Totul despre Fundatie - clasificari, caracteristici , forme si materiale utilizate

Orice constructie isi datoreaza rezistenta, soliditatea si stabilitatea unui element esential, practic invizibil, dar extrem de important: fundatia. Denumita si temelie, fundament, baza, sau, popular, "talpa casei", fundatia are rolul de a sustine greutatea constructiei, transmitand-o catre terenul pe care e ridicata cladirea.

Alegerea unui anumit tip de fundatie, stabilirea dimensiunilor acesteia si materialele din care este executata se fac tinandu-se seama de cativa factori foarte importanti: conditiile climatice din zona in care se afla amplasamentul; caracteristicile seismice ale terenului; caracteristicile geologice si hidrologice ale terenului si tipul de structura de rezistenta pe care se va realiza constructia.

 

Nota

Toate imaginile si desenele din aceasta lucrare au strict valoare ilustrativa si nu pot fi reproduse fara acordul prealabil al spatiulconstruit.ro

 

Terenul de fundare: caracteristici si pregatire

Zona pe care este asezata fundatia poarta numele de „teren de fundare” si impune o cunoastere foarte buna a straturilor din care este alcatuit terenul, precum si a comportamentului in timp al acestora, sub influenta constructiei propriu zise sau a conditionarilor impuse de mediul inconjurator, astfel incat sa nu influenteze comportamentul pe o perioada indelungata al suprastructurii.

 

Studiul geotehnic

Primul aspect si cel mai important in determinarea conditionarilor legate de terenul de fundare este studiul geotehnic, care furnizeaza toate datele importante pentru amplasamentul respectiv. Prin studiul geotehnic se identifica:

 

- conditiile climatice – se refera la adancimea de inghet. In Romania, in functie de zona geografica, adancimea pana la care se manifesta acest fenomen poate ajunge de la 0,70 m pana la 1,20 m. Fundatia trebuie sa coboare cu cel putin 10-20 cm mai jos decat adancimea de inghet specificata pentru o anumita zona.

 

 

- conditiile de stabilitate a terenului – se refera la posibilitatea de alunecare a terenului sau alte tipuri de degradari pe care acesta le-ar putea suferi in timp.

 

 

- conditii geotehnice – se refera la structurarea si stratificarea terenului pe verticala. In functie de calitatea si proprietatile fizico-mecanice ale fiecarui strat, se identifica stratul bun de fundare specificand si cota de fundare. Asa cum am aratat mai sus, fundatiile trebuie coborate cu cel putin 10-20 cm sub acesta cota.

 

 

- conditii hidro-geologice – indica nivelul apelor freatice. Acestea pot fi de adancime sau de suprafata, iar prin studiul geotehnic trebuie identificate inclusiv caracteristicile chimice ale apei, agresivitatea ei etc., ceea ce va conduce la gasirea solutiilor specifice pentru protejarea fundatiilor. Un alt aspect se refera la variatia nivelului apelor freatice: sezoniera si anuala.

 

 

- conditii legate de zona seismica – se identifica zona seismica in care se incadreaza amplasamentul si gradul de protectie seismica la care trebuie efectuat calculul seismic pentru constructia respectiva: astfel, se vor identifica particularitatile si conditionarile la care e supusa cladirea.

 

In functie de conditiile reale, relevate prin studiul geotehnic, se poate lua o decizie referitoare la modul in care vor fi realizate fundatiile, tinandu-se seama si de alte elemente precum structura constructiei, inaltimea acesteia etc.

Amenajarea terenului

In cele mai multe situatii, pe amplasamentul viitoarei constructii se gasesc, la momentul inceperii lucrarilor, diverse materiale depozitate intamplator, vegetatie de diferite marimi sau constructii care trebuie demolate. De aceea terenul de amplasament trebuie mai intai pregatit pentru inceperea lucrarilor de trasare.

De obicei, dupa curatarea terenului, acesta ramane denivelat. Urmatorul pas este lucrul pentru a-l aduce la o forma cat mai plana, care sa permita executarea sapaturilor, a trasarii si a executarii fundatiilor. In functie de teren, se pot face lucrari de sapatura sau/si de umplutura, care sa permita aducerea la cota a terenului.  

Aceste lucrari se numesc „lucrari de sistematizare a terenului de amplasament“, iar cota la care se ajunge se numeste „cota terenului sistematizat”, specificata pe plansele de executie cu CTS. 

 

 

Trasarea

Este o operatiune importanta, care pozitioneaza pe teren cladirea si permite identificarea unor elemente care vor determina pozitia planseelor, a structurii etc.

Prima operatie care se executa de obicei este stabilirea cotei +/- 0.00, respectiv cota pardoselii de la parter, acesta fiind un reper ales de proiectant inca din faza de proiectare. In raport cu acesta cota se definesc: sub ea – infrastructura, iar deasupra – suprastructura cladirii respective.

Toate cotele de nivel se dau in raport cu acest factor, cotele aflate deasupra fiind pozitive (+ c,cc) si negative sub aceasta (– c,cc). Fixarea cotelor de nivel a axelor constructiei, precum si verificarea acestora pe parcurs se face numai cu aparate topografice.

Sapatura

In general in cazul terenurilor fara probleme, sapaturile se executa cu taluz vertical sau inclinat, modul de executare depinzand de factorul de coeziune a terenului si adancimea la care se face aceasta. Pentru terenurile cu coeziune buna si pentru cote de fundare pana la 2 m, sapaturile se pot executa vertical si fara sprijiniri.

In cazul in care terenul nu este coeziv si este nevoie sa se faca sapaturi la adancimi mai mari, sunt necesare sprijiniri ale malurilor. Acest lucru se poate realiza prin montanti de lemn si dulapi orizontali sau in functie de fortele de impingere, se poate ajunge pana la ziduri de sprijin care trebuie calculate la impingerea pamantului.

In cazul in care se fac sapaturi sub nielul panzei de apa freatica, sprijinirile se fac pe elemente speciale – palplanse – care trebuie atat sa sustina pamantul, cat si sa impiedice infiltrarea apei in incinta de fundare.

 

Tipurile si clasificarea fundatiilor

Alegerea unui anumit tip de fundatie, dimensionarea acestora, materialele din care este executata trebuie sa tina seama de cativa factori foarte importanti: conditiile climatice din zona in care se afla amplasamentul, caracteristicile seismice ale terenului, caracteristicile geologice si hidrologice ale terenului, tipul de structura de rezistenta pe care se va realiza constructia. Clasificarea fundatiilor se poate face in functie de materialul din care sunt executate, de terenul de fundare sau de forma fundatiilor.

 

 

In functie de materialul din care sunt executate

Dat fiind materialul din care sunt executate, putem vorbi despre fundatii din zidarie de piatra, fundatii din elemente prefabricate, fundatii din beton simplu si fundatii din beton armat. Tipul de material este ales in functie de genul de constructie pe care o va suporta si de terenul de fundare.

In functie de terenul de fundare

In functie de adancimea terenului bun de fundare, exista doua tipuri de fundatii:

Fundatii de suprafata (izolate, continue, radier) – se pot folosi in general pentru toate tipurile de terenuri de fundare.

Fundatii de adancime (piloti, coloane, barete) – se folosesc in mod uzual pentru terenuri de fundare slabe pana cand se ajunge la terenul bun de fundare. Peste ele se monteaza de obicei un radier peste care se poate construi.

In functie de forma fundatiilor

Marimea si forma fundatiilor depind in mod direct de forma si inaltimea constructiei, de capacitatea portanta a terenului pe care va fi asezata constructia, de zona seismica in care este situata aceasta si de influenta apelor freatice. In functie de forma lor putem clasifica fundatiile astfel (a se vedea galeriile de imagini de mai sus): fundatii izolate (fundatii prefabricate – tip pahar ); fundatii tip radier (cu placa groasa de beton); fundatii continue sub pereti (cu grinzi de fundare) si fundatii pe piloti (care pot fi batuti din lemn sau metal ori turnati din beton armat, sub forma de stalpi sau pereti).

 

 

 

 

 

Mai multe elemente legate de hidroizolarea si termoizolarea fundatiilor si a spatiilor de la subsol se gasesc in capitolul Termoizolatii si hidroizolatii.

 

 

Evacuarea apelor pluviale si freatice

Asa cum am mai spus, apele pluviale si/sau cele freatice pot influenta comportamentul cladirii in timp. Asta inseamna ca trebuie luate masuri pentru a reduce influenta acestora asupra fundatiilor si a celorlalte elemente ingropate in pamant.

Scurgerea apelor pluviale

Exista de principiu doua posibilitati de rezolvare a felului in care se scurg apele pluviale. Ca prima varianta, se poate merge pe un dalaj perimetral in jurul constructiei, cu imbinare etansa la soclu si cu un sistem de scurgere (rigole) la partea exterioara. Dalajul va prelua atat apa care se scurge de pe fatada, cat si apa care se scurge din jgheaburi si burlane, cu dezavantajul ca o perioada de timp pe zona de circulatie a dalajului va exista o acumulare mai mare de apa.

 

 

A doua varianta se aplica in cazul in care nu se doreste obtinerea unui dalaj sau a unor platforme betonate la exteriorul cladirii. In acest caz se poate merge pe un drenaj subteran, care sa preia atat apele meteorice de pe fatada si din imediata apropiere a cladirii, cat si apele care vin de pe acoperis. Nu se recomanda ingroparea burlanelor care evacueaza apele de pe acoperis, deoarece exista pericolul colmatarii acestora.

 

 

Evacuarea apelor freatice

Apele freatice constituie o problema care necesita o atentie deosebita, indiferent daca sunt sezoniere sau permanente. Aceasta problema poate fi rezolvata numai prin montarea drenajelor subterane care pot prelua si apele meteorice.  

 

 

Solutiile prezentate sunt aplicabile numai pentru scurgerea si evacuarea apelor pluviale si freatice, atat la cladiri cu subsol, cat si la cladiri fara subsol. Pentru a obtine rezultate bune se recomanda utilizarea unor clapete speciale care sa impiedice refularea apelor din canalizare (clapete antirefulare). Dimensionarea sistemelor de evacuare a apelor, indiferent ca este vorba de rigole sau de drenaje subterane, se calculeaza in functie de debitele de apa pe care trebuie sa le preia.

 

 

In zonele inundabile aceste solutii nu constituie o rezolvare. In acele cazuri se poate merge pe ridicarea constructiei pe stalpi, pentru a preveni degradarea acesteia.

Iluminarea si ventilarea spatiilor de la subsol

 Este stiut ca, in mod traditional, subsolul unei constructii era folosit pentru depozitare, datorita faptului ca temperaturile din interior, erau mai scazute decat in camerele de deasupra solului indiferent de sezon. Odata cu noile cerinte si norme, spatiul de la subsolul cladirii adaposteste spatiile tehnice (centrale termice sau de ventilare, hidrofoare etc.), de servicii (depozitari, spalatorii, calcatorii, garaje) sau chiar si spatii cu functiuni speciale, crame, sala de biliard, bowling, sala de fitness etc. In aceste conditii, normele de igiena si de siguranta in exploatare impun atat iluminarea, cat si ventilarea spatiilor respective.

Pentru o constructie cu subsol, inaltimea dintre cota terenului si cota placii de la parter este considerata undeva la aproximativ 45 – 55 cm, adica 3 trepte care sa permita accesul facil in cladire. In aceasta inaltime nu se pot integra in mod functional decat guri de aerisire, care insa nu satisfac pe deplin necesitatile de ventilare si mai ales de iluminare. Solutia cea mai folosita o reprezinta asa-numitele curti de lumina, care pot fi realizate din prefabricate de beton, pot fi turnate in situ sau realizate din PEHD (polietilena de mare densitate) si care permit atat integrarea de ferestre obisnuite, cat si accesul direct la spatiile din subsol.

Pentru ca aceste curti de lumina sa functioneze este necesar sa indeplineasca cateva conditii, adica sa aiba:

- legatura etansa cu peretii cladirii pentru a impiedica infiltratiile de apa;

- pereti netezi, in culori deschise, care sa reflecte lumina pana la adancimea maxima a curtii de lumina;

- legatura la canalizare, pentru a permite evacuarea apei adunate in interior;

- gratar de protectie la partea superioara, care sa permita circulatia pietonala sau auto in conditii de siguranta.

 

 

Accesul la subsol

Fie ca este vorba de acces auto sau pietonal, fie de acces tehnologic privind introducerea unor utilaje si echipamente sau de intretinerea periodica a acestora, accesul direct la spatiile de la subsolul unei constructii constituie o problema tratata superficial, care poate conduce la disfunctionalitati sau chiar la degradarea in timp a constructiei.

In fapt exista cateva variante:

Accesul auto se realizeaza cu ajutorul unor rampe din beton armat, cu piese speciale antiderapante. Acestea pot fi:

- rampe descoperite – expuse direct intemperiilor, cu panta maxima de 10%. Pentru o buna functionare este necesar sa se instaleze o rigola pe toata latimea rampei, ca sa se impiedice astfel acumularea de apa si respectiv inundarea subsolului in caz de intemperii. Se recomanda, de asemenea, integrarea unui sistem de incalzire in rampa, pentru a impiedica formarea de polei sau acumularea de zapada care sa conduca la incapacitatea de utilizare a zonei respective. Racordarea dintre suprafata inclinata si suprafata strazii trebuie sa se faca pe o raza de curbura care sa permita accesul facil al masinilor cu garda joasa. Trebuie avut in vedere ca deschiderea usilor de garaj sa nu afecteze inaltimea de acces catre acesta.

 - rampe acoperite – cu placa de beton sau sarpanta, panta maxima poate fi de 15%. Aici exista mai multe variante, in sensul ca usa se poate monta la partea superioara a rampei sau la partea inferioara a acesteia. In ambele cazuri, se recomanda instalarea de rigole pe latimea rampei, care sa impiedice scurgerea accidentala de apa sau acumularea acesteia. Se recomanda, de asemenea, iluminarea rampei.

 

 

Accesul pietonal se realizeaza cu ajutorul scarilor, care pot fi acoperite sau descoperite. Probleme pot aparea in principal in cazul scarilor neacoperite, fiind recomandata instalarea unor guri de scurgere care sa preia apele meteorice, precum si masuri suplimentare in ceea ce priveste mainile curente instalate pe ambii pereti, pentru a impiedica alunecarea in caz de polei sau zapada acumulata.

Accesele tehnologice – dimensiunile acestora se stabilesc in functie de cel mai mare utilaj sau echipament care trebuie introdus. Nu necesita masuri speciale, avand in vedere ca se folosesc ocazional.

Concluzii

Dupa cum se vede, fundatia are un rol determinant in comportamentul constructiei la utilizare si este recomandat sa nu faceti rabat de la proiectul de executie (daca nu aveti unul, aveti o problema!).

Nu va luati dupa mesterii care vor spune ca e prea mult beton sau prea mult fier, ca fundatia este prea mare si asa mai departe. Ganditi-va ca dumneavoastra veti locui acolo si nu mesterul.

Acordati o atentie deosebita atat hidroizolarii si termoizolarii fundatiei, cat si protectiei acesteia la diversi factori (mediu agresiv, radacini etc).

Daca vi se vor vinde povesti cu “orice cladire mai lucreaza, se mai lasa”, ganditi-va ca o constructie a carei fundatie este situata in stratul bun de fundare (conform normelor) nu are de ce sa se mai lase. Aparitia crapaturilor in pereti este tocmai unul dintre efectele faptului ca fundatia nu a ajuns pana la stratul bun de fundare sau ca exista tasari inegale ale terenului din cauza unor solutii de fundare neadaptate la realitatea din teren.