La construction de tout bâtiment résidentiel, bâtiment industriel, autre type de bâtiment commence par la préparation de la fondation. Un calcul et une installation corrects de la base garantissent le fonctionnement à long terme du bâtiment sans tassement, l’apparition de fissures dans les murs, l’apparition d’autres problèmes de violation de la géométrie.
Dans la construction moderne, différents types et types de fondations sont utilisés, dont le choix dépend: des caractéristiques du sol sur lequel la maison est construite; la taille du bâtiment; matériaux de mur et de structure utilisés; conditions climatiques; niveau des eaux souterraines.
Ces facteurs, ainsi que d’autres, déterminent le choix de l’option de conception optimale pour une maison donnée. La fondation doit non seulement supporter le poids du bâtiment, mais également disposer d'une marge de sécurité suffisante pour compenser les charges imprévues, les catastrophes naturelles (par exemple, inondations, fortes gelées provoquant un gonflement du sol, etc.) et augmenter le poids du bâtiment en raison de décorations extérieures et intérieures supplémentaires, réaménagement, augmentation du nombre d'étages, neige sur le toit.
Dans la construction résidentielle et industrielle, différentes fondations sont utilisées, qui diffèrent par la complexité de l’installation, la capacité portante et le coût. Les types de fondations pour une maison privée se limitent à plusieurs options: bande magnétique; plaque pile.
Fondations de bande
Ce type de fondation est le plus commun dans la construction privée. Bien que les fondations en bandes nécessitent un certain nombre d'excavations et une consommation importante de béton, elles constituent la solution la plus fiable pour les maisons en pierre, en brique, en blocs, en argile expansée et en béton de laitier. Il maintient un poids important des murs, en le répartissant uniformément sur tout le périmètre et exerce une pression uniforme, mais non excessive, sur le sol, en raison de la grande surface du support.
Structurellement, la fondation en bandes est une structure monolithique en béton armé s'étendant sur tout le périmètre de la maison et sous tous les murs porteurs. Souvent, une base de béton est coulée sous les cloisons, ce qui augmente quelque peu le coût de la structure, mais augmente considérablement sa fiabilité. Les fondations en bande permettent d'équiper les sous-sols, les rez-de-chaussée et les garages sous la maison. Dans ce cas, les fondations sont approfondies à la hauteur de la pièce souterraine et leur capacité portante ne diminue pas du tout.
Il existe différents types de fondations en bandes qui, selon la méthode d'installation, peuvent être divisées en deux grands groupes: monolithique et préfabriqué.
Fond de teint monolithique
Pour une installation monolithique, vous aurez besoin de:
- sable;
- gravier ou gravats;
- du ciment;
- raccords;
- des planches ou des panneaux spéciaux pour le coffrage.
La technologie d'installation est assez simple: une tranchée est creusée autour de tout le contour de la maison (y compris les murs intérieurs et les linteaux) d'une largeur de 0,4 à 0,8 m, en fonction de l'épaisseur des murs futurs. La largeur de la tranchée doit être 10 à 15 cm plus large que les dimensions calculées de la fondation. L’agrandissement de la tranchée est nécessaire pour permettre l’installation de coffrages. Après le montage du coffrage, une ceinture de renforcement de renfort d'un diamètre de 10 à 18 mm est raccordée à l'intérieur. Lors de la construction d'une maison de deux étages, des tuyaux de renforcement sont installés à la fois dans le sous-sol et dans les parties aériennes de la fondation.
Le béton mélangé directement sur le site ou prêt (de l'usine) est coulé dans le coffrage un jour avant la hauteur totale de la fondation. Cela permet d'obtenir la résistance et la résistance à l'eau nécessaires de la base. De nombreux promoteurs privés commettent une erreur très dangereuse: en un jour de travail, ils coulent du béton dans la tranchée et, le second, dans la partie supérieure du coffrage.Le joint apparu au point de contact réduit considérablement la résistance de la fondation et sert de foyer à l'érosion hydrique.
Les fondations en bandes monolithiques sont pratiques en ce qu'elles peuvent avoir une configuration assez complexe, y compris des contours courbes. Il est important de ne poser que le coffrage correctement et d'établir une ceinture de bras fiable.
Fondation en bande préfabriquée
Les fondations préfabriquées sont montées à partir de blocs préfabriqués de la production en usine. Ils sont installés dans la tranchée finie, reliés par un fil d'acier, et les joints sont remplis de mortier de ciment. Pour installer une telle fondation, un équipement de levage de puissance moyenne est requis. Les fondations en bandes préfabriquées sont très solides et durables - leur durée de vie dépasse 150 ans.
Mais, dans l’utilisation des blocs, il ya une limite: il est commode de ne monter que les fondations d’une configuration rectangulaire, dont la taille est multiple de la longueur du bloc. Couper un bloc est une opération compliquée et coûteuse. Les fondations préfabriquées sont également limitées en profondeur. Construire des sous-sols et des sous-sols à partir de blocs n'est pas pratique - tôt ou tard, de l'eau coulera par les joints.
En fonction de la profondeur de la pose, les bases de la bande sont divisées en couches peu profondes et entièrement enterrées.
Fondation de bande peu profonde
Une fondation peu profonde est préférable pour les maisons en briques et en bois à un étage sur tous les types de sols. Il est particulièrement approprié pour la présence élevée d'eaux souterraines. C'est une bande de béton sur un coussin de sable. La profondeur dans le sol ne dépasse pas 50 cm (jusqu'à 70 sur les sols meubles).
La pratique montre qu’avec un coussin de sable bien préparé, mesurant au moins 15 cm de hauteur et installé conformément à toutes les règles d’une ceinture blindée, une telle fondation fait bien son travail. Pour augmenter la fiabilité des fondations, il est nécessaire d'installer une zone aveugle chauffée d'une largeur d'au moins 50 cm, qui sert à drainer les eaux de pluie et à protéger le sol autour du périmètre de la maison du gel.
+ Les avantages des fondations en bandes peu profondes
- Économies matérielles par rapport à une fondation à lames enterrées
- Construction possible dans des zones avec un niveau élevé d'eaux souterraines.
- Inconvénients des fondations à bandes peu profondes
- Faible rigidité.
- Un renfort de très haute qualité est requis.
- Il y a une forte probabilité de fissures dans les murs construits avec des matériaux lourds.
- Drainage et un coussin de sable sont nécessaires.
Fondation entièrement enterrée
Les fondations en bande pleine profondeur sont utilisées dans la construction de maisons à deux étages ou plus, avec des murs massifs et des sols en béton. La profondeur de son installation est de 20 à 30 cm sous la profondeur de gel du sol dans la zone climatique de construction. Il s'agit d'une conception extrêmement solide et fiable, pratiquement insensible aux déformations thermiques et ne craignant pas la montée des eaux souterraines.
La fiabilité de la fondation augmente le renforcement, qui est réalisé en tricotant la structure à partir de renforcement ondulé. Parfois, les fondations en bandes enterrées sont construites sans renforcement, mais cela n’est pertinent que sur des sols denses et rocheux. Le coût d'une fondation entièrement enterrée est assez élevé - une grande quantité de béton et un travail de terrassement important sont nécessaires. Le prix du ferraillage dans le coût total ne dépassera pas 5 - 8%, et le renforcement de la fondation est très perceptible, éliminant complètement la probabilité de fissures et de copeaux. Économiser sur les armopoyas ne vaut pas la peine, même avec un budget de construction limité.
+ Les avantages des fondations de bandes profondes
- Très grande fiabilité de construction.
- Non soumis à des déformations de température.
- Convient pour la construction de maisons aux murs épais.
- Vous permet d'équiper un sous-sol ou un rez-de-chaussée sous la maison.
- Inconvénients des fondations en bande pleine profondeur
- Coûts matériels élevés.
- Une grande quantité de terrassement.
- Il est difficile de construire avec un niveau élevé d'eau souterraine.
Fondations de dalles
Les fondations d'une maison en forme de dalle pleine ou préfabriquée pour l'ensemble de la zone du bâtiment sont moins populaires que les fondations en bandes, mais dans certains cas, elles constituent la seule option possible. En cas de construction sur des sols instables, sablonneux, argileux, intumescents, avec une forte présence d'eaux souterraines (supérieures à 1 m) et des sols gelant, il est préférable de remplir une dalle continue en béton armé sur laquelle sont construits des bâtiments de n'importe quel nombre d'étages.
Pour les maisons à un et deux étages, une fondation en dalle est presque une solution idéale. Il est moins complexe que les bandes et les piles, mais il est plus onéreux en termes de consommation de matière et de temps de travail. Ces fondations sont souvent appelées flottantes - elles sont construites sans approfondissement et affectent presque uniquement la surface du sol. La température et les autres mouvements du sol sur la stabilité des fondations et, par conséquent, sur l'ensemble du bâtiment n'ont pratiquement aucun effet.
Les types de plaque des fondations utilisées dans la construction sont divisés en monolithiques et préfabriqués. La deuxième option est plus souvent utilisée dans la construction de grands bâtiments avec une grande surface de base et une configuration périmétrique complexe. Pour un bâtiment résidentiel, il est préférable de rester sur une fondation monolithique en béton armé coulé.
+ Les avantages des fondations en dalles
- Simplicité de conception et de construction.
- Convient pour l'érection sur des sols très soulevés, en mouvement et en retrait.
- Il ne nécessite pas beaucoup de pénétration dans le sol.
- Il peut être utilisé avec un niveau élevé d'eau souterraine.
- Contre des fondations de dalle
- Forte consommation de matériaux.
- La nécessité d'un sous-sol
- Possibilité d'utilisation uniquement sur des plates-formes horizontales ou avec une pente d'au plus 1 mètre sur toute la longueur ou la largeur de la maison.
Fondations de colonne
Ce type de fondations s'est répandu parallèlement à la popularité croissante des cottages à ossature et à panneaux, ainsi que des maisons en bois collé et scié. Les coûts d'une telle fondation sont plusieurs fois inférieurs à ceux d'une bande ou d'une dalle. La principale caractéristique d'une telle fondation est la nécessité d'installer un cerclage inférieur en bois ou en poutres, qui sert de fondation à la maison.
Des poteaux sont installés sous tous les murs du périmètre et des cloisons internes avec un intervalle allant jusqu'à 2,5 m (de manière optimale entre 1,5 et 2 m). Ils sont enfouis dans le sol à une profondeur supérieure au niveau de gel et s’élèvent au-dessus du sol à la hauteur souhaitée. Ces fondations sont très pratiques sur les terrains accidentés. En faisant varier la hauteur des poteaux, il est facile d’obtenir une position de cerclage parfaitement horizontale.
Les dimensions des piliers dépendent du matériau de fabrication. Elles sont construites à partir de:
- béton;
- pierre naturelle;
- brique;
- calcaire.
Les tailles varient dans la plage de 38 à 50 cm de côté, en règle générale, dans la section transversale, elles représentent un carré, moins souvent un rectangle.
Selon le mode de construction, les fondations en colonnes sont divisées en monolithiques et préfabriquées.
Fondation de colonne monolithique
Le choix de l'option est déterminé par les propriétés des sols sur le site où la maison est construite. Pour les eaux souterraines profondes, le choix idéal serait une fondation monolithique à colonnes en béton armé. Comme dans les fondations en bandes, la cage de renforcement dans le poteau est nécessaire dans toutes les conditions climatiques.
L'installation de la fondation de colonne se fait en plusieurs étapes:
- préparation de la fosse (puits);
- installation de coffrage;
- assemblage de la cage d'armature;
- coulée de béton.
Dans l'intervalle entre la colonne et le bord du trou de forage (la distance doit être d'au moins 10 cm), du gravier fin ou du sable est versé - ceci réduit la charge exercée sur la fondation par le sol pendant le gel ou d'autres mouvements. Toutefois, sur les sols présentant un risque de mouvements horizontaux (sables mouvants et autres sols instables), il est déconseillé d'installer des fondations en colonnes - elles ont une faible résistance au retournement et le risque de perturber la stabilité de la maison est toujours présent.
Fondation de colonne préfabriquée
Les fondations de colonnes préfabriquées sont des piliers et des plates-formes en béton fabriqués à l'usine.
Ils sont assemblés sous forme de concepteur sur le site et sont reliés entre eux par des soudures de renforcement et des joints de bétonnage. Les fondations en colonnes ont une portée assez limitée, malgré leur faible coût et leur facilité d’installation. Ils sont justifiés sur des sols forts et stables pour des bâtiments ne dépassant pas 2 étages, sans sous-sols ni socles. Mais la «spécialisation étroite» ne réduit pas leur attrait pour la construction privée.
+ Les avantages des fondations en colonnes
- Économie de matériel.
- Faibles coûts de main-d'œuvre.
- Contre des fondations colonnaires
- Faible stabilité dans les sols en mouvement horizontal.
- La nécessité d'un sous-sol.
- Ne peut pas être utilisé pour des bâtiments avec des murs épais.
Fondations sur pieux
Les fondations les plus populaires dans la construction industrielle et résidentielle à plusieurs étages. Souvent utilisé dans la construction de petites maisons privées et de chalets utilisant les technologies modernes. Si lors de la construction de manière industrielle, les maisons sont construites en matériaux quelconques sur des fondations sur pieux, il existe principalement dans le secteur privé sur pilotis des structures légères en panneaux SIP, poutres et rondins.
Différents types de fondations sur pieux vous permettent de choisir celui qui convient le mieux à tout type de structure, sur pratiquement n'importe quel sol. Les piles pour la construction sur des sections de terrain complexe, y compris sur des sols instables, sont très pratiques. Le fait est que la longueur des pieux est pratiquement illimitée - ils peuvent atteindre une profondeur de 50 mètres et plus, ce qui permet d'obtenir des couches de sol stables sur lesquelles un bâtiment de n'importe quelle taille et de tout poids peut s'appuyer.
Les technologies de construction modernes utilisent trois principaux types de pieux: à visser, à percer et à percer.
Fondation vis pile
Les pieux à vis les plus populaires dans les constructions basses sont les tuyaux métalliques ordinaires à parois épaisses avec une vis dans la partie inférieure. Ils sont vissés dans le sol comme des vis ordinaires, ceci est fait manuellement ou à l'aide de machines spéciales. La longueur des pieux peut atteindre 10-12 m pour un diamètre de 50-150 mm.
Après avoir vissé ces supports, ils sont coupés à une hauteur donnée et reliés entre eux par des poutres horizontales - le grillage, qui sert de base à la maison sur laquelle la garniture est posée, le sol est posé, puis les murs sont érigés.
+ Avantages des fondations sur pieux vissés
- Simplicité et rapidité d'installation,
- Possibilité d'utilisation sur n'importe quel sol
- Faible coût de la fondation finie.
- Contre des fondations sur pieux vissés
- Durabilité (le métal dans la terre est sujet à la corrosion).
- Besoin de visser en profondeur.
- Manque d'équipement de sous-sol.
Fondation sur pieux forés
Les pieux forés sont montés en utilisant une autre technologie - en premier lieu, un puits est foré dans lequel la cage de renforcement est montée. Ensuite, toute la structure est coulée avec du béton. Les têtes qui dépassent du sol sont coupées à une hauteur donnée et reliées par un grillage. La profondeur de telles piles peut atteindre 50 mètres.
+ Avantages des fondations sur pieux forés
- Possibilité de construire des bâtiments de plusieurs étages sur n'importe quel type de sol - les pieux sont immergés à la profondeur requise, dans des couches denses pouvant supporter le poids du bâtiment.
- Répartition uniforme de la charge sur la base.
- Réglage du poids agissant sur un seul pieu en modifiant le nombre de supports.
- Diminution du volume des travaux de terrassement.
- Contre des fondations sur pieux forés
- La complexité des calculs et de l'installation.
- La nécessité de géologiques coûteux.
- La nécessité d'utiliser des équipements de levage et de forage lourds.
Fondation sur pilotis
Pieux martelés - produits en béton sous forme de poutres de section carrée ou circulaire de grande longueur - 12 mètres ou plus. Ils sont encrassés dans le sol par des dispositifs à choc ou par immersion de vibrations. Ils sont principalement utilisés dans la construction industrielle - la conduite nécessite des équipements complexes et coûteux.
Après avoir examiné tous les principaux types de fondations d’une maison privée, le choix de la meilleure option est simplifié. Pour les bâtiments en briques, en blocs et en pierre, la base optimale est la bande. Pour la construction à ossature, les maisons en bois et en rondins, en dalle ou en pieu (vis) conviennent mieux, sur des sols forts - en colonnes. Mais dans chaque cas individuel, sa propre option est choisie, l’essentiel étant que la fondation remplisse sa fonction principale: elle sert de support fiable pour le foyer.