Строительство любого жилого дома, промышленного здания, любого иного здания начинается с подготовки под фундамент и устройства самого фундамента. Правильный расчёт и грамотное устройство фундамента является гарантией длительной эксплуатации здания без осадки, появления трещин в стенах, возникновения других проблем с нарушением геометрии. В современном строительстве используются различные виды и типы фундаментов, выбор которых зависит от: характеристики грунта на котором строится дом, размеров здания и материалов из которых оно строится (вес здания), климатических условий данной местности, уровня залегания грунтовых вод.
Важно: перед устройством любого вида фундамента, для правильного устройства фундамента, необходимо провести геологические изыскания, для точного определения характеристик грунтов на данном конкретном участке строительства и выявления уровня залегания грунтовых вод!
Эти факторы определяют выбор варианта конструкции фундамента, оптимального для каждого конкретного дома. Фундамент должен не просто выдержать вес здания, но и обладать достаточным запасом прочности, для компенсации непредвиденных дополнительных нагрузок, возникающих при: неблагоприятных климатических условиях (наводнения, сильные морозы и т.д.), увеличении веса здания (дополнительная внешняя и внутренняя отделка, увеличение этажности, вес снега на крыше). В жилом и промышленном строительстве применяются различные фундаменты, отличающиеся по сложности монтажа, несущей способности, стоимости. Виды фундаментов для частных домов ограничиваются несколькими вариантами, это: плитные фундаменты, ленточные фундаменты, свайные фундаменты. Рассмотрим все варианты подробно.
Первая группа фундаментов – плитные фундаменты
- Классический плитный фундамент. С успехом закладывается под частными домами любого типа, с максимальным эффектом – при ведении строительства на слабых и пучинистых грунтах. Технология считается трудоемкой и затратной, но при грамотном расчете смета снижается на 5-10% (при строительстве своими руками, не нанимая строительную бригаду, можно сэкономить до 30% от сметы). Данный фундамент под дом представляет собой армированную монолитную плиту, заливаемую бетоном поверх ровной, утрамбованной подушки из песка и щебня. Глубина ее заложения зависит от параметров участка и назначения возводимого строения. Толщина заливаемой плиты составляет в среднем от 30 до 50 см. Верхний край плиты обычно поднят выше нулевой отметки. Как правило такой фундамент армируется двухрядным объемным каркасом из металлической арматуры (модную нынче стеклопластиковую арматуру лучше не применять. Ее характеристики в разы ниже, чем у металлических аналогов). Все коммуникации и технологические отверстия закладываются на этапе нулевого цикла, по окончанию бетонирования плита не должна подвергаться сверлению. Подошва фундамента обязательно защищается от грунтовой влаги, на часто подтапливаемых участках принимаются меры по отводу воды в сторону и вниз.
Этапы работ:
1. Выполняется подготовка площадки, разметка фундамента, земляные работы и заложение труб коммуникаций (на этом этапе площадка очищается от корней крупных растений, выравнивается и раскапывается вручную или экскаватором на расчетную глубину - подушка + углубленная часть плиты. Разметку котлована проводят перед копкой, после предварительного выравнивания. Колышками и шнуром обозначаются как границы самого фундамента, так и углы котлована - с боковыми отступами в 40 – 90 см, под опалубку и будущую отмостку. После выемки плодородного слоя и лишнего грунта дно котлована трамбуется виброплитой и застилается геотекстилем.
Особого внимания требуют участки с перепадами. При отклонении уровня свыше 50% от толщины основания, простого вынимания земли и разравнивания дна недостаточно. В таких случаях возможны два варианта действий: засыпка низких участков выбранным выше неплодородным грунтом или заполнение их песко – гравийной смесью с последующей трамбовкой).
2. На дно котлована засыпаются и уплотняются слои песка и щебня, выполняющие функцию дренажной подушки (первый засыпается песок, отводящий от подошвы влагу, вторым щебень с фракцией 20 – 40 мм. По возможности слои разделяются геотекстилем. Минимальный слой песка 20 см, щебня 10 см).
3. По периметру фундамента устанавливается опалубка, с подпорками по бокам (толщина досок должна быть от 30 мм, если это фанера, то от 18 мм. Боковые подпорки делаются через каждые 70 см. В идеале край опалубки должен совпадать по уровню с плитой. Снимается опалубка как правило через 7 - 9 дней).
4. Проводятся работы по утеплению (потребность в утеплении возникает при высоком риске сезонного пучения или промерзания фундамента, планировании закладки в плите элементов напольного обогрева или чрезмерной влажности грунта. Толщина утепления варьируется от 10 до 25 см) и по гидроизоляции подошвы и стенок фундамента (гидроизоляция выполняется всегда, вне зависимости от надежности и толщины подсыпки. При отсутствии чернового бетонного или утепляющего слоя горизонтальную отсечку от влаги закладывают как минимум из двух слоев гидроизоляционных мембран. Полотна укладываются с напуском на всю опалубку и обязательным нахлестом 15 см). При повышенных рисках пучения фундамента под подошвой плиты, поверх щебня, укладывается армосетка и заливается 5-7 см тощего бетона (так называемая подбетонка).
5. Внутри опалубки связывается армокаркас (стандартная плита, толщиной около 350 мм армируется двумя рядами сеток. Шаг ячейки 20 см. Минимальное сечение горизонтальных прутьев - 12 мм, вертикальных – 6 мм. Отступ от краев бетона – 50 мм. Закладка вертикальных перемычек с шагом не более 20 см на проблемных грунтах и 40 см на нормальных. Необходимо закладывать хомуты на углах. Заход прутьев друг на друга составляет не менее 40 диаметров арматуры. Все стыки обвязываются проволокой, сварка не применяется. Установленные нормами отступы от нижнего края, верхнего и боковых краев выполняются пластиковыми фиксаторами).
6. Заложенные ранее трубы коммуникаций закрываются от попадания раствора.
7. Опалубка заливается бетоном, с обязательной выгонкой из него воздуха (глубинными вибраторами для бетона) и уплотнением. Бетон используется марки не ниже М300 и водонепроницаемостью не менее W6. Залитый бетон выравнивается виброрейкой. Заливка производится при температуре окружающей среды не меньше + 5 градусов.
8. Залитая плита выравнивается и накрывается пленкой (чтобы влага не вышла преждевременно, и бетонная смесь набирала прочность постепенно. Набор полной прочности бетона, при температуре окружающей среды 20 градусов и влажности 80% составляет 28 дней), конструкцию оставляют в покое, первые несколько дней обильно проливая водой.
9. После снятия опалубки и проверки состояния, выполняется обратная засыпка плиты, при необходимости с закладкой дренажа по периметру или сменой грунта.
Расчет толщины плиты ведется с помощью онлайн калькулятора по схеме: общая весовая нагрузка делится на площадь дома и сравнивается с оптимальным значением несущих способностей грунта. Полученная разница используется для определения оптимальной массы и толщины плиты.
- Утепленная шведская плита. Несмотря на то, что утепленная шведская плита причисляется к фундаментам, она является мультифункциональной строительной конструкцией. Ее основа, это монолитная плита из армированного бетона с заложенными в ней инженерными коммуникациями и системами отопления пола первого этажа.
УШП призвана решать следующие задачи: снижение теплопотерь сооружения в суровых условиях эксплуатации; создание комфортных условий для проживающих; предотвращение образования и развития плесени, грибка и гнили. Обустройство УШП экономически и технически целесообразно в следующих случаях: расположение будущего сооружения в климатической зоне с низкими среднегодовыми температурами в сочетании с высоким уровнем грунтовых и/или паводковых вод; проблемные грунты на строительной площадке; планируется использовать альтернативные системы отопления (к примеру водяной теплый пол, залитый в толщу плиты, которая является черновым полом для первого этажа и теплоаккумулятором для всего дома). В качестве теплоизоляции используется экструдированный пенополистирол толщиной 10 см. Утеплитель укладывается в 2 слоя таким образом, чтобы стыки не совпадали (перекрест стыков). Чаще всего материалом для опалубки служат щиты из влагостойкой фанеры или доски. Иногда, по периметру подготовленного основания устанавливаются бортики из полистирола, либо с облицовкой магнезитовыми плитами, либо без нее. Профессионалы рекомендуют применять L-блок для плиты УШП,
утверждая, что это дает фундаменту дополнительную тепловую эффективность и ускоряет монтаж. Важно! Именно на этом этапе осуществляется основная экономия средств по сравнению с фундаментом монолитная железобетонная плита. За счет большого количества пенопласта объем используемого товарного бетона снижается на 35 – 40%.
Существует несколько правил, которых следует придерживаться при монтаже трубопровода теплого водяного пола: Возле внешних стен трубы следует укладывать более плотно, чем во внутреннем пространстве помещения; Минимальный шаг укладки трубы не должен быть меньше 10 см, а максимальный не более 25 см; расстояние от внешней стены не менее 15 см, в этом случае удастся избежать теплопотерь. Трубы крепятся к арматурной сетке пластиковыми хомутами – стяжками с шагом 30 – 50 см по прямой линии и 15 – 25 см на изгибе. Достоинства: инженерные коммуникации, в зависимости от особенностей технологии и типа грунта, прокладываются либо под плитой, либо непосредственно в бетонной заливке. В результате нет необходимости в дополнительном утеплении трубопроводов и средствах защиты для кабельных сетей; наличие теплоизоляционного слоя под основным несущим фундаментом предотвращает воздействие циклов замораживания – оттаивания на бетон. Это значительно увеличивает долговечность конструкции; Использование различных гидроизоляционных материалов и барьеров (песчано – гравийная подушка, дренажные системы) на разных стадиях возведения фундамента имеет комплексное позитивное влияние. Увеличивает долговечность и стабильность несущего основания, сохраняет теплоудерживающую способность, полностью исключает деструктивное воздействие влаги на конструкцию; теплоизоляция в сочетании с системой теплый пол снижает энергозатраты на поддержание комфортной температуры в помещении, что дает существенную финансовую экономию; плита характеризуется большой прочностью; бетонное основание после выравнивания во время заливки и последующей финишной шлифовки полностью готово к укладке чистового напольного покрытия; подводка инженерных коммуникаций, первичная разводка основных сетей и обустройство фундамента осуществляется одновременно. Что существенно экономит время. Недостатки: необходимость тщательных расчетов, проектных изысканий и строгое соблюдение последовательности работ; отсутствие цокольного этажа; увеличение затрат при сооружении фундамента на рельефной площадке; сложность в доступе к инженерным коммуникациям при необходимости их ремонта. Рассмотрев, что такое УШП в строительстве, можно прийти к заключению, что высокая функциональность и надежность эксплуатации конструкции обеспечивается строгим соблюдением технологии возведения, подбором качественных материалов и тщательными подготовительными работами. Как показывает практика, одномоментные затраты на ее обустройство ниже, чем у дорогостоящего плитного фундамента. Это связанно с использованием меньшего объема бетона при заливке. При этом следует учитывать экономию на частично обустроенных инженерных коммуникациях, а также существенное снижение теплопотерь всего здания.
- Фундамент «перевернутая чаша». От стандартной плитной конструкции данный вид фундамента отличается тем, что фундамент дома устанавливается на ребра жесткости.
Фундамент «перевернутая чаша» станет идеальным решением при следующих обстоятельствах: в случае если здание возводится на площадке с невысокой глубиной залегания грунтовых вод; строительные работы ведутся на участке с пучинистыми грунтами; в качестве строительного материала используется кирпич и другие тяжелые строительные материалы. Немаловажным преимуществом данного фундамента является его экономическая выгода. Дело в том, что плита имеет небольшую толщину (в среднем 20 см), что потребует от застройщика малое количество строительного материала, такого как: бетон, арматура и т.п. Кроме этого исключается необходимость в использовании дополнительной отделки, ведь речь идет о уже заготовленных полах на грунте. В силу своих конструктивных характеристик фундамент перевернутая чаша в основном используется при возведении малоэтажных сооружений.
Вторая группа фундаментов – ленточные фундаменты.
- Мелкозаглубленный ленточный фундамент. Если речь идет о строительстве небольшого дома, стены которого будут из легкого материала, например, пенобетона, шлакоблока или бруса, то для его возведения отлично подойдет утепленная мелкозаглубленная монолитная лента. Сделать ее не так сложно, необходимо предварительно изучить все аспекты, связанные с устройством данного фундамента и получить информацию о грунтах на данном участке. Мелкозаглубленный ленточный фундамент пригоден для установки домов с площадью до 100 м2 и высотой не более, чем в 2 этажа, срубов, бань, хозяйственных построек. Его можно возводить на пучинистых грунтах (после соответствующей подготовки). Важное правило: чем холоднее местность, тем больший слой утеплителя нужно заложить под отмосткой вокруг дома. Экструдированный пенополистирол, или другой утеплитель, не теряет своих свойств от намокания, но он не предназначен для того, чтобы по нему ходили, поэтому после укладки его следует задекорировать плиткой, или другим удобным, красивым и практичным материалом. Неглубокое заложение фундамента с широкой утепленной отмосткой – это победа человека над природой: пока утеплитель цел (срок жизни качественного утеплителя более 50 лет), дому ничего не угрожает. На пучинистых грунтах рекомендуется утепление подошвы ленты МЗЛФ, на песках, супесях можно обойтись утеплением отмостки. Земля имеет одну особенность: пока грунт не прогретый, он забирает в себя энергию, охлаждая дом, а когда прогретый, то он сам становится источником тепла и превращается в слой утеплителя. Когда устраивается мелкозаглубленный фундамент при наличии отмостки, температурная ситуация под домом стабилизируется, теплопотери сводятся к нулю. Как только прогревается пара метров грунта под домом, он сам становится утеплителем.
Процесс устройства фундамента:
- Необходимо рассчитать ширину ленты (Ш = сборная нагрузка/расчетное сопротивление/длина периметра ленты. Сборную нагрузку подсчитывают сложением веса всех конструкций. Практика показывает, что с учетом толщины стен, ширины 40-50 см хватает для ленты МЗЛФ с двукратным запасом прочности на самых проблемных почвах. Глубина заложения МЗЛФ выбирается следующим образом: 0,4 метра – если обеспечена защита от сил пучения; 0,45 метра – на песчаных грунтах с низким уровнем грунтовых вод; 0,5 метра – при промерзании глины на 1 метр; 0,75 метра – при отметке промерзания 1,5 метра; 1 метр – в регионах с отметкой промерзания 2,5 метра. Для защиты от морозного пучения применяются следующие технологии: замена почвы под подошвой ленты нерудным материалом; дренажная система по периметру, отмостка и ливневка на поверхности; утепление подошвы и отмостки фундамента. Высота ленты над уровнем земли выбирается в зависимости от проекта: для эксплуатируемого цокольного этажа ее лучше заглубить на метр, поднять над поверхностью на 1,7 метра, обеспечив высоту потолков в подполье 2,2 – 2,5 метра; высота 0,4 метра над нулевой отметкой удобна для изготовления небольшого техподполья, в котором можно разместить коммуникации, изготовления продухов, ступенек крыльца; бетонирование вровень с землей (или на отметке + 0,2 метра) позволяет сократить бюджет строительства при изготовлении полов по грунту – не нужна плита, балки перекрытия). Рассчитать сечение арматуры, составить схему армирования (Любой из указанных выше размеров МЗЛФ позволяет нормально уложить внутри ленты два слоя арматуры, с защитным слоем 3 – 4 см, в соответствии с нормативами СП 70.13330. ).
- Выкопать траншею (коттедж без подвала), или котлован (цокольный этаж). Начинают устройство МЗЛФ с разметки, в соответствии с рекомендациями СП 126.13330 В отличии от столбчатых, свайных фундаментов в пятно застройки выносятся не оси, а натягиваются нитки по наружному и внутреннему периметру ленты: отметка первого угла парадного фасада – 3 метра от границы участка, 5 метров от осевой линии улицы (3 метра от оси проезда); стена главного фасада – натяжение двух нитей по обноскам (планка 60 – 80 см между двумя колышками), обозначающим наружную, внутреннюю грань МЗЛФ; боковые стены – после нахождения прямого угла для каждой стены по методу треугольника (5 метров гипотенуза, 4 и 3 метра катеты), для них натягиваются нитки по обноскам аналогично предыдущему способу; задний фасад – две нити точно таким же способом; внутренние стены – аналогично указанным вариантам. Затем необходимо разметить котлованы для отдельно стоящих фундаментов силовых конструкций дома (конструкции весом более 400 кг). Горизонтали всех обносок выравниваются в общей плоскости нивелиром или лазерным построителем плоскостей. Нити должны располагаться на 5-7 см ниже верхнего борта опалубки. Для МЗЛФ с утепленной подошвой потребуются дополнительные земляные работы. Траншеи для ленты придется расширить на 0,5 – 0,8 метра внутрь периметра здания, 0,8 – 1,2 метра наружу. Это необходимо для укладки утеплителя, изготовления дренажной системы, обеспечения доступа к наружным стенам ленты для гидроизоляции, оклеивания пенополистеролом.
- Уложить дрены для отвода стоков (по периметру ленты, на уровне ее подошвы. Их закольцовывают в общий контур с единым уклоном к подземному резервуару, куда стоки будут собираться самотеком). Утеплить подошву фундамента.
- Изготовить подоснову (На практике часто применяется следующая методика: на дно траншеи укладывают геотекстиль, далее 20 см песка – проливают водой и уплотняют виброплитой, далее 20 см щебня – трамбуют виброплитой).
Смонтировать опалубку (для опалубки чаще всего применяется: доска обрезная толщиной минимум 4 см, либо щиты из фанеры толщиной не менее 18 мм, либо ОСП. У щитов опалубки должны отсутствовать щели в местах соединений более 2 мм. Щиты фиксируются вертикально стяжками - шаг около 0,7 метра, укосинами. Внутри щитов на разной высоте необходимо изготовить отверстия для сквозного прохождения гильз. В подземной части через них будет осуществляться ввод инженерных систем). Уложить арматуру (фундаменты на пучинистых грунтах испытывают как сжимающие, так и растягивающие нагрузки. Поэтому лента армируется в двух плоскостях – у верхней грани и возле подошвы. Стержни арматуры необходимо защитить бетоном во избежании коррозии. Минимальный защитный слой составляет 3 см. Диаметр арматуры для армирования – от 8 до 16 мм. Армокаркас связывается проволокой. Основные требования при армировании МЗЛФ – разнесение нахлеста в соседних рядах одного пояса на 60 см минимум, длина нахлеста не менее 40 диаметров стержня. Запрещено стыковать прутки на углах и в сопряжениях стен перекрестием. На этих участках один из стержней должен загибаться, заходить на соседнюю сторону на 40 – 60 см, после чего связываться нахлестом со следующим куском арматуры. Для обеспечения защитного слоя арматура укладывается на полимерные стойки - «стульчики» в народе).
- Забетонировать ленту (при бетонировании необходимо соблюдать требования: укладка смеси в одном направлении слоями по 40 – 60 см для уплотнения насадкой глубинного вибратора; заполнение опалубки за один прием либо установка вертикальных перегородок, продолжение бетонирования после набора прочности бетоном 75%, удаления пленки с его поверхности в месте стыка; не допускаются технологические перерывы больше двух часов между отдельными операциями бетонирования, так как после этого срока начинается гидратация смеси; запрещается сброс смеси с высоты больше 2 метра. Монолитный фундамент не должен иметь технологических швов в углах. Если заливка за один прием нереальна для данных объемов, перегородку монтируют в средней трети пролета). Необходимо не забыть про узлы ввода коммуникаций, продухи вентиляции (продухи в ленте делаются для отвода влаги из подполья).
- Обеспечить уход за бетоном (технология укладки смеси в обязательном порядке включает уход за бетоном в опалубке до набора прочности 50 – 70%. Этими мероприятиями обеспечивается защита смеси от: переувлажнения – укрытие пленкой в дождь; от замерзания – греющий кабель, теплая опалубка зимой; от интенсивного испарения – пленка на поверхности, с ежедневным проливом в первые три дня после заливки. Это позволяет избежать усадочных каверн, трещинообразования, внутренних напряжений.
- Гидроизолировать все грани ленты удобным способом (технология гидроизоляции позволяет повысить ресурс частично заглубленной ж/б конструкции до 70 – 100 лет. Монолитный фундамент защищают от влаги несколькими способами: обмазка битумными мастиками в 2-3 слоя – ресурс 15 – 30 лет; оклеивание рулонными материалами на полимерной стекловолоконной основе в 2 слоя – ресурс 20 – 40 лет; пропитка пенетрирующими смесями или добавление их в бетон при изготовлении – ресурс 50 – 100 лет. В первых двух вариантах поверхность ленты МЗЛФ предварительно грунтуют праймерами в один слой. Комплексная защита включает в себя праймирование, обмазку мастиками, оклеивание гидростеклоизолом).
- Произвести распалубку (при температуре окружающей среды + 20 градусов разопалубка осуществляется на 8 сутки).
Затем останется утеплить отмостку, облицевать ее водонепроницаемым материалом, интегрировав в наружный периметр ливневку.
- Заглубленный ленточный фундамент. Один из вариантов ленточного основания, который возводится ниже уровня промерзания грунта, на расстояние 2 – 3 метра. Применяется для тяжелых построек на нестабильных грунтах (средне и сильнопучинистых). Подходит для домов с цокольным этажом, либо подвалом. За счет заглубления на 2 – 3 метра от нулевого уровня земли, фундамент способен выдержать тяжелые стены сооружения. Такой тип фундамента выбирают при строительстве загородных домов из шлакоблока, газобетона, пеноблоков и кирпича. Рассчитать заглубление фундамента нетрудно, отталкиваясь от следующих факторов: тип грунта и его рельеф на участке, глубина промерзания и расположение грунтовых вод, масса сооружения. Заглубление фундамента ниже точки промерзания необходимо на 2 – 3 метра. Для того, чтобы морозное пучение не вытолкнуло конструкцию наружу. При проектировании дома следует определить глубину залегания плотного грунта, это обеспечит равномерную усадку здания.
Существуют ленточные заглубленные фундаменты, как сборно – ленточные (из блоков ФБС), так и монолитные (как и у МЗЛФ).
Нейтрализовать силы пучения при строительстве сборно – ленточного фундамента возможно, выполнив следующие действия: установка блоков на заранее подготовленную подушку или подбетонку из тощего бетона, установка блоков ровно и строго в одной плоскости. Скрепляют блоки между собой двумя способами: цементным раствором марки М300, металлическими закладными элементами. Для надежности основания сборную ленту усиливают металлоконструкциями из арматуры. Преимуществом основания является низкая себестоимость бетонных работ. Монтаж блоков подразумевает отсутствие опалубочных работ. Недостатком считается аренда крана для установки. ЗЛФ не сильно отличается по технологии устройства от МЗЛФ, с той лишь разницей, что строительство обходится дороже – больший объем земляных, бетонных, армировочных, гидроизоляционных, опалубочных работ; большее количество материала. Взамен получаем более надежное основание, особенно на пучинистых грунтах, чем МЗЛФ, с возможностью организации подвала, либо цокольного этажа.
- Свайно – ростверковый фундамент. Представляет собой конструкцию из свай, заглубленных в грунт ниже глубины промерзания грунта и соединенных в верху при помощи бетонной ленты (ростверка). Опоры могут быть объединены одной общей плитой, расположенной на уровне грунта или чуть выше. Конструкция, возведенная по всем правилам, отличается надежностью и имеет длительный срок службы – около 50 лет. Существует несколько типов ростверка: сборный (состоит из отдельных элементов – три сваи, армированные сварным каркасом), монолитный железобетонный - цельная лента, заливаемая непосредственно на стройплощадке, сборно – монолитный (промежуточный вариант, изготавливаемый из сборных частей, которые в свою очередь собираются в заводских условиях, а на месте уже замоноличиваются посредством замков и шпоночных соединений). Преимущества свайно – ростверкового фундамента: применим для любых грунтов; удобен при строительстве на участке с неоднородным рельефом местности; не требует большого расхода материалов; имеет значительный срок службы; устройство возможно при температуре окружающего воздуха вплоть до – 10 градусов; отличается устойчивостью и имеет неплохую несущую способность. Недостатки: существуют ограничения, связанные с несущей способностью (используется максимум для двухэтажных строений); строительство цокольного этажа или подвала возможно, но связано со сложными и затратными проектными решениями; устройство данного вида фундамента можно доверять только профессионалам со строительной техникой.
Виды свайно – ростверковых фундаментов по способу погружения в грунт:
- Забивной. Опоры забиваются в грунт с помощью строительной техники (для забивных свай заранее подготавливаются скважины глубиной 1/3 от высоты сваи. Для монтажа применяется специальная строительная техника – вдавливающая машина, вибромолот, вибропогружатель. Используются деревянные, стальные, железобетонные и пустотелые опоры).
- Набивной. Предполагает бурение скважин, которые впоследствии заливаются бетоном (Существуют также набивные сваи различных видов - Буронабивные сваи. В скважину помещают опалубку, так называемые обсадные трубы – они предотвращают разрушение стенок ствола скважины и осыпание грунта вовнутрь скважины. Бывают обсадные трубы из пластика, стальные трубы, нержавеющие или оцинкованные.
Буровые сваи – для них заранее бурят скважины, в которые затем устанавливают ж/б опоры. Существует также технология – так называемые сваи Тисе. Это конструкция свайно – ростверкого типа, которая состоит из буронабивных свай, уширенных в нижней части и ж/б ростверка, приподнятого над землей на 10 -15 см).
- Винтовой. Представляет собой метод вкручивания свай с помощью спецоборудования (полые стальные трубы с наконечником – винтом на конце сваи. Вкручиваются либо вручную, либо с помощью техники).
Сваи для свайно – ростверкого фундамента могут быть как прямоугольного, так и круглого сечения. При расчете количества опор исходят прежде всего из нагрузки на фундамент, которая складывается из нескольких показателей. Здесь необходимо знать массу несущих стен, перегородок, крыши, плит перекрытий, то есть всю массу постройки над фундаментом. Учитывается также и полезная нагрузка – мебель, жильцы, предметы быта, прочие вещи. В среднем, в расчетах применимых к частным домам, используют средний показатель равный 150 кг/м2. Последний параметр для определения общей нагрузки – это вес снежной массы, которая может скопиться на крыше зимой. В основном используется величина 180 кг/м2, но для ряда регионов страны она несколько отличается. Полученную сумму нагрузок умножают на коэффициент запаса, который составляет 1,2. Далее можно рассчитать нагрузку на одну сваю.
Для сохранности фундамента необходимо предусмотреть продухи в ленте.
Классификация по степени заглубленности.
- Низкий или заглубленный фундамент. Устанавливается ниже уровня земли, то есть в грунт. Сам ростверк размещают на подушке.
- Наземный. Располагается на уровне поверхности.
- Высокий или висячий. Висит выше уровня грунта, на сваях. Если грунтовые воды протекают близко к поверхности, то используют именно этот тип ростверка.
Этапы устройства свайно – ростверкого фундамента
- Предварительные работы. Идеально произвести предварительно геологические изыскания и на основе их разработать проект фундамента. Проект создается на основе расчетов нагрузок, предполагаемой глубины погружения свай, из каких материалов планируется фундамент.
- Затем подготавливается участок. Удаляется мусор, верхний почвенный слой и корни растений.
- Проводится разметка территории. Отмечаются расположение опор, ростверка, несущих конструкций, перегородок.
- Выкапывается траншея под ростверк. Ее стенки и днище проверяются на ровность нивелиром. После этого укладывается песчаная подушка и утрамбовывается.
- Бурятся скважины для опор, на дно которых тоже укладывается подушка из песка. В яму укладывается гидроизоляция – можно использовать специальную пленку, несколько слоев рубероида, пластиковые трубы.
Технология устройства свайно – ростверкого фундамента
- Для ростверка используют ж/б балки или заливают монолитную ленту. Для нее подготавливают опалубку из дерева, которую раскрепляют различными подпорками и перемычками.
На этом этапе также стоит позаботиться о канализации и трубопроводе.
- Изготавливается армокаркас для армирования пробуренной скважины (скважина диаметром не менее 300 мм. Армируется армокаркасом из четырех арматур, затем заливается бетон).
Лента фундамента также армируется, включая стыковку армокаркаса сваи с армокаркасом ленты.
Производится заливка бетона – сначала в скважины, затем заливается лента. После заливки бетона конструкция закрывается полиэтиленовой пленкой (в теплое время года), для того, чтобы влага раньше времени не испарилась. Первые три – четыре дня после заливки конструкция проливается водой, на 7 – 8 сутки производится распалубка и фундамент продолжает набирать свою полную прочность.
Возможные ошибки при обустройстве фундамента
- Сваи недостаточно крепко скреплены с ростверком (температурное расширение при сезонных колебаниях температуры разболтает место крепления).
- Сваи заложены на слишком малую глубину. Здесь не исключена как чрезмерная усадка фундамента, так и выдавливание свай незакрепленных в слое ниже промерзания грунта - силами пучения. Все это может привести к разрушению здания.
- Неточно произведенные расчеты. В любой момент может случиться всё, что угодно.
Отчего зависит стоимость свайно – ростверкого фундамента
- Масштабы постройки.
- Вид и количество опор, их диаметр и длина.
- Размер фундаментной ленты.
- Масштабы использования спецтехники.
- Региона страны.
- Расценок компании Подрядчика.
Заключение:
Свайно – ростверковый фундамент считается более надежным, чем свайный и более выгодным по сравнению с ленточным, а в некоторых случаях является единственно возможным. Но грамотно провести расчеты и оборудовать его под силу только квалифицированным специалистам. В противном случае у такого фундамента будет недостаточная прочность, или избыточная стоимость, что в равной степени нивелирует все его преимущества.
Свайно – винтовые фундаменты
Свайно – винтовой фундамент. Один из наиболее бюджетных и быстрых способов обустроить основание под баню, террасу, небольшой каркасный дом или беседку. Основные преимущества заключаются в том, что фундамент на винтовых сваях сооружается за короткие сроки и стоит на порядок ниже других фундаментов. Также отличается относительно высокой несущей способностью, однако здания из тяжелых материалов и более чем в один этаж возводить на нем не рекомендуется.
Виды свай: конструктивно винтовые сваи под фундамент представляют собой толстостенные стальные трубы, которые в основании оборудованы винтом – резьбой (есть литые наконечники и сварные наконечники. Однозначно литые надежнее), для ввинчивания в грунт. Внутреннюю полость труб после их монтажа необходимо заливать бетоном/либо засыпать сухой смесью (чтобы выгнать кислород, который является сильнейшим окислителем и тем самым защитить внутренние необработанные стенки сваи от коррозии). Верхняя часть сваи после заливки внутренних плоскостей сваи бетоном, перекрывается стальным оголовком (приваривается к свае). Стандартные размеры свай – диаметр от 76 до 108 мм, длина 3 метра. В зависимости от диаметра одна свая может воспринимать нагрузку порядка 4-7 тонн. Обязательное условие при монтаже такого типа фундамента – вкручивание свай ниже глубины промерзания грунта.
Достоинства:
Простая технология устройства и минимальное количество земляных работ; возможность продолжения строительных работ в день установки свай; возможность расширения постройки, при необходимости, путем монтажа дополнительных свай; отсутствие влияния уровня расположения грунтовых вод; стойкость к морозному пучению; качественная вентиляция подполья (идеально подходят для деревянных строений); длительный срок службы (более 50 лет, в случае выбора качественных свай и противокоррозийной обработке); возможность монтажа вручную.
Недостатки: Отсутствие конструктивной возможности сделать подвальный или цокольный этаж, необходимость утепления подпольного пространства (дополнительные затраты), высокая сложность/невозможность монтажа фундамента на каменистых/скалистых грунтах, пагубное воздействие коррозии на металл.
Свайно – винтовой фундамент нетребователен к характеристикам грунта и особенностям ландшафта. Идеально подходит для устройства на местности, где плотные/несущие грунты находятся гораздо ниже отметки поверхности. Также свайно – винтовые фундаменты устраивают на склонах, сильно обводненных почвах, торфяных грунтах, местах заливаемых паводками, пучинистых почвах, подвижных и плавающих грунтах. Свайные фундаменты сооружаются даже вблизи пролегания разнообразных инфраструктурных коммуникаций и возле деревьев с густой корневой системой.
Если вы решили самостоятельно грамотно рассчитать свайно – винтовой фундамент (без проектировщиков), то вам необходимо использовать при расчетах свод правил – СП 24.13330. К числу основных расчетов относятся: несущая способность грунтового слоя на глубине расположения спиральных лопастей после вкручивания – показатель нужен для расчета несущей способности сваи; число свай – определяется шаг их установки на прямых участках, в местах состыковки стен, на отдельных участках, где будут располагаться специальные конструкции (камины, печи, лестницы и т.д.). В идеале конечно провести геологические изыскания, для определения типа грунта. Вариант проще – сделать пробное вкручивание, но в результате данные, которые вы получите, будут очень условные (для получения более объективной картины несущей способности грунта, применяют поправочный коэффициент 1,6-1,7).
Монтаж свайно – винтового фундамента своими руками.
Выполняется в несколько этапов:
- Разметка участка (разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций, либо оборудования).
- Вкрутка и выравнивание свай (сначала делаются направляющие приямки, глубиной 50 – 70 см, в приямок устанавливается свая и дальше вкручивается вручную. Если свая вкручивается техникой, тогда приямок не нужен. При вкрутке свай ровность вкрутки контролируется строительным уровнем).
- Заливка свай бетоном.
- Обвязка ростверком (как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 метра от поверхности земли. Обвязка может производиться как брусом, так и металлическими балками/швеллером).
Обвязка брусом применяется преимущественно при строительстве брусовых, бревенчатых и каркасных домов. Обвязка металлом – обычно применяются швеллеры, которые привариваются к оголовкам сваркой.