Технология возведение фундамента

Наиболее ответственным мероприятием строительства коттеджа является возведение фундамента. От конструкции этого силового элемента зависит ресурс жилища, комфортность эксплуатации. Наиболее популярен ленточный фундамент, позволяющий рационально сочетать бюджет/ресурс здания.

Конструкция ленточного фундамента

Ввиду разнообразия конструкционных материалов, технологий строительства существует несколько разновидностей ленточного фундамента:

• заглубленный – подошва ленты размещается ниже отметки промерзания на 40 – 60 см
• малозаглубленный МЗЛФ – глубина траншей для него не превышает 0,4 – 1 м
• монолитный – бетон укладывается в опалубку по месту после установки арматурного каркаса
• сборный – крупногабаритный аналог кладки из блоков ФБС по плитам ФЛ

Монолитный МЗЛФ обходится дешевле прочих аналогов, однако не пригоден для проектов с полноценным подвальным этажом. Сборные фундаменты обычно применяют для многоэтажных домов, сокращая сроки сдачи в эксплуатацию. Во всех остальных случаях используется лента, заглубленная ниже отметки промерзания. Классическая схема ленточного фундамента имеет вид:

• подготовка – слой нерудного материала, в котором отсутствуют силы пучения
• дренаж – уложенные по периметру перфорированные гофротрубы с уклоном к подземной емкости
• гидроизоляция подошвы – 2 – 3 слоя рулонного материала с нахлестом стыков
• лента с внутренним армированием – бетонная конструкция, заливаемая в опалубку
• поверхностная гидроизоляция – непрерывный слой пленки, мембраны, рулонного материала или пропитка пенетрирующим составом
• примыкающая к периметру отмостка – лента из водонепроницаемого материала по слою утеплителя с уклоном от стен наружу шириной 0,6 – 0,8 м

Существуют варианты с утепленной подошвой ленты (обычно МЗЛФ) либо теплоизолятором подо всей поверхностью здания (постройки сезонного проживания).

Самостоятельный расчет МЗЛФ

Для строительства ленточного фундамента необходимо знать сечение ленты, тип армирования, глубину залегания, высоту над уровнем земли. Основной проблемой для любой подземной конструкции является вспучивание грунта, силы которого пытаются вытолкнуть ее на поверхность. Причем усилия на отдельных участках неодинаковы, поэтому лента испытывает дополнительно скручивающие, сжимающие нагрузки. Их можно снизить до приемлемого уровня несколькими способами:

• погрузить ленту ниже отметки промерзания, произвести обратную засыпку песком, ПГС
• поднять ее выше, утеплив подошв, отмостку

Заглубленная лента применяется в проектах с цокольным этажом, в остальных случаях строят МЗЛФ. Простейшие расчет несущей способности фундамента не требует геологических изысканий, которые стоят от 30 000 рублей. Достаточно визуально изучить грунт в выкопанном в пятне застройки шурфе, принять его расчетное сопротивление на 1 – 2 кг/см² меньше для гарантированного запаса прочности.

Сборная нагрузка от здания на почвы равна сумме ветровых, снеговых нагрузок региона, веса мебели, жильцов, всех конструкций здания. Достаточно разделить ее на длину периметра ленты, расчетное сопротивление почвы (1 – 6 единиц для разных пород), чтобы получить минимально возможную ширину ленты. Затем ее необходимо скорректировать с толщиной стен, чтобы обеспечить надежное опирание кладки, венцов сруба, обвязки каркасного дома.

Технология ленточного фундамента

Чтобы установить опалубку для заливки фундамента, необходимо выкопать траншеи по периметру стен. При этом необходимо учесть толщину фундаментной подушки (глубина увеличивается на 0,4 м), наличие доступа к стенам фундамента для гидроизоляции, изготовления дренажной системы. Поэтому от качества разметки будет зависеть ресурс конструкции.

Вынос осей

При переносе проектных размеров жилища в пятно застройки необходимо руководствоваться СП 126.13330, в которых регламентированы геодезические работы на стройплощадке. Разметка происходит в следующей последовательности:

• отметка угла – минимум 3 м от границы участка, проезда, 5 м от оси дороги (улицы)
• первая ось – парадный фасад обычно располагают параллельно улице
• две боковые стены – перпендикулярно первой оси, используется построение методом треугольника с гипотенузой 5 м, катетами 4 м, 3 м, в котором угол гарантированно 90 градусов
• задний фасад – его углы получаются по умолчанию, достаточно натянуть струну, шнур по обноскам

При позиционировании коттеджа на участке необходимо учесть санитарную зону автономных систем жизнеобеспечения. Септик должен отстоять от фундамента на 4 – 5 м, для удобства откачки стоков его обычно размещают ближе к забору. По участку могут проходить сторонние (поселковые) коммуникации, над которыми строить фундамент запрещено.

Шнуры удобнее натягивать по обноскам – перекладина 60 – 80 см из доски, бруска, закрепленная между двумя колышками. Ширина обноски позволяет натянуть три шнура:

• боковые грани ленты для монтажа опалубки
• ось стены для корректировки толщины ленты

Не допускается погрешность больше 1 см, поскольку может нарушиться геометрия здания. Для земляных работ создается дополнительная разметка:

• шнур по колышкам на расстоянии 0,5 – 0,6 м от внутреннего края ленты, 0,8 – 1,2 м от внешней грани наружу
• линия на земле известковым раствором, мелом

Особая точность в данном случае не нужна, это расстояние внутри траншеи необходимо для установки опалубки, укладки утеплителя, изготовления обмазочной, оклеивающей, пропиточной гидроизоляции, распалубки. Причем, сильно расширять котлован, траншею не стоит, так как по завершению строительства пазухи необходимо засыпать инертным материалом, который может неоправданно увеличить смету строительства.

Выемка грунта

Если в проекте заложен подвальный/цокольный этаж, отрывается котлован, в остальных случаях достаточно траншей. При больших объемах работ выгоднее арендовать землеройную спецтехнику. Для ленты МЗЛФ траншеи можно выкопать лопатой. Вынутый грунт для обратной засыпки использовать не желательно. Для гарантированного исключения сил пучения необходимо использовать песок, ПГС.

Если в здании планируется пол по грунту, вынутую землю можно использовать для внутренних засыпок. Под подошвой здания при утепленной отмостке вспучивание невозможно. На глинистых участках стены траншей делают вертикальными, на песках потребуется уширять профиль траншеи кверху во избежание осыпания почвы.

Дренаж

Для нормального отведения грунтовых, почвенных вод дрены должны укладываться ниже подошвы фундамента. Технология изготовления дренажной системы имеет вид:

• изготовление траншеи – сечение 50 х 50 см, уклон дна 4 – 7 градусов в общую сторону, отрываются по периметру коттеджа
• отсыпка инертным материалом – 20 см щебня с уплотнением виброплитой каждых 10 см
• монтаж колодцев – гофротруба большого диаметра (50 – 100 см), монтируются по углам, через 4 м на прямых участках, дно глушится крышками либо бетонной стяжкой
• укладка дренов – куски перфорированных гофротруб в двухслойной обмотке геотекстилем размещаются между колодцами, заходят в них на 2 – 5 см
• засыпка – 20 см щебня с послойным уплотнением, укрывание оставшимся геотекстилем

После засыпки слой природного фильтра должен быть вровень с фундаментной подушкой. Дрены запрещено размещать под бетонными конструкциями.

Подоснова

В действующих нормативных документах указана неодинаковая толщина фундаментной подушки. Например, в ВСН 29-85 она должна иметь глубину, втрое большую ширины ленты. В старом СНиП II-В.8 указана толщина слоя 60 см. На практике часто применяют варианты:

• 40 см песка с послойной трамбовкой каждых 10 см
• 40 см щебня с уплотнением аналогичным способом
• 20 см песка + 20 см щебня
• 20 см щебня + 20 см песка
• 40 см ПГС

Достоинством щебня под подошвой ленточного фундамента является высокие дренажные свойства материала, стабильность при внезапном подъеме УГВ. Песок при намокании превращается в бесформенную массу, снижается несущая способность фундамента.

Однако для подошвенной гидроизоляции удобнее песок, так как острые камешки щебенки прорывают гидростеклоизол. Требуется дополнительная заливка подбетонки для защиты гидроизоляционного ковра, увеличивающая бюджет строительства.

Опалубочные работы

Для заглубленной фундаментной ленты требуется много щитов опалубки. Чтобы сократить бюджет строительства коттеджа, чаще всего используются материалы:

• обрезная доска 5 см толщины – после распалубки применяется в стропильной системе здания
• многослойная фанера – после заливки пригодна для сплошной обрешетки кровли
• ориентировано-стружечная плита – после распалубки применяется для перегородок

После изготовления щитов их монтируют вертикально, распирают шпильками или деревянным бруском, подпирают снаружи укосинами к земле или боковым стенкам траншеи. Рекомендуется выставлять верхний борт щитков выше проектной отметки на 5 – 7 см, чтобы при виброуплотнении бетона он не выплескивался наружу. Ориентирами для щитов служат натянутые по обноскам шнуры.

На этом же этапе в опалубку необходимо заложить проходные элементы:

• гильзы для ввода в дом коммуникаций – минимальный диаметр 5 см, максимальный – не больше трети ширины фундамента, устанавливаются в подземной части
• продухи вентиляции – при наличии цокольной части трубы проходят сквозь щиты опалубки на высоте 25 – 40 см от уровня земли, их общий периметр равен 1/400 площади цоколя

Если в проект заложены полы по грунту, продухи не нужны ввиду отсутствия подполья. В подвалах под отдельными комнатами вентканалы проходят в стенах либо изготавливаются из труб.

Армокаркас

В нормативах СП 52.101 существует регламент количества стержней в каждом ряду. При ширине ленты в пределах 15 см (для срубов, «каркасников») допускается один пруток, при увеличении этого размера потребуется минимум два стержня. Максимальное количество зависит от расстояния в свету между арматурой – 2,5 см для нижнего слоя, 3 см для верхнего. Кроме того, необходимо учесть размер наконечника глубинного вибратора, фракцию наполнителя бетона.

Практика расчетов фундаментных лент для различных проектов показывает, что для одноэтажных, мансардных коттеджей достаточно двух поясов из стержней периодического сечения 8 – 14 мм с обвязкой хомутами из 6 – 8 мм гладкой арматуры через 30 – 60 см (в углах, на прямых участках, соответственно).

Максимальным ресурсом обладают каркасы, связанные проволокой. Если планируются сварные стыки, необходимо приобретать специальную арматуру с буквой С в обозначении (например, А400С).

Приготовление бетона

Даже простейшая бытовая бетономешалка позволяет получить прочность смеси на 40% выше, нежели при ручном замешивании. Для подбетонки допускается марка бетона В 7,5 с пропорциями 7/4,6/1 (щебень, песок, цемент, соответственно). Для лент МЗЛФ обычно используются марки В12,5 или В15 (5,7/3,5/1 или 4,8/2,8/1, соответственно).

Для глубоко заложенных фундаментов с подземными этажами необходимо использовать пропорции 3,7/1,9/1 или 3,9/2,1/1 для получения марок М22,5 или В20, соответственно. Подземные конструкции в этом случае испытывают значительное давление на боковые поверхности при вспучивании, которое не компенсируется внутренней засыпкой.

Укладка бетона

Перед укладкой бетона необходимо удалить с арматуры лишь отслаивающуюся ржавчину. Небольшой коррозионный налет допускается (и даже рекомендуется) нормативами СП для повышения адгезии. Запрещен сброс смеси с высоты больше 2 – 1,5 м (актуально при бетонировании из миксера). Рекомендуется начать заливку с угла, укладывая смесь в одном направлении слоями по 40 – 60 см с последующим уплотнением насадкой глубинного вибратора.

Если залить большой объем бетона за один прием нереально, необходим монтаж вертикальных перемычек. Послойная заливка запрещена категорически, так как нарушается целостность конструкции. Максимальный технологический перерыв при укладке бетона составляет 2 часа. При превышении этого срока в бетонах начинается гидратация, предыдущий слой разрушится при вибрировании последнего.

Гидроизоляция

Распалубка возможна на 4 сутки в 30 градусную жару, на 8 сутки при температуре 20 градусов, через две недели при 10 градусах тепла. Если воздух не прогревается выше 5 градусов, необходимо выдержать трехнедельный интервал. Гидроизоляция производится способами:

• пропитка пенетрирующими составами – обходится дорого, зато ресурс не ограничен, ремонт не требуется
• обмазка битумными мастиками – ресурс 15 – 30 лет, минимальная трудоемкость, бюджет строительства
• оклеивание рулонными материалами на стекловолоконной или полимерной основе – ресурс 20 – 50 лет, повышенная трудоемкость, необходимо специальное оборудование (газовая горелка)

Последние два способа часто применяют в комплексе, достигая 50 – 70 летнего ресурса. Однако ремонт все равно потребуется, бюджет строительства сопоставим с покупкой, обработкой фундамента Пенетроном, которому ремонт не требуется.

Утепление фундамента

Помимо выноса точки росы наружу для нормальной эксплуатации подполья, подземного этажа, оклеивание наружных стен ленточного фундамента экструдированным XPS пенополистиролом поверх гидроизоляции позволяет защитить этот изолирующий слой от механических повреждений.

Для МЗЛФ применяется технология:

• утепление отмостки 5 см слоем
• теплоизоляция наружного периметра ленты 5 – 8 см слоем

Для ленты глубокого заложения необходимо оклеить пенополистиролом весь наружный периметр, заложить горизонтальный слой на уровне подошвы либо отмостки (30 – 40 см от уровня земли).

Приведенные способы строительства ленточного фундамента помогут выбрать оптимальный вариант для конкретного проекта, эксплуатационных условий. Все характеристики можно рассчитать по вышеуказанным методикам самостоятельно, обеспечив двукратный прочностной запас для силового каркаса жилища.