Как соединить два фундамента между собой?

Фундамент – это самая сложная и ответственная несущая конструкция любого объекта капитального строительства. От неё зависит прочность, устойчивость и несущая способность каркаса всего сооружения.

Расчётные модели здания и нормативная документация далеко не всегда позволяют возводить весь объект одновременно – каркас может иметь разную этажность, что сказывается на величине нагрузок, к сооружению могут примыкать пристроенные помещения, либо объект может иметь протяжённые размеры, что предписывает разделение строительных объёмов осадочными и деформационными швами.

Далее приводится подробная информация о том, как соединить два фундамента между собой, а также основные варианты выполнения данной монтажной операции, сложности и ошибки, которые могут возникнуть при производстве работ или при проектировании объекта.

Условия для соединения

Соединение фундаментов разного типа выполняется в соответствии с рабочим проектом, после проведения двойного расчёта всех конструкций капитального сооружения.

Прежде всего, рассчитывается несущая способность, определяется прогнозируемая деформация основания и назначается оптимальный тип нового фундамента для пристройки.

Вторым этапом оценивается влияние нового конструктивного сооружения на уже существующие объекты, чтобы избежать риска образования непроектных деформаций, крена, вовремя принять меры по усилению.

При сопряжении двух фундаментов, необходимо учитывать разность осадок зданий под их собственным весом. Если к высотному дому пристраивается одноэтажное сооружение или крыльцо, а само здание построено на ленточном фундаменте, рекомендуется использовать монолитную железобетонную плиту или свайно-ростверковое несущее основание для сопряжения двух конструкций, чтобы предотвратить риск образования ступеньки из-за разности осадок.

Сопряжение фундаментов может производиться по жёсткой или подвижной схеме, в зависимости от особенностей проекта.

Объединение двух фундаментов в единую конструкцию рекомендовано при следующих условиях:

• Строительство двух капитальных сооружений с аналогичными объёмно-планировочными и конструктивными параметрами на однородных грунтах с достаточной несущей способностью.
• Устройство пристроенных помещений с разными характеристиками и массой, при условии, что ранее были предприняты меры по компенсации разности осадок, например, более лёгкая конструкция была устроена на сваях.
• Строительство разных зданий, примыкающих друг к другу, при условии, что грунты основания являются мало сжимаемыми (плотные пески, твёрдые глины, суглинки с модулем деформации от 40 МПа и более, а также полускальные или скальные основания).
• Строительство пристройки по прошествии длительного времени после сдачи в эксплуатацию основного объекта, что говорит о полной осадке конструкции, исключает риск образования деформаций и трещин между объединёнными фундаментами.
• Необходимость увеличения контактной плоскости опирания подошвы фундамента на грунт основания, чтобы предотвратить непроектные осадки или исправить ошибку при проектировании объекта.

В случае, если проектируемый или возводимый объект капитального строительства не подходит ни под одно из условий, перечисленные выше, рекомендуется воздержаться от объединения двух фундамента и применить другие проектные решения в отношении рассматриваемой конструкции.

Осадка

Одной из главных проблем проектировщика при проектировании двух фундаментов, которые нужно объединить в целую конструкцию, является разность осадок. При принятии такого конструктивного решения, нужно обратить внимание на следующие факторы, способствующие образованию разности осадок:

• Два конструктивно разделённых между собой строительных блока проектируются и возводятся на неоднородных грунтах, с хаотичным чередованием инженерно-геологических элементов.
• Сооружения, фундамент которых требуется объединить, имеет разную этажность, схему несущего каркаса и другие характеристики, что приводит к приложению различных эксплуатационных нагрузок.
• Два сооружения идентичны по конструкции и объёмно-планировочным параметрам, но построены в разное время, когда осадка одного фундамента уже завершена, а деформации второго основания только начинаются.
• Объединяемые фундаменты имеют разные конструктивные решения, габариты, глубину заложения.

Чтобы точно спрогнозировать величину осадки во времени, потребуется расчёт модели каркаса здания на упругом сновании, которое создаётся по результатам анализа официального отчёта об инженерно-геологических изысканиях.

Предельно допустимые разницы осадок, а также величины деформаций можно определить по СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», чтобы впоследствии сопоставить эти параметры с результатами расчёта и принять решение по целесообразности объединения двух фундаментных конструкций.

Варианты объединения

На практике применяется два типа объединения разных фундаментов под капитальные сооружения в единую конструкцию – жёсткое соединение, либо сопряжение через деформационный шов. Далее приводится подробное описание каждой их данных методик с указанием особенностей и нюансов.

Жёсткое

Данный вид сопряжения несущих подземных конструкций здания выполняется по следующей схеме:

1. Если такое решение предусматривается проектом заранее – в уже существующем фундаменте устраиваются горизонтальные арматурные выпуски с длиной не менее 70d стержней для возможности перехлёста их с арматурным каркасом нового фундамента «в разбежку».
2. В случае, если выпуски отсутствуют, так как пристройка с объединением двух фундаментных конструкций изначально не планировалась, арматурные выпуски допускается фиксировать на эпоксидную смолу в предварительно пробуренные в железобетоне отверстия нужного диаметра.
3. Торцевая часть в месте предполагаемого контакта фундаментной конструкции отбивается пневматическим молотком или перфоратором до достижения рваной плоскости, чтобы усилить силу сцепления при сопряжении.
4. Арматурный каркас второго фундамента вяжется в соответствии с чертежами рабочего проекта, с учётом перехлёста несущих горизонтальных стержней нижней и верхней сеток с выпусками из существующей конструкции.
5. Новая конструкция закрывается щитами опалубки перед бетонированием.
6. Плоскость контакта смачивается цементным молочком для обеспечения адгезии двух материалов.
7. В опалубку подаётся бетон нужного класса, осуществляется уплотнение и вибрирование конструкции, выжидается необходимое время для схватывания, набора прочности всей конструкции.

Если все работы производились со строгим соблюдением технологической карты, а проект исключает возникновение напряжений, которые могут привести к трещинам в местах сопряжения конструктивных элементов после их объединения, сооружение может эксплуатироваться без каких-либо трудностей на протяжении многих лет.

При жёстком сопряжении следует учесть, что внутренние усилия, возникающие в любых из данных конструкций под воздействием эксплуатационных нагрузок, распределяются по всему объёму железобетона. В таких условиях рекомендуется проверить реальную работ фундаментов, путём создания единой расчётной модели с двумя строительными объёмами над данными конструкциями.

С деформационным швом

Если соединение двух фундаментов с образованием жёсткого узла недопустимо из-за большой разницы осадок или по другим причинам, рекомендуется осуществлять стыковку через деформационный шов. Данная монтажная операция выполняется с соблюдением следующего алгоритма:

1. Фундамент старого здания уже устроен, набрал прочность и начал осадку на упругом основании.
2. Конструкция второго фундамента под пристраиваемое сооружение выбирается, исходя из даты сдачи в эксплуатацию старого объекта, а также конструктивных особенностей объединяемых объектов недвижимости. Например, если здание имеет разную этажность, а старое сооружение эксплуатируется уже более 2 – 3 лет, допускается устройство под пристройку простых конструкций – ленточного или плитного фундамента.
3. В случае, если пристроенные помещения возводятся сразу по завершении строительства более высокого здания, следует предусмотреть более мощный фундамент, чтобы избежать большой разницы осадок.
4. К старому фундаменту фиксируется упругая сжимаемая вставка, например, экструдированный пенополистирол с толщиной от 30 до 50 мм.
5. При необходимости, устраивается дополнительная резиновая гибкая лента, которая будет располагаться между двумя фундаментами и выполнять роль гидровставки, препятствуя проникновению грунтовых вод в подвал.
6. После упругой вставки, закрепляется лист опалубки, чтобы не повредить утеплитель при бетонировании или при вязке несущего арматурного каркаса. Лист фанеры, выполняющий роль опалубки, не подлежит извлечению после бетонирования фундамента.
7. Вяжется арматурный каркас фундамента пристроенного помещения, устанавливается опалубка, после чего конструкция заливается бетоном.
8. После набора прочности бетона фундамента пристроенного помещения, конструкция разопалубливается, деформационной шов очищается от наплывов стройматериалов.
9. Когда в здании выполняется отделка, шов герметизируется силиконом, упругим сжимаемым шнуром, после чего поверх него, в уровне чистового пола, устраивается декоративная накладка.

Номинально, деформационный шов не подразумевает соединение фундаментов. Несмотря на то, что шов может проходить через подвальное или цокольное помещение, и два здания могут объединяться в одну полезную площадь.

Оба сооружения остаются самостоятельными строительными конструкциями, влияние которых друг на друга наблюдается только через сжимаемую толщу грунтового основания. Это требует от проектировщика детального расчёта и принятия дополнительных мер по выправлению возможного крена, а также разницы осадок.

Возможные трудности

При объединении двух фундаментов под разные капитальные объекты строительства между собой, перед проектировщиком или подрядчиком может возникнуть множество сложностей, что часто приводит к различным нежелательным последствиям.

Далее описываются все возможные сложности и ошибки при выполнении данной строительно-монтажной операции с наиболее подходящими путями решения рассматриваемых проблем:

• Неравномерность грунтового основания – перед объединением фундаментов, при условии устройства под пристройку ленточного или плитного фундамента, рекомендуется провести полную или частичную замену слабых грунтов, обеспечив одинаковые условия работы обеим конструкциям.
• В случае, если основной объект был возведён ненамного раньше пристройки, и осадка фундамента продолжается, не следует организовать жёсткое сопряжение с несущими конструкциями пристройки. В таких ситуациях рекомендуется обязательно организовывать деформационный шов.
• Крен фундамента уже построенного сооружения под влиянием нагрузок от пристройки. В таких ситуациях лучшим решением будет запланировать пристройку заранее, то есть предусмотреть удлинение части подошвы фундаментных конструкций существующего здания или устроить ряд свай в месте стыковки.

  Если также возможности нет, рекомендуется выполнить расчёт и предусмотреть смещение центра тяжести пристроенного сооружения, либо усилить конструкцию в месте стыковки, чтобы минимизировать её влияние на сжимаемую толщу грунта под примыкающим к нему объектом.

• Образование воды в подвале, которая проникает через деформационный шов.

  При стыковке конструкций данным способом, рекомендуется обязательно предусматривать гидровставку в виде резинового эластичного жгута, а также устройство гидроизоляционного герметика после заливки и набора проектной прочности бетона.

• Формирование трещин по длине жёсткого узла сопряжения фундаментов. При жёстком сопряжении и омоноличивании стыка, следует детально проанализировать конструкцию, а также принять необходимые проектные решения, исключающие риск образования разности осадок.

Чтобы полностью избежать проблем с разностью осадок или ошибок при объединении двух фундаментов, рекомендуется разрабатывать проект только после анализа официального отчёта о заранее выполненных инженерно-геологических изысканиях, а также обеспечить постоянный контроль за каждым монтажным процессом.

Особенности присоединения разных оснований

Учитывая, что при возведении объектов капитального строительства, применяются разные типы фундаментных конструкций, соединение каждого из них имеет различные отличительные особенности.

Следует учесть, что для каждого типа фундамента – столбчатого, ленточного, плитного или свайно-ростверкового, существуют отдельные требования и нюансы по корректной организации стыковочного шва.

Далее приводятся основные правила сопряжения ленточных, плитных, свайных и столбчатых фундаментов под различные объекты капитального строительства.

Лента

Ленточные фундаменты могут быть монолитными или сборными, состоят из подошвы и вертикальной части. Устраиваются по всему периметру сооружения, а также под внутренние несущие вертикальные элементы здания в виде неразрывной ленты, толщина которой незначительно превышает габариты стеновых конструкций.

При сопряжении и стыковке таких фундаментов, нужно учитывать следующие особенности:

1. Прежде всего, следует учесть дату заливки старого фундамента, а также этажность пристраиваемого объекта.

   Если прошло уже более 2 – 3 лет, а разница в этажности не превышает 1 – 2 этажа, допускается стыковать ленты без формирования сложного узла, с жёстким сопряжением и омоноличиванием стыка.

2. Если здания имеют принципиальны разные конструкции и существенно отличаются по высоте, либо возводятся с небольшим временным интервалом, рекомендуется заранее предусмотреть деформационный шов, чтобы предотвратить образование трещин.
3. Для создания жёсткого стыка, на торцевой части старой ленты нужно высверлить не менее 4 отверстий – 2 снизу, 2 сверху, в которые вставляются арматурные стержни и фиксируются в них на эпоксидную смолу. Если ширина ленты более 600 мм, следует зафиксировать от 6 до 8 арматурных стержней.
4. Монолитное соединение с формированием жёсткого узла осуществляется как по подошве, так и по стенке ленточного фундамента.
5. Во избежание крена пристройки из-за непроектных осадок в месте стыковки, на данном участке ленты рекомендуется устроить зуб – монолитный участок длиной до 500 – 800 мм, погружаемый в грунт на 300 – 500 мм глубже основной подошвы конструкции.

Смотрите видео, как нарастить фундаментную плиту и соединить два фундамента:

Плита

Распространённые универсальные фундаментные конструкции, которые подходят для возведения здания на слабых грунтах. Эффективно распределяют нагрузку по всей площади пятна застройки. Устраиваются в виде монолитной железобетонной плиты, которая может быть либо цельной, либо состоять их различных блоков с формированием деформационных швов между ними.

При проектировании стыковочных узлов для плитных фундаментов, требуется обязательно принимать во внимание следующие нюансы:

1. В случае деформационного шва, необходимо обеспечить расстояние между двумя фундаментами не менее, чем 30 – 50 мм.
2. Шов заполняется упругой вставкой из сжимаемого утеплителя.
3. Рекомендуемая толщина плиты для организации жёсткого сопряжения должна быть не менее 400 мм.
4. При создании жёсткого узла, арматурные выпуски должны быть засверлены в торец старой плитной конструкции по всей длине, с шагом, кратным основному фоновому армированию фундаментов под пристроенные помещения.
5. Если здания имеют разную массу и высоту, создание жёсткого монолитного узла не рекомендуется, так как это приведёт к крену сооружений.

Смотрите видео, как нарастить фундаментную плиту и соединить два фундамента:

Сваи

Свайные фундаменты — самые надёжные, долговечные, но трудоёмкие и дорогие фундаментные конструкции. Состоят из вертикальных стержневых элементов – свай, которые изготавливаются из железобетона или металла, погружаются в толщу грунтового основания, прорезая слабые слои.

В верхней части оголовки свай объединяются ростверками, на которых возводятся основные несущее конструкции сооружения. Стыковка таких оснований осуществляется с соблюдением следующих требований:

1. При стыковке двух свайных фундаментов, не рекомендуется использовать забивные стержневые конструкции для пристройки, так как вибрация может сказаться на декоративных свойствах основания для уже существующего объекта капитального строительства.
2. Ближайшие сваи должны быть смонтированы не ближе, чем 5 диаметров и не менее, чем в 500 мм от планируемой линии сопряжения.
3. При устройстве свайного поля под новый фундамент, следует обязательно установить на существующие конструкции маячки и реперные точки, чтобы осуществить мониторинг осадки и крена.
4. Учитывая, что два свайных фундамента дают минимальную осадку даже с течением длительного времени, если они не относятся к уникальным высотным объектам, допускается стыковка ростверков как с образованием жёсткого узла, так и через деформационный шов.
5. Чтобы предотвратить непроектную разницу осадок задний, следует обеспечить оптимальный баланс между количеством свай, работающих под фундаментами и эксплуатационными нагрузками на грунтовое основание от каждого из двух стыкуемых объектов.
6. В случае, если стыковке подлежат фундаменты из металлических винтовых свай под небольшие частные дачные дома, крыльца, веранды или другие помещения, при условии соответствия характеристик погружаемых в грунт элементов, каких-либо дополнительных требований или ограничений по стыковке ростверков не предусматривается.

Столбчатые опоры

Столбчатый — один из самых простых фундаментов, которые преимущественно используются под дачные лёгкие постройки или пристроенные вспомогательные пространства – крыльца, веранды, террасы, летние кухни, примыкающие к зданию.

Состоят из погружаемых в предварительно пробуренные в грунте скважины асбоцементных или металлических труб с заполнением их внутреннего пространства железобетоном.

По конструкции и характеру работы имеют множество сходств со свайными фундаментами, но трубы погружаются на глубину не более 2 – 3 метров, что не может обеспечить повышенную несущую способность сооружения. При необходимости сопряжения таких фундаментов, нужно учитывать следующие особенности:

1. Расстояние между соседними столбчатыми опорами существующего и пристроенного объекта должно быть не менее 1000 мм, чтобы исключить влияние фундаментов друг на друга при погружении столбов.
2. Бурение скважин под столбы стыкуемого фундамента рекомендуется осуществлять в сухое время года, с минимальным УГВ, чтобы исключить риск внезапной подвижки водонасыщенного грунта.
3. Учитывая, что столбы, в отличие от металлических винтовых свай, работают преимущественно под нижним концом площадки опирания на грунт, они могут давать незначительную осадку или подвергаться сезонному пучению, что особенно актуально для глинистых оснований. В связи с этим, рекомендуется стыковать такие фундаментные конструкции через деформационные швы.
4. В остальных аспектах, столбчатые опоры работают по тому же принципу, что и сваи, поэтому для них не предусматривается других требований и отличительных особенностей.

Идеальный способ сопряжения

Выбрать идеальный и универсальный способ стыковки фундаментов непросто, так как каждое грунтовое основание состоит из разных инженерно-геологических элементов с индивидуальными физико-механическим характеристиками, а сами сооружения также могут различаться по конструктивным схемам.

Для достижения оптимального результата при сопряжении двух фундаментных конструкций, рекомендуется учитывать следующие особенности и нюансы:

• Идеальным решением будет одновременное проектирование и строительство как основного здания, так и пристроенных помещений с предварительным расчётом осадок, их разности, крена, разработкой чертежей на все узлы стыковки конструкций.
• Если проектом закладывается пристройка, которая должна возводиться позже, следует заранее защитить пятно застройки под неё от эрозии, подтопления и других негативных факторов окружающей среды.
• В случае, если пристроенные помещения возводятся после строительства основного здания, рекомендуется выждать от 1 до 2 – 3 лет, чтобы фундамент дал полную осадку. Это избавит собственника объекта от многих проблем по устранению разницы осадок и стабилизации крена впоследствии.
• Если здание уже устоялось, а владелец недвижимости принимает решение организовать жёсткое сопряжение двух фундаментов, следует заранее предусматривать несущие конструкции под новое сооружение, предполагающие минимальную осадку.

  В таких случаях рекомендуется использовать винтовые или буронабивные сваи, а также столбчатые опоры, если грунтовые условия, а также конструктивные и объёмно-планировочные параметры объекта позволяют их устроить без снижения несущей способности.

Вне зависимости от рекомендаций, чтобы организовать идеальное сопряжение двух фундаментах конструкций, необходимо обязательно провести инженерно-геологические изыскания на площадке строительства.

А также разработать детальный проект с анализом внутренних напряжений в месте стыка и возможной разницы осадок.

Это позволит одновременно исключить наступления нежелательных для собственника объекта последствий, а также достичь оптимальной экономии инвестиций на устройство рассматриваемых конструкций.

Какой материал выбрать для пристройки?

Пристройка к основному дому, если речь идёт о частной загородной недвижимости, является вспомогательной конструкцией. В зависимости от её назначения, а также от материалов ранее построенного и введённого в эксплуатацию сооружения, она может устраиваться из следующих строительных материалов:

• Брус или бревно – рекомендуется применять только в том случае, если основная конструкция возведена из аналогичных стройматериалов, чтобы обеспечить единый архитектурный ансамбль для всей постройки. Лучший тип фундамента – лента, плита или металлические винтовые сваи.
• Каркасно-щитовая технология – оптимальная конструкция для пристроенных помещений как с тёплым, так и с холодным контуром. Подходит для организации пристройке к любому деревянному дому. Такие конструкции, чаще всего, устраиваются на столбах или на винтовых сваях.
• Кладка из глиняного кирпича – может применяться в качестве облицовки облегчённых блоков или при возведении основных несущих стен пристроенных помещений. Использование такой кладки целесообразно, если основное здание возведено из кирпича, либо предполагает устройство мокрого фасада из штукатурки с покраской. Тип фундамента определяется по расчёту, и может быть ленточным, плитным или свайно-ростверковым.
• Кладка из пористых облегчённых блоков – керамических камней, газобетона, пенобетона, керамзитобетона и других современных строительных материалов. Устраивается при возведении любой тёплой пристройки для каменных зданий, вне зависимости от типа облицовки фасада. Фундаменты назначаются по аналогии с кирпичной пристройкой.
• Монолитный железобетонный каркас – целесообразен, если пристроенные помещения предполагают организацию больших пролётов или имеет нестандартную конфигурацию, а из других стройматериалов реализовать такие сложные индивидуальные проектные решения невозможно.

  Вне зависимости от частоты расположения опор несущего каркаса, ограждающие конструкции между ними выполняются из кирпича или и строительных блоков. Фундаменты конструкции рекомендуется устраивать на буронабивных сваях или в виде монолитной железобетонной плиты.

Кровля для пристроенных сооружения может быть, как плоской, так и скатной, несущие конструкции под неё рекомендуется изготавливать из лёгких стропил или балок из металла, либо дерева.

Кровельный пирог следует предусматривать таким же, что и для основного задние. Как правило, кровля никак не влияет на конструкции фундаментов и узлы стыковки конструктивных несущих элементов ниже нулевой отметки.

Заключение

Выше подробно рассмотрено, как осуществить корректную и надёжную стыковку двух фундаментов примыкающих или блокированных зданий, а также пристраиваемых строительных объёмов между собой.

Сопряжение данных конструкций может быть жёстким или через деформационный шов. В первом случае, подразумевается современная работа двух несущих элементов с перераспределением внутренних усилий, а во втором варианте – оба фундамента остаются отдельными конструктивными блоками стыкуемых зданий.

Выше можно увидеть детальное описание технологических карт по правильной стыковке данных несущих элементов зданий с омоноличиванием узлов или с организацией деформационного шва из упругих материалов.