными. Представляют интерес полученные величины осадок: осадки фундаментной плиты строящегося здания гостиницы «Интурист» на Смоленской площади при среднем давлении на основание 1 кГ/см2 составляют 3—7 см, здания гостиницы «Националь» при давлении на основание 2 кГ/см2 — в пределах 7—13 мм; максимальные осадки в центральной части плиты с удалением от центра плиты к краям осадки уменьшаются. Эпюры осадок плит с ростом нагрузок параллельно смещаются вниз, приближаясь к расчетным, полученным с использованием модели основания в виде слоя конечной толщины.
Эти результаты, полученные при анализе осадок фундаментных плит, свидетельствуют о том, что ближе всего реальным свойствам грунтового основания соответствует модель упругого слоя конечной толщины. На основании исследований, проведенных НИИ оснований и подземных сооружений, сжимаемая толща для песчаного основания составляет около 1/3 ширины плиты, для глинистого основания — 1/2 ширины плиты.
В настоящее время этот метод наиболее достоверный, и поэтому его можно рекомендовать для использования при расчете плитных и ленточных фундаментов. Он представляет шаг вперед по сравнению с гипотезой упругого полупространства и позволяет исключить (или снизить) излишние запасы прочности в конструкции фундаментов.
Недостатком этой модели является известная неопределенность в выборе модуля деформации грунта и глубины сжимаемой толщи. Кроме того, применение модели в практических расчетах пока ограничивается из-за отсутствия разработанных таблиц.
В Моспроекте за последние годы проведены работы по созданию простых, удобных в практическом применении способов расчета фундаментов в виде параллельных и пересекающихся лент с помощью таблиц, которые составлены для унифицированных схем отдельных поперечных лент. Эти таблицы дают возможность выполнить за короткое время довольно сложные расчеты.
Таким образом, как показывает проведенный анализ, решения фундаментов каркасных зданий повышенной этажности в московском строительстве развиваются в двух основных направлениях — применения глубоких опор в виде мощных набивных свай и применения сплошных безбалочных фундаментных плит.
В грунтах с ограниченной несущей способностью, подстилаемых более прочными грунтами, целесообразны, а в ряде случаев и необходимы глубинные опоры, т. е. свайные фундаменты. Как показывает практика проектирования и строительства, применение свайных фундаментов, особенно в виде забивных свай, целесообразно в глинистых и суглинистых грунтах, где в этом случае удается получить экономически выгодное и более индустриальное решение и одновременно обеспечить меньшие деформации здания.
Для грунтов с относительно низкой несущей способностью, подстилаемых на глубине более 12—15 м скальными породами, наиболее рациональны набивные сваи типа «Беното».
В песчаных грунтах с достаточно высокой несущей способностью, характеризуемой нормативным сопротивлением 3—3,5 кГ/см2 и однородной структурой, можно рекомендовать фундаменты ленточные или в виде сплошной плиты в зависимости от величины действующих нагрузок.