Как сделать фундамент: технология строительства

Введение

Ввиду многообразия технологий строительства, геологических условий, рельефа и потребностей застройщика, проконсультировать, как сделать фундамент жилища, может исключительно профессионал со специальным образованием и практикой строительства.

Даже многочисленные фирмы, оказывающие на эту услугу, имеющие лицензии СРО, часто специализируются на нескольких типах фундаментов, отказывают клиентам, которые хотят изготовить не профильный вариант. Например, компания, имеющая опыт строительства ленточных и плитных фундаментов, крайне редко сможет изготовить без ошибок столбчатый или свайный ростверк.

Назначение фундамента

Перед тем, как сделать фундамент коттеджа, надворной постройки или дачи, владельцу участка следует четко понимать назначение конструкции:

• фундамент является частью здания вместе с грунтами под ним
• через него сборные нагрузки от веса стен, крыши и перекрытий, снеговых/ветровых нагрузок, мебели, облицовок и жильцов передаются на почву
• в зависимости от состава грунта и его несущей способности возможно возникновение сил пучения и просадка дома
• при высоких грунтовых водах ресурс бетонных силовых конструкций резко снижается
• сквозь фундаменты часто проходят коммуникации, для которых следует обеспечить максимальную ремонтопригодность

Внимание: Назначение постройки и режим эксплуатации могут потребовать изменения конструкции и технологии изготовления фундамента. Даже в нормативах СП указано, что при проектировании следует рассмотреть несколько вариантов и выбрать самый дешевый из них, полностью удовлетворяющий эксплуатационным особенностям.

Разновидности и отличия конструкций

Выбирать конструкцию фундамента следует, исходя из требований СП. Однако индивидуальные застройщики опыта проектирования и профильного образования часто не имеют. Поэтому для них существуют типовые рекомендации:

1. Проект здания:

Для некоторых проектов существуют несколько вариантов подземных несущих конструкций, для других – только один конкретный тип фундамента. Например, если в коттедже необходим полноценный подземный этаж, придется строить либо заглубленный ленточный, либо плитный фундамент.

2. Рельеф участка:

На крутых склонах (между противоположными стенами дома перепад больше 1,5 м) горизонтальные подвижки от сил пучения и возможных оползней опрокинут столбы и сместят МЗЛФ, плавающую плиту. Придется возводить разделительные шпунты или обеспечивать другие мероприятия, резко увеличивающие бюджет строительства.

3. Геологические условия:

На свежих насыпях и пылеватых песках будут погружаться в землю даже плавающие плиты. Единственным вариантом становятся винтовые и буронабивные сваи. Или застройщику придется повышать несущую способность основания конструкционными, физико-химическими методами, что так же повлияет на себестоимость квадратного метра.

При высоком УГВ дешевле обходятся плавающие и утепленные плиты, винтовые сваи, защищенные снаружи антикоррозионным покрытием. На сваи силы пучения не действуют, поэтому возможно проживание на берегу водоема, болоте.

4. Стеновой материал:

Легкие деревянные постройки (фахверк, панели СИП, «каркасник», сруб и дом из бруса) дешевле опирать на столбчатые или свайные фундаменты. Чтобы избежать изготовления забирки в свайном ростверке, часто используются незаглубленные или малозаглубленные ленты.

Тяжелые кирпичные, бетонные стены из мелкоформатных материалов легче выкладывать на плитах и ленточных фундаментах.

Внимание: Самым дешевым считается столбчатый фундамент из стеновых блоков 2 х 2 х 4 дм или керамического полнотелого кирпича. Однако обвязка ростверком должна иметь жесткую связь с оголовком каждого столба. В противном случае даже при малейших подвижках грунта или возникновении сил пучения конструкция опрокинется или нагрузки перераспределятся на несколько столбов, что приведет к их разрушению.

Ленточный

Популярный у частных застройщиков ленточный фундамент имеет конструкцию уложенных на основание балок, которые собирают нагрузки и передают их на почву. Пространственная решетка под несущими стенами изготавливается несколькими способами:

• монолит – заливка внутрь опалубки с армированием каркасами

• сборный фундамент – кладка из кирпича, стенового 2 х 2 х 4 дм блока или ФБС блоков

Внимание: Лента всегда опирается на грунт, поэтому армируется двумя поясами. Нижний ряд воспринимает нагрузки от несущих конструкций, верхний необходим для восприятия растягивающих усилий от вспучивающегося грунта.

Во избежание сил пучения подошва заглубленной ленты располагается ниже отметки промерзания. Нормативы СП допускают заглублять ленту на 40 – 70 см или размещать ее на поверхности только на непучинистых почвах (скала, гравелистый, песчаный грунт) либо при соблюдении мер снижения вспучивания, рассматриваемых ниже.

Лента удобна для любых стеновых материалов, является готовым цоколем, увеличивая ресурс срубов и кирпичной кладки. Застройщик может использовать в проекте, как полы по грунту, так и перекрытие по балкам или в виде готовых плит ПК.

Плитный

Максимальной опорной поверхностью, а значит, и несущей способностью среди всех фундаментов обладает плавающая плита. Поэтому силы пучения не могут повредить конструкцию, но способны сдвинуть ее по горизонтали на крутых склонах. Это самый надежный, но дорогостоящий фундамент, поэтому его используют на влажных или пучинистых почвах или для тяжелых стеновых материалов (кирпич, бетон).

Недостатки плиты плавающей:

• нулевая ремонтопригодность узлов ввода коммуникаций
• отсутствие цоколя, что снижает ресурс стеновых материалов
• высокий бюджет строительства из-за расхода арматуры и бетона
• отсутствие подвального этажа (только для малозаглубленных модификаций)

Поэтому существуют варианты плитного фундамента для увеличения комфортной эксплуатации:

• чашеобразная и перевернутая чаша – ребра жесткости под несущими стенами развернуты вверх или вниз, соответственно, что позволяет уменьшить толщину конструкции и снизить расход бетона

• кессонная плита – погреб под одной комнатой или несколькими помещениями, конструкция заливается в три этапа, не является плавающей, поэтому может использоваться только на непучинистых почвах

Внимание: Вариант утепленной плиты УШП позволяет получить застройщику готовый пол по грунту с контурами водяного подогрева.

Столбчатый

Конструкция столбчатого фундамента представляет собой размещенные порядно под несущими стенами вертикальные стойки из монолитного или сборного железобетона, стеновых блоков или керамического кирпича. От свай столбы отличаются следующими признаками:

• заглубление гораздо меньше, поэтому пласт под ними должен обладать достаточным расчетным сопротивлением
• размер шурфа должен обеспечивать доступ работнику для установки опалубки, нанесения гидроизоляции и утеплителя на наружные поверхности
• дренаж для столбчатого ростверка обязателен
• все оголовки должны быть жестко связаны с балками ростверка
• на склонах, глинистых и влажных грунтах столбчатый фундамент запрещен, так его опрокидывают горизонтальные подвижки нависающих пород и выталкивают на поверхность силы пучения

Вертикальные стойки заливаются в опалубку по месту (монолитный столб), монтируются в шурф из готовых железобетонных изделий или выкладываются из кирпича, бетонных стеновых блоков.

Внимание: На сухих почвах с высоким расчетным сопротивлением это самый дешевый фундамент для деревянного дома. Если стены планируются из бетона/кирпича, придется отливать монолитный ростверк, значительно увеличивающий бюджет строительства. Никаких преимуществ владелец не получает, конструкция остается самой ненадежной из всех существующих фундаментов.

Свайный

Несмотря на одинаковое название технологий, характеристики буронабивных и винтовых свай существенно отличаются. Однако эти фундаменты считаются универсальными, пригодны для сложных и экстремальных эксплуатационных условий. Например, на берегу водоема, болоте или крутом склоне это единственная технология, позволяющая возвести жилище без дополнительных дорогостоящих мероприятий.

Технология винтового свайного ростверка крайне простая:

свая вкручивается в нескольких местах пятна застройки для обнаружения несущего пласта

• после монтажа обносок изготавливаются лидер-лунки 40 см глубины
• в них устанавливаются и погружаются электроинструментом или вручную сваи до резкого повышения усилия затяжки
• выступающие над землей трубчатые тела подрезают УШМ в одном горизонтальном уровне
• монтируются оголовки и стальные балки или заливается монолитный ростверк

Чтобы исключить коррозию внутри полостей СВС перед монтажом ростверка их заполняют бетоном. Это не влияет на прочность и несущую способность фундамента.

Внимание: Для буровых свай необходимо пробурить в грунте скважины, что неудобно на склонах и влажных почвах. Поэтому буронабивные сваи чаще используются на почвах с низкой несущей способностью на ровном рельефе и при низком УГВ.

Методы защиты от сил пучения

При проектировании фундаментов в обязательном порядке учитываются силы пучения. Если в грунтах оснований содержится большой процент глины, влага от поверхностных и подземных вод насыщает такие почвы. В сильный мороз частицы глины увеличиваются в объеме неравномерно (не прогнозируемо) на отдельных участках. Прилежащие к бетонным конструкциям породы оказывают на них давление:

• стремятся сдвинуть по горизонтали при приложении сил к боковым граням
• выталкивают ленты, плиты и столбы на поверхность при увеличении объема грунта под подошвой конструкции

Причем, в чистой глине вспучивание возможно, даже без промерзания. Глина способна набухать при избыточном переувлажнении. Поэтому, чтобы не заменять землю в пятне застройки полностью до отметки промерзания и не погружать ленточные, столбчатые и плитные фундаменты на такую глубину, необходимо выполнить условия:

• отвести воду дренажной канализацией

• изготовить фундаментную подушку (подстилающий слой) из нерудного материала толщиной 0,4 – 0,8 м по разным нормативам

• сохранить тепло недр за счет утепления отмостки и боковых граней плиты, ленты, столба

Внимание: Ввиду незначительного контакта свай с пучинистым грунтом силы пучения при проектировании подобных фундаментов не учитываются. Если здание планируется эксплуатировать сезонно (без отопления) или периодически (временный обогрев), утепляется весь периметр под фундаментом.

Поэтому свайный фундамент по умолчанию обходится дешевле прочих аналогов, так как отсутствуют расходы на гидроизоляцию, дренаж и утепление. Отсутствует планировка участка и снятие плодородного слоя. Стены можно возводить на следующий день (вариант винтовых свай) либо через неделю (сваи буронабивные).

Таким образом, рекомендации, как построить фундамент, помогут неискушенному индивидуальному застройщику снизить бюджет строительства и избежать серьезных ошибок в технологиях возведения.