Tipurile de fundații pentru case: continue, radier, piloți

O casă poate sta pe fundații continue turnate sub fiecare perete, pe fundații izolate sub stâlpi, pe un radier general (o placă groasă de beton armat sub toată casa) sau, când terenul de la suprafață e prea slab, pe piloți care coboară până la un strat rezistent. Nu există un tip „mai bun” în general; există tipul potrivit pentru terenul tău, pentru structura casei și pentru prezența sau lipsa unui subsol.

Decizia o ia inginerul structurist, pe baza datelor din studiul geotehnic, iar pentru tine important este să înțelegi de ce s-a ales o anumită soluție și ce implică ea pe șantier. Mai jos găsești cum lucrează fiecare tip de fundație, unde se folosește, ce avantaje și limite are și ce situații speciale pot schimba complet alegerea.

Ce face fundația și de ce tipul ei nu se alege după ochi

Fundația are rolul de a repartiza greutatea casei pe o suprafață de teren suficient de mare încât pământul să nu cedeze și să nu se taseze inegal. Terenul are o anumită capacitate de a prelua presiuni, iar fundația trebuie dimensionată astfel încât presiunea transmisă să rămână sub această valoare, cu marjele de siguranță cerute de normativul de proiectare a fundațiilor.

Pe lângă capacitatea portantă, contează și tasările, adică deplasările pe verticală ale terenului sub greutatea casei. O tasare uniformă de câțiva milimetri nu deranjează; o tasare diferențiată, când un colț al casei coboară mai mult decât altul, produce fisuri în pereți, uși care se blochează și, în cazuri grave, avarii structurale. Rolul tipului de fundație este tocmai să țină aceste tasări în limite acceptabile.

De aceea, alegerea „cum s-a făcut la vecinul” este riscantă: două terenuri alăturate pot avea straturi diferite, o veche umplutură, un fost șanț sau un nivel diferit al apei subterane. Fundația face parte din structura de rezistență, prezentată pe larg în Structura unei case: fundație, pereți și planșee explicate.

Datele care decid alegerea fundației

Tipul de fundație rezultă din combinarea informațiilor despre teren cu cele despre casă. Primele vin din studiul geotehnic, explicat în Studiul geotehnic: de ce e obligatoriu înainte de proiect, iar celelalte din proiectul de arhitectură și de structură.

Adâncimea de îngheț

Adâncimea de îngheț este cota până la care pământul poate îngheța iarna în zona respectivă și este dată de un standard românesc de profil (STAS 6054), pe hărți pe zone. Talpa fundației se așază sub această cotă, fiindcă apa din pământ își mărește volumul la îngheț și poate ridica, apoi lăsa, fundațiile puțin adânci. Valorile diferă între zonele de câmpie, deal și munte, iar proiectantul le ia din standard, nu din estimări.

Pământurile dificile

Normativele românești de fundare tratează separat câteva categorii de terenuri problematice:

• pământurile sensibile la umezire (PSU), cum este loessul din unele zone ale Moldovei și Dobrogei, care se tasează brusc când se umezesc;
• pământurile cu umflări și contracții mari (PUCM), argile active care se umflă la umezire și se contractă la uscare;
• umpluturile necompactate, vechile gropi de gunoi sau de împrumut;
• terenurile mlăștinoase sau cu materie organică.

Pe astfel de terenuri, soluția clasică de fundație continuă la adâncime mică poate fi nepotrivită, iar inginerul alege o fundare mai adâncă, un radier rigid, piloți sau o îmbunătățire a terenului.

Fundațiile continue sub pereți

Fundațiile continue sunt benzi de beton turnate sub toți pereții portanți ai casei și reprezintă soluția cea mai folosită la casele cu zidărie pe teren bun. Ele urmăresc conturul și compartimentarea pereților structurali și formează în plan o rețea închisă.

Alcătuirea unei fundații continue

O fundație continuă are, de regulă, două părți:

1. Talpa, partea de jos, mai lată, care repartizează presiunea pe teren.
2. Elevația (soclul), partea de deasupra tălpii, care urcă până peste cota terenului și pe care începe zidăria.

Există mai multe variante constructive: talpă din beton simplu cu elevație din beton armat, fundație cu bloc din beton simplu și cuzinet din beton armat sau talpă și elevație integral din beton armat. Proiectul de structură stabilește varianta, dimensiunile și armarea. Elevația se leagă la partea de sus printr-o centură sau o placă, iar armăturile stâlpișorilor pornesc chiar din fundație, ancorate conform proiectului.

Avantaje și limite

Fundațiile continue sunt ușor de executat, folosesc o cantitate moderată de beton și se potrivesc bine cu zidăria confinată. Limita lor apare pe terenurile slabe sau neuniforme, unde tălpile ar trebui să fie foarte late sau foarte adânci, și pe terenurile cu tasări diferențiate mari, unde o placă rigidă se comportă mai bine.

Sfat: Cere proiectantului să-ți arate pe planul fundațiilor unde sunt treptele de fundare, golurile pentru instalații și pozițiile mustăților pentru stâlpișori. Toate acestea se pregătesc înainte de turnare, nu se sparg după.

Fundațiile izolate și grinzile de fundare

Fundațiile izolate sunt blocuri de beton turnate sub fiecare stâlp, folosite la structurile în cadre din beton armat, unde încărcările coboară concentrat prin stâlpi. Fiecare fundație izolată are o talpă și un cuzinet sau un pahar, iar stâlpul pornește din ea cu armătura ancorată.

Pentru ca fundațiile izolate să nu lucreze independent și să nu se deplaseze diferit la cutremur sau la tasări, ele se leagă între ele cu grinzi de fundare sau de echilibrare, din beton armat. Pe aceste grinzi se sprijină, la casele cu cadre, și zidăria de închidere de la parter. Diferențele dintre structura în cadre și zidăria confinată sunt explicate în Zidăria confinată și cadrele de beton: diferențe.

Radierul general

Radierul general este o placă continuă din beton armat, turnată sub întreaga suprafață a casei, care preia încărcările tuturor pereților și stâlpilor și le distribuie pe tot terenul de sub construcție. Poate fi o placă de grosime constantă sau o placă cu nervuri (grinzi) sub pereți.

Radierul se alege mai ales în aceste situații:

• terenul are capacitate portantă redusă și tălpile continue ar ocupa aproape toată suprafața;
• terenul este neuniform și se urmărește o rigiditate mare, care să egalizeze tasările;
• casa are subsol, iar radierul formează în același timp fundația și pardoseala lui;
• nivelul apei subterane este ridicat, iar placa continuă se integrează în sistemul de hidroizolație.

Ce trebuie știut la execuție

Radierul se toarnă pe un strat de beton de egalizare, după ce s-a montat hidroizolația sau termoizolația prevăzute în proiect. Are de regulă armare pe două niveluri, la partea de jos și la partea de sus, susținute de distanțieri și capre din oțel. Cantitatea de beton turnată odată este mare, de aceea turnarea se planifică atent, cu pompă și cu livrare continuă, și cu rosturi de lucru doar unde le prevede proiectantul. Pașii turnării sunt descriși în Turnarea betonului în fundație: clasă, vibrare, întărire.

Important: Un radier izolat termic dedesubt este o soluție folosită la casele cu consum redus de energie, dar materialul termoizolant de sub placă trebuie să fie unul destinat sarcinilor mari, iar alcătuirea se proiectează împreună de inginer și de proiectantul de instalații și anvelopă.

Fundațiile pe piloți

Fundațiile pe piloți transmit încărcările casei unui strat rezistent aflat la adâncime, atunci când straturile de la suprafață sunt prea slabe, prea compresibile sau prea sensibile la apă. Piloții sunt elemente lungi din beton armat, executați în teren prin forare sau prin batere, legați la partea de sus printr-un radier sau prin grinzi de radier pe care se sprijină casa.

La case se folosesc mai des:

• piloții forați de diametru mic sau mediu, executați cu utilaje de foraj și umpluți cu beton armat;
• micropiloții, de diametru redus, folosiți și la consolidări;
• soluții de îmbunătățire a terenului, cum ar fi coloanele din balast sau din material stabilizat, care nu sunt piloți propriu-ziși, dar cresc capacitatea terenului.

Piloții preiau încărcarea prin frecarea pe suprafața laterală și prin vârf. Lungimea, diametrul și numărul lor se stabilesc prin calcul și, de multe ori, prin încercări pe teren. Execuția cere utilaje și firme specializate, iar controlul calității este mai complex decât la fundațiile obișnuite.

Atenție: Pe terenurile care necesită piloți, nu încerca să „economisești” revenind la o fundație continuă mai lată. Diferența apare peste câțiva ani, sub forma fisurilor din tasări diferențiate, când remedierea costă mult mai mult decât soluția corectă de la început.

Comparație între tipurile de fundații

Fiecare tip de fundație are un domeniu de utilizare în care este soluția firească. Tabelul de mai jos rezumă diferențele principale, cu caracter orientativ.

Tabelul nu înlocuiește calculul. Același teren poate permite fundații continue la o casă parter ușoară și poate cere radier la o casă cu etaj și subsol.

Situații speciale: pantă, subsol, construcții alăturate

Unele situații de amplasament schimbă alcătuirea fundației chiar și pe teren bun, iar proiectantul trebuie să le cunoască de la început.

Terenul în pantă

Pe un teren înclinat, fundațiile se execută în trepte, astfel încât fiecare porțiune de talpă să stea orizontal pe stratul bun, iar treptele respectă rapoartele de înălțime și lungime cerute de normativ. Mai trebuie verificată stabilitatea versantului; în unele cazuri sunt necesare ziduri de sprijin și drenaje. Ridicarea topografică precisă a terenului, descrisă în Ridicarea topografică a terenului: rolul ei în proiect, este baza acestor calcule.

Casa cu subsol

Subsolul coboară fundația mult sub cota terenului, ceea ce aduce în discuție împingerea pământului pe pereți, apa subterană și o hidroizolație mai exigentă. Pereții de subsol se fac din beton armat și se fundează pe tălpi continue sau pe radier. Soluțiile de protecție la apă sunt explicate în Hidroizolația fundației și a soclului: soluții uzuale.

Lângă o construcție existentă

Când casa se lipește de calcan sau se apropie mult de o clădire vecină, noua fundație nu trebuie să descalțe fundația vecinului și nici să o încarce suplimentar. Se folosesc rosturi, fundații excentrice sau sprijiniri provizorii ale săpăturii. Pentru lucrările care afectează vecinii, poate fi necesar și acordul lor, aspect discutat în Avizele și acordurile pentru casă: rețele, mediu, vecini.

Ideile principale despre alegerea fundației

Tipul fundației este un răspuns tehnic la două întrebări: ce teren ai și ce casă pui pe el. Pe teren bun, pentru o casă cu zidărie, fundațiile continue rămân soluția firească; pentru cadrele din beton armat se folosesc fundații izolate legate între ele; radierul vine în prim-plan pe terenuri slabe, neuniforme sau sub subsoluri; piloții sunt rezervați straturilor slabe groase de la suprafață.

Pe scurt:

• fără studiu geotehnic nu se poate alege corect fundația;
• talpa coboară sub adâncimea de îngheț și se așază pe stratul bun de fundare;
• pământurile dificile, precum loessul sau argilele active, cer soluții speciale;
• radierul egalizează tasările și se potrivește bine cu subsolul;
• orice schimbare a tipului de fundație pe șantier se face numai cu acordul scris al proiectantului.