Список вариантов фундамента для ИЖС сравнительно невелик:
- свайные, преимущественно - ленточные;
- на естественном основании: ленточные, столбчатые или плитные;
Правда, каждый из них может иметь кучу вариаций (материалы, технология возведения, геометрические параметры), из-за которых общее число вариантов может показаться значительным. Но в целом, почти всё помещается в вышеприведенную классификацию. Но есть и такие варианты, которые сложно однозначно куда-либо "вписать" или, по крайней мере, сделать это в первые минуты. Рассмотрим несколько из них. Каких-то выводов не будет, поскольку сложно что-либо сказать об их перспективах в ИЖС из-за требования к наличию специальных техники - пишу просто "для сведения".
Фундаменты в вытрамбованных котлованах
Сущность их состоит в том, что котлованы под отдельные фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину с последующим заполнением вытрамбованного котлована бетоном "враспор" или установкой сборного элемента. При этом вытесняемый трамбовкой грунт уплотняет окружающий массив грунта. Благодаря одновременному сочетанию в одном процессе уплотнения грунта и образования котлована резко сокращаются объемы земляных работ, связанные с отрывкой и обратной засыпкой котлованов, а при бетонировании фундаментов враспор практически полностью исключаются опалубочные работы. Наличие уплотненной зоны не только под котлованом, но и вокруг его наклонных боковых стенок позволяет существенно снизить размеры фундаментов. В результате этого применение метода устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах по сравнению с обычными столбчатыми и ленточными фундаментами на уплотненных грунтах, а также свайными фундаментами обеспечивает значительное снижение расхода бетона, арматуры, стоимости и трудоемкости работ по устройству фундаментов
Котлован вытрамбовывается специальной трамбовкой соответствующей формы. Дополнительно при помощи нее же может втрамбовываться жесткий материал. В дальнейшем получившаясая полость заполняется бетоном
Изначально метод был разработан для просадочных грунтов. В уплотненной зоне, собственно, за счет уплотнения исключались просадочные свойства, которые в основном обуславливаются пористостью. Но в дальнейшем область применения расширилась на другие типы пылевато-глинистых грунтов. Например, увеличение плотности сложения положительно сказывается на уменьшении пучинистых свойств.
Грунтовые сваи
Метод чем-то напоминает предыдущий, но отличается глубиной. При помощи сваебойного оборудования забивается специальная извлекаемая металлическая свая.
После ее забивки и извлечения получившаяся скважина засыпается жестким материалом с уплотнением (песок или щебень). Точно так же происходит уплотнение грунта как вытесненным из скважины грунтом, так и зёрнами жёсткого материала. При достаточно частом расположении грунтовых свай уплотненные зоны соприкасаются и в результате в основании образуется массив с гораздо более высокими механическими характеристиками, на который ставят фундамент на естественном основании (хотя основание по факту является искусственным).
Щелевые фундаменты
Внешне напоминают ленточные фундаменты. В самострое, собственно, ленточные фундаменты, сразу залитые в сравнительно узкую выкопанную траншею зачастую так и называют "щелевыми", но это несколько некорректное заимствование на основе внешнего сходства. Здесь же речь пойдет про фундаменты у которых котлован выполняется при помощи баровых землеройных машин, цепных траншейных экскаваторов или машин с дискофрезерными рабочими манипуляторами.
Ширина щели, отрываемой такими механизмами, составляет 0,12-0,3 м, глубина - 1,2-2,5 м. В дальнейшем они заполняются бетоном с армированием или без. Щели могут быть одиночными, но также могут выполняться по 2..3 щели параллельно на небольшом расстоянии друг от друга (60...130 см). В последнем случае в работу включается ещё и грунтовое ядро между заполненными бетоном щелями. То есть, получаем фундамент гораздо большей ширины, чем ширина бетона, к тому же у щелевых фудаментов ещё и работает сопротивление по боковой поверхности, что роднит их с буронабивными сваями.
Армированная криволинейная песчаная подушка
Несмотря на редкость у вышеперечисленных вариантов есть разработанные и утвержденные методики расчета и конструирования, а также некоторый опыт строительства. Данный же вариант я встречал пока только автореферате диссертации.
В отличии от "традиционной" грунтовой подушки здесь предлагается необычная форма котлована - полуцилиндрическая, а также обкладывание дна и стенок котлована геотекстилем, не столько для того, чтобы препятствовать заиливанию подушки, но и как конструктивный армирующий элемент. Понимание, как распределяются напряжения в грунтовом массиве, позволяет предположить, что идея действительно хорошая. В отличии о прочих видов укрепляющих подсыпок в данном случае форма подушки примерно соответствует положению изолиний главных напряжений,
....причем геотекстиль, относительно хорошо (по сравнению с грунтом) работающий на растяжение, располагается почти на изолинии растягивающих напряжений.
Это суммарно позволяет "включить" в работу бо́льшую часть усиливающего материала (в обычных подсыпках значительная его часть лежит "мертвым грузом") и передать напряжения на слабый подстилающий слой равномернее, на большей площади, без зон локальных перегрузок. Сами авторы утверждают, что уменьшение деформаций по сравнению с не усиленным основанием оказывается 2...2,5-кратным, а в сравнении с иными аналогичными по эффективности способами устройства фундаментов удешевление составляет 40...60%.