Types de fondations: caractéristiques techniques et caractéristiques de fonctionnement

La fondation est une pièce irremplaçable pour tout bâtiment, sans laquelle la structure peut s'effondrer rapidement sous l'influence de facteurs environnementaux destructeurs. Une compréhension correcte de la base requise dans un cas particulier vous permet de trouver la combinaison optimale de prix et de qualité.

Tout type de sol est capable de supporter un poids spécifique sans s'affaisser. Une personne ne le voit généralement pas, car il pèse relativement peu, mais la structure solide d'une maison privée à un étage ou d'un chalet à deux étages pèse au moins plusieurs dizaines de tonnes. Seule une roche solide peut supporter un tel poids, mais un tel terrain sur un site n'est généralement pas considéré comme un plus, c'est pourquoi les maisons sont érigées sur un sol plus mou.

La fondation n'est qu'un substitut à une telle roche, ce qui vous permet de rendre la fondation plus stable. Le SNiP moderne comprend des normes spécifiques concernant la construction de fondations. Le principal GOST réglementant la construction de telles structures est SP 22.13330.2016 "Fondations de bâtiments et de structures". Le non-respect des normes spécifiées dans ce document peut non seulement entraîner la destruction du bâtiment, mais également entraîner la responsabilité des dommages causés.

Pour la construction de la fondation, on utilise des matériaux plus durs que le sol environnant. Il s'agit généralement de béton, de pierre ou de bois - en fonction du poids de la future structure. Dans la plupart des cas, la conception de la fondation suppose qu'elle pénètre profondément dans le sol en dessous du niveau de congélation. Cela garantit que le sol gelé ne gonfle pas, de sorte que le risque de fissuration des murs et de divergence des nœuds de construction est considéré comme négligeable. Une exception peut être peut-être une situation dans laquelle une maison de jardin légère est installée sur des sols non poreux.

Le choix exact du type de fondation dépend de nombreux facteurs., parmi lesquels figurent non seulement le poids de la structure, mais aussi sa forme architecturale, la spécificité du sol, le niveau d'activité sismique de la région, alors que certains types de matériaux mettent en avant leurs propres exigences quant aux conditions de travail. Par exemple, il est possible de travailler le béton uniquement à des températures supérieures à 5 degrés. Ainsi, en hiver, une commande ne peut être exécutée que s'il est chauffé électriquement.

Les fondations sont très diverses et sont divisées en différents types en fonction des caractéristiques de conception. La plupart des fondations sont de type profond pour offrir une protection contre le gonflement lorsque le sol gèle. Mais il existe aussi des structures peu profondes, si la structure n'est pas lourde. En général, les fondations des bâtiments sont les plus faciles à diviser en cinq types principaux, chacun ayant ses propres caractéristiques complètement différentes de celles des concurrents.

Au cours des dernières décennies, ce type de fondation est à juste titre considéré comme le principal dans le domaine de la construction individuelle.En fait, il s'agit d'une extension des murs porteurs, qui s'enfonce profondément dans le sol jusqu'à une certaine profondeur, augmentant la stabilité de la structure. Dans la version minimale, une telle bande duplique complètement le périmètre de la maison, mais il est possible de le renforcer en copiant tout ou partie des murs intérieurs. Vous pouvez également renforcer les colonnes.

L'inconvénient de cette solution est le fait que la structure n'est pas monobloc et est généralement construite sans armature, et est donc sujette à des déformations et autres phénomènes désagréables liés, par exemple, à la pénétration d'eau dans les joints.

Une alternative serait un cadre de bande monolithique., lors de la formation initiale des armatures, qui sont ensuite coulées avec du béton et parfois des gravats dilués ou d'autres pierres. Il est logique qu'une telle structure s'avère beaucoup plus fiable et durable, cependant, sa construction peut prendre beaucoup de temps.

Il est à noter qu'une telle base est bien adaptée à la plupart des bâtiments privés. La fondation en bande résistera non seulement à une clôture et à de petites structures comme un garage ou un bain public, mais également à des bâtiments résidentiels en bois, en béton cellulaire, en brique ou en pierre, et parfois même en béton armé. La seule exception sera les énormes structures à plusieurs étages, tandis qu'une maison de village typique, même construite à une certaine échelle, n'a pas besoin de plus.

De plus, de lourdes dalles de béton peuvent être posées dessus, qui deviendront un sol fiable du premier étage. Il convient également de noter la simplicité relative de la structure - le propriétaire, qui sait construire un mur plat, pourra construire lui-même un "ruban". Le seul inconvénient est le coût des matériaux nécessaires, mais le résultat en vaut la peine.

La fondation en bande est également divisée en deux types: peu profonde et enterrée. La première variété s'enfonce dans le sol de seulement 50 à 60 cm, vous ne pouvez donc pas équiper de sous-sol ici, mais vous pouvez économiser sur les matériaux. Un «ruban» peu profond ne peut être construit que sur du sable et du gravier, ainsi que sur un sol pierreux - de telles fondations ne se prêtent pas au soulèvement. Cependant, si les eaux souterraines sont situées nettement en dessous du niveau de congélation, il est alors permis de construire une base en bande peu profonde même sur du limon et de l'argile, alors que le terrain doit être plat, et même une maison en briques d'un étage peut être trop lourde pour un tel une fondation.

La surface du terrain sur le site doit être plane. Un tel socle convient à presque tous les bâtiments et à tous les sols, la seule contre-indication est les sols marécageux et meubles. Il semble également inapproprié d'ériger une "ruban" si le sol gèle trop profondément, car alors une telle fondation pour le bâtiment coûtera au propriétaire un joli centime.

Si le poids du bâtiment ne devrait pas être aussi important, il sera beaucoup moins cher de construire une fondation en colonnes, ce qui est parfait pour les maisons légères en bois et en béton cellulaire, ainsi que pour les petites dépendances.

La structure se compose de piliers en béton, moellons ou leur combinaison, ainsi que de briques ou de bois, situés à une distance de 2,5 à 3 m les uns des autres le long du périmètre extérieur ou sous tous les murs.Ces piliers sont généralement approfondis jusqu'à la profondeur de gel du sol, et si le site est inégal, jusqu'au point où une densité de sol suffisante est atteinte. La tâche des constructeurs est de s'assurer que tous les piliers sont parfaitement horizontaux afin qu'un grillage en béton ou en bois puisse être réalisé au-dessus d'eux, qui sert de base à toute la maison.

Le type de fondation en colonnes ne devrait même pas être considéré par les propriétaires qui veulent absolument un sous-sol ou un garage souterrain, mais d'un autre côté, c'est une excellente option au cas où la pente sur le site serait très visible. De plus, la base colonnaire est très demandée dans les régions aux hivers rigoureux, car elle peut s'enfoncer de plusieurs mètres dans le sol - là où le gel n'atteint pas.

Le choix en faveur des piliers en bois prévoit le traitement complet obligatoire du matériau afin de le protéger de l'humidité, de la pourriture et de divers parasites, mais il n'est toujours pas souhaitable d'utiliser ce matériau pour des structures durables sérieuses. En fait, la fondation en colonnes en bois se limite uniquement aux gazebos.

Ruban à colonnes basé sur la technologie TISE. Ce type de fondations n'a pas encore été testé à bonne échelle, car il s'agit d'une invention relativement nouvelle. Néanmoins, au fil des années de fonctionnement, aucune plainte sérieuse n'a été reçue, et en général, toutes les meilleures qualités de ces deux types de bases qui ont déjà été décrites ci-dessus sont attendues d'une telle fondation.

La signification de la conception est que dans sa partie inférieure, elle ressemble à une fondation en colonnes ordinaire. Les piliers vont à 4-5 m sous terre, ils ne craignent donc aucune caractéristique du climat, tandis que les supports sont fabriqués exclusivement en coulant des armatures avec du béton. Cela est dû au fait que la partie supérieure de la structure est une fondation en bande typique, qui dans ce cas ne repose pas sur un sol nu, mais sur des piliers.

Le principal inconvénient d'une telle solution est considéré comme une période d'agencement relativement longue, car pour qu'une structure légère puisse supporter des charges importantes, elle doit être entièrement coulée en béton. La résistance requise est acquise par ce matériau en environ quatre semaines, alors qu'il est conseillé de choisir un temps sec et chaud, sinon vous devrez dépenser de l'argent pour le chauffage électrique. De plus, même une conception aussi universelle présente certaines restrictions de fonctionnement : sur les sols marécageux, il est très probable que la fondation soit de travers ou que les piliers se séparent du "ruban".

Si le sol s'avère trop peu fiable, même pour une fondation en colonnes, ce n'est pas une raison pour abandonner la construction d'une maison. Si le terrain sur le site est caractérisé par une grande fluidité et une faible densité, est marécageux ou a un coefficient de fente élevé, la solution la plus opportune est d'organiser la fondation à l'aide de pieux.

Les pieux sont généralement en béton préfabriqué ou en béton armé, en métal ou en bois, souvent avec une extrémité à vis pour une entrée plus facile dans le sol. La plupart des gens comprennent le concept de pieux comme une variété de pieux debout. Ces supports pénètrent jusqu'à une profondeur de 4 à 6 mètres, grâce à quoi ils traversent souvent toute la couche de sol meuble et butent contre une fondation solide, assurant la stabilité du futur bâtiment.

Cependant, dans certains cas, même cette profondeur n'est pas suffisante pour atteindre des roches fiables. Mais les piles (maintenant suspendues) peuvent également être utilisées dans ce cas. Bien qu'ils ne disposent pas d'un support fiable, leur approfondissement important sous différentes parties du bâtiment leur permet d'atteindre un bon équilibre.

Il y a des pieux battus et enfoncés. Les premiers sont des supports produits à l'usine, qui sont enfoncés dans le sol par des équipements spéciaux. Il compacte également le sol autour du tas en cours de route, offrant une stabilité supplémentaire. Les pieux enfoncés ne sont pratiquement pas différents des piliers utilisés pour créer une fondation en colonnes - ils sont déjà équipés sur le chantier.

Quel que soit le type de pieux, un grillage doit être installé dessus, ce qui constitue la base directe de la future maison. Il est nécessaire de choisir le matériau en tenant compte du poids prévu du bâtiment - en règle générale, un grillage en bois est fabriqué pour les bâtiments en bois et des dalles en béton sont utilisées pour les maisons en pierre.

Il est possible de construire une maison sur pilotis même sur un marécage ou des sables mouvants ; les tourbières et les sols affaissés ne deviendront pas non plus un obstacle à l'enfoncement des pilotis. La fondation sur pieux est également très demandée dans les zones où il existe un niveau radical de pente de surface.

Ce type de fondation est massivement utilisé dans les villes, où les fondations des bâtiments lourds à plusieurs étages sont créées par cette méthode, cependant, cette technologie est également utilisée dans la construction privée. Cela peut être dû à la qualité extrêmement faible du sol sur le site dans une situation où le propriétaire aimerait avoir une maison vraiment impressionnante et lourde. Il est évident qu'une tourbière ou une tourbière séchée ne pourra pas supporter une telle charge, ainsi que des fondations en colonnes ou sur pieux, et le "ruban" est susceptible de se déformer en raison de l'instabilité du sol environnant.

La dalle de fondation, comme son nom l'indique, est une dalle solide en béton armé qui, si quelque chose se produit, se déplacera avec toute la structure du bâtiment, mais cette dernière est garantie de rester intacte. Une telle solution est appelée à juste titre la plus fiable, la plus solide et la plus durable - elle prend en fait de la roche solide, qui deviendrait une base idéale pour une maison lourde. Les inconvénients, bien sûr, sont directement liés à la complexité et au coût élevé de l'organisation d'une telle fondation, car elle nécessitera une énorme quantité de matériaux, d'équipements spéciaux et plusieurs travailleurs.

Il n'est pas surprenant qu'une fondation en dalle ne soit presque jamais construite sur des sols solides fiables. - pour une maison privée, cela s'avère généralement superflu. Cependant, il sera utile sur les sols argileux et de subsidence, dans les zones marécageuses et tourbeuses, sur les sables mouvants ou les sols soulevants, et même alors seulement si le poids estimé du bâtiment ne permet pas l'utilisation de fondations d'autres types.

Les types de matériaux utilisés dans la construction des fondations sont très nombreux - tout dépend non seulement du poids de la future structure et des spécificités du sol, mais aussi du type de fondation choisi et des prix des différents matériaux de construction dans un Région. Au début de l'article, le bois, la brique et le béton étaient mentionnés comme matériaux principaux, mais vous pouvez les utiliser non seulement, surtout si le poids du futur bâtiment n'est pas si important.

Une fondation en bande pour un bâtiment léger peut être construite à partir de matériaux relativement légers - les mêmes blocs de mousse ou parpaings. Si le sol sous le chantier de construction a une bonne fiabilité et que le bâtiment lui-même est prévu pour être petit et construit à partir des mêmes matériaux légers ou des mêmes blocs de béton d'argile expansée, il est probable qu'une telle fondation sera suffisante.

L'utilisation de métal est probable dans presque tous les types de fondations. La version en béton armé combiné peut être à la fois des piliers et un ruban, et ce dernier peut être intégral, coulé en place ou assemblé sur place à partir de blocs individuels produits par la méthode d'usine. Le treillis métallique de renforcement peut être utilisé même en combinaison avec une maçonnerie conventionnelle. Une fondation purement métallique pour les bâtiments légers peut être réalisée même à partir de tuyaux seuls, certains d'entre eux utilisés comme piliers ou pieux, et l'autre peut être soudé sur le dessus sous la forme d'un grillage ou d'une base pour celui-ci.

Ce matériau est apprécié pour sa disponibilité et la possibilité d'un traitement simple même à la maison, car théoriquement, une fondation de type colonnaire ou sur pieux peut être assemblée même à partir d'anciennes traverses de chemin de fer. Une autre chose est que de tels piliers ou pieux devront être protégés en plus, et bien qu'il soit généralement recommandé d'utiliser des imprégnations spéciales contre les insectes, les rongeurs ou l'humidité, même les matériaux de toiture, qui pourraient rester après la toiture dans la maison principale, aideront à résoudre le problème. dernier problème. Les feuilles de matériau de toiture doivent être étroitement enroulées autour de la partie des pieux qui s'enfonce profondément dans le sol. Cependant, il ne faut pas oublier que le matériau de toiture ne protège que de l'humidité, mais pas des inondations complètes.

Ce n'est pas pour rien que les types de fondations sont si nombreux - chacun a ses avantages et ses inconvénients, axés sur différentes conditions de construction et demandes des clients. Une fondation louée par tout le monde peut tout simplement ne pas s'adapter au sol d'un site particulier, mais ce sera mieux qu'une option trop chère ou trop sophistiquée.

Par exemple, de nombreux propriétaires ne veulent pas dépenser beaucoup, car ils recherchent le moyen le moins cher de construire une base. En termes de combinaison de prix et de qualité, la fondation en bande de type peu profond semble être la meilleure, cependant, elle suppose que le sol sera déjà assez stable et que la maison elle-même sera relativement légère. Si au moins une des exigences énoncées n'est pas remplie, il vaut mieux oublier les économies et veiller à la fiabilité, en commençant non pas par le prix, mais par la durabilité dans les conditions actuelles.

Tout autre type de fondation sera ici en perte de vitesse, car l'humidité du sol en été érodera le matériau et, par temps froid, le sol se soulèvera, provoquant des fissures dans les murs. Dans de telles conditions, il faudra se limiter à la construction d'un immeuble de faible hauteur à partir de panneaux SIP légers. Des options alternatives telles que des pieux donneront à peu près le même effet, mais leur construction indépendante n'est pas possible et nécessite un équipement coûteux.

Tout type de fondation peut être construit sur un sol en vrac et sablonneux à condition que la densité du sol soit assez élevée. De telles bases laissent généralement facilement pénétrer l'eau dans les couches plus profondes des intestins, de sorte que la zone sous la maison est très résistante.Dans ce cas, ils sont guidés par le fait que la base en cours de construction supporte simplement le poids de la structure à un coût minime. Les exigences pour les bâtiments dont la fondation est prévue pour être construite sur de l'argile sont complètement similaires, mais avec une précision - le niveau d'occurrence des eaux souterraines doit être inférieur au niveau de gel du sol dans cette région.

Si le problème du site ne réside pas tant dans les sols infructueux que dans les terrains trop accidentés, vous devrez alors choisir entre des poteaux et des pieux. Les deux options vous permettent de niveler même un décalage de niveau important, vous devez donc souvent choisir parmi ce que les entreprises de construction environnantes peuvent offrir, en faisant attention au prix demandé.

Déterminer le type et les paramètres exacts de la fondation est une tâche d'ingénierie assez difficile, car de nombreux facteurs devront être pris en compte. Si la maison est prévue pour être solide et grande et que les sols du site ne sont pas stables, il est préférable de confier cette tâche à des professionnels qualifiés qui peuvent garantir que, selon leurs chiffres, la structure en construction résistera plus d'une douzaine d'années.

Cependant, dans la plupart des cas, la fondation est érigée par les mains de spécialistes, qui effectuent en même temps les calculs nécessaires. Dans ce cas, le propriétaire peut également déterminer approximativement quelle fondation est nécessaire afin d'avoir une idée préliminaire du montant qui devra être aménagé pour les matériaux de construction. Pour cela, vous pouvez prendre des valeurs approximatives faciles à trouver sur Internet.

Par exemple, si l'on parle de fondation en bande, alors sa profondeur dépend du niveau de gel du sol : plus le site est situé au nord, plus il est généralement grand. Dans ce cas, la bande ira jusqu'à au moins un demi-mètre de profondeur, cette valeur doit donc être considérée comme le minimum. Tenez également compte du fait qu'un tel sous-sol s'élève généralement à au moins 20-30 cm au-dessus du sol. La longueur est déterminée en additionnant les longueurs de tous les murs sous lesquels se trouve la fondation. L'épaisseur du futur support est d'environ 20% supérieure à l'épaisseur des murs construits au-dessus du sol.

Grâce à tout ce qui a été décrit, il est possible de déterminer le volume approximatif du ruban, ce qui vous permet de calculer la quantité de bloc ou de béton avec laquelle la fondation en bande sera coulée. Dans ce cas, les calculs doivent également prendre en compte une couche de pierre concassée de 30 cm et une couche de sable de 10 cm, avec lesquelles le fond de la tranchée est rempli sur toute la longueur avant même l'érection de la structure principale . Les coûts ne seront pas complets si vous ne tenez pas compte du coût du lattage et du renforcement, ainsi que du matériau d'étanchéité qui doit être doublé avec la tranchée.

Le calcul du coût d'une fondation en colonnes doit commencer par le fait que les piliers seront situés à un pas de 2,5 à 3 mètres les uns des autres - à partir de là, leur nombre est déterminé. La profondeur des piliers est choisie de manière à ce qu'ils atteignent la couche non gelée de la terre, mais en même temps, ils se situent au-dessus du niveau de la nappe phréatique. La quantité de sable, de pierre concassée, d'imperméabilisation et de renforcement est calculée par le nombre de piliers, en tenant compte de leur épaisseur - après tout, il n'y a pas de tranchée qui longe tout le périmètre, cependant, tous les indicateurs relatifs à la fondation en bande sont conservés .

La fondation sur pieux est calculée à peu près de la même manière que la fondation en colonnes. Le type colonnaire-bande, qui est une combinaison de colonnaire et de bande, est calculé comme deux fondations distinctes.

L'échelle de la fondation de la dalle dépend fortement de l'équipement du sous-sol ou du sous-sol. Sinon, une épaisseur de dalle inférieure à un demi-mètre sera suffisante, bien que le chiffre exact dépende du poids du bâtiment, et dans le cas d'équipements de sous-sol, la taille de dalle décrite ne s'applique qu'au fond du sous-sol. Du sable et de la pierre concassée sont dispersés sur toute la surface de la fosse, dont les dimensions ne doivent pas dépasser de manière significative les dimensions de la maison, une imperméabilisation est disposée le long du fond et des murs.

Même les structures les plus fiables commencent à se détériorer avec le temps, mais ce n'est pas une nouveauté, à moins que la fondation ne commence à se déformer de manière inattendue. Si cela se produit, il sera assez difficile de résoudre le problème, il est donc préférable d'enquêter à l'avance sur les causes possibles afin d'éviter un tel problème.

• Calcul incorrect Est la cause la plus fréquente de problèmes de fondation. La toute première erreur est la détermination incorrecte du poids du bâtiment dans la direction inférieure, lorsqu'il s'avère que la base ne supporte tout simplement pas la partie principale. Une autre option est le désir d'économiser de l'argent, lorsque le propriétaire espérait que le matériau le moins cher ne serait pas pire que le plus cher. Une détermination incorrecte du niveau des eaux souterraines ou de la densité du sol n'est pas exclue - en d'autres termes, le type de fondation lui-même a été mal choisi.
• Violation de la technologie - une raison qui s'avère souvent critique en cas d'auto-construction de la fondation. Avant de vous lancer dans la construction d'immobilisations, vous devez étudier en détail les propriétés des matériaux de construction utilisés.

Par exemple, si l'armature est coulée avec du béton sur un chantier de construction, vous devez savoir que la densité maximale possible ne sera pas atteinte - vous avez besoin d'une technique spéciale qui mélangera la masse coulée et assurera son bon tassement avant même qu'elle ne sèche. Si cela n'est pas fait, des bulles d'air resteront dans le béton durci, formant des vides, puis un affaissement peut déjà se produire sous une maison complètement finie avec des personnes qui y vivent. Même le béton bien mélangé et durci ne reconnaît pas la précipitation - il doit reposer environ un mois avant que les travaux de construction ne se poursuivent au-dessus de la fondation.

• Porter - le phénomène est assez naturel et si les matériaux ont été sélectionnés et traités correctement, ce problème peut déjà se poser avant les petits-enfants du propriétaire. Cependant, une « surprise » soudaine peut provenir d'une fondation construite à partir de matériaux recyclés : de nombreux propriétaires utilisent des tuyaux en métal ou des traverses en bois au lieu de piliers ou de pieux. Si auparavant, ces matériaux étaient utilisés au moins sous une forme quelconque, ils ont déjà une sorte d'usure, de sorte que la période d'utilisation sera assez insignifiante. Quant au bois, il n'est pas du tout durable, donc dans la plupart des cas il s'avère stupide de compter sur son exploitation à long terme.

Il est logique de supposer qu'un entretien opportun de la fondation peut jouer un rôle clé dans l'extension de son fonctionnement. Par exemple, l'identification rapide des défauts vous permet de connaître les problèmes rencontrés par la conception et de prendre des mesures urgentes pour les éliminer. L'apparition de fissures dans une structure en béton implique leur élimination et leur réparation immédiate. Cependant, si la fissuration se produit trop tôt, vous devez rechercher attentivement la raison pour laquelle cela se produit, en vous concentrant sur les causes courantes de déformation.

Il est clair qu'une partie importante de la fondation reste invisible, étant située sous terre, mais au moins la partie visible peut être peinte à l'extérieur avec une peinture hydrofuge pour la protéger des effets négatifs des précipitations. Une alternative valable à la fois à l'extérieur et à l'intérieur peut être le plâtre imperméable.

Pour une plus grande durabilité de telles réparations et une protection accrue du même bois contre les parasites, le même treillis d'armature peut être utilisé, qui, lors de la rénovation, est à nouveau posé sur la fondation et recouvert d'une nouvelle couche de plâtre. Dans certains cas, en raison d'une déformation générale de la fondation ou d'une mauvaise fixation, l'ancien treillis d'armature se plie et se détache de la structure, perçant la couche de finition protectrice - dans ce cas, vous devez immédiatement couper les extrémités saillantes et saillantes, et combler l'écart.

En regardant la vidéo ci-dessous, vous découvrirez quels sont les types de fondations et leurs propriétés.