ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ НАЧАЛО

Татьяна Гагарина

http://gagarina-t.narod.ru/article22.html

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Английская пословица гласит: "Хорошее начало — половина битвы". Справедливость этих слов как нельзя лучше подтверждает строительство фундаментов, качество и надежность которых во многом определяют капитальность и долговечность дома.

Разговор о возведении фундаментов следует начать с основания — толщи грунтов, которая воспринимает нагрузку от здания. Ее несущая способность — важнейший параметр при выборе типа опоры, определении геометрических размеров и конструкционных особенностей. Для каждого региона характерны определенный состав залегающих пород и собственные гидрогеологические проблемные зоны. Так, в Московской области встречаются крупнообломочные, песчаные, органогенные и глинистые грунты, причем преобладают последние. В зависимости от процентного содержания глинистых частиц различают супеси (от 3 до 10%), суглинки (от 10 до 30%) и глины (более 30%). Во влажном состоянии такие основания могут вспучиваться — неравномерно расширяться в сильные морозы и проседать в оттепель. Возникающие напряжения необходимо учитывать при проектировании. Например, фундамент для каменного дома с железобетонными перекрытиями нужно закладывать ниже глубины промерзания основания, для легких коттеджей без подвала подойдут мелкозаглубленные конструкции. К пучинистым грунтам относятся также мелкие и пылеватые пески. Среди прочих проблемных зон — водонасыщенные пылевато-песчаные грунты с примесью глинистых частиц и органического ила, торфяные и болотистые основания. Из-за низкой несущей способности и большой подвижности возводить фундаменты в местности с подобными грунтами практически невозможно. В качестве примера хорошего основания приведем плотные, однородно залегающие водонепроницаемые гравелистые, крупные и средние пески. Фундаменты малоэтажных частных домов, возведенных на этих основаниях, как правило, осаживаются незначительно и равномерно.

Прочность и деформационная устойчивость опорных конструкций во многом зависят от того, был ли учтен характер напластований. Основание редко бывает однородным, и под довольно прочными верхними слоями часто располагаются слабые и неустойчивые. Плотность и состав грунтов могут изменяться даже в пределах нескольких метров. Чтобы конструкция фундамента была технически правильной и экономически оправданной, потребуются физико-механические характеристики основания. Они определяются специализированными организациями в процессе инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований.

Типы фундаментов

Расчет фундамента выполняется на основании конструктивной схемы будущего строения, величины передаваемой нагрузки и несущей способности основания. Слово Владимиру Павловскому, заместителю директора по строительству ПСК "Пробизнесстрой": "Оптимальный тип фундамента выбирается путем сравнения различных конструкций. При этом учитываются технические и экономические показатели: трудоемкость и материалоемкость опоры".

Для частных малоэтажных коттеджей применяются столбчатые, свайные, ленточные и плитные конструкции. Столбчатые (бетонные, железобетонные) фундаменты, а также буронабивные сваи подходят для домов с легкими ограждающими конструкциями без подвала. При устройстве буронабивных свай в грунте бурят скважины, в которых устанавливают металлические или асбестоцементные обсадные трубы, предназначенные для закрепления вертикальных стенок основания. (Если грунт не будет осыпаться, трубы могут не понадобиться.) Скважины или трубы заливают бетоном, а при необходимости усиливают армирующим каркасом. Установленные столбы объединяют с помощью ростверка (монолитного железобетонного пояса) или перемычек и рандбалок.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ МОНОЛИТНОГО ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА:

• устройство щебеночной подготовки;

• устройство железобетонной подготовки по дорожной арматурной сетке;

• укладка гидроизоляции (два слоя гидростеклоизола);

• изготовление защитной стяжки по гидроизоляции;

• вязка (сварка) объемного арматурного каркаса для плиты фундамента;

• сооружение деревянной опалубки для бетонирования плиты;

• бетонирование плиты;

• вязка (сварка) объемного арматурного каркаса для стен подвала. Изготовление и установка закладных деталей для стен подвала (под дверные проемы, технологические отверстия и т.п.);

• установка металлической опалубки для бетонирования стен подвала;

• бетонирование стен подвала;

• гидроизоляция стен (два слоя гидростеклоизола на битумной мастике);

• монтаж плит перекрытия подвала;

• утепление наружных стен подвала экструдированным пенополистиролом;

• завершение устройства дренажной системы (основные работы проводятся при откопке котлована);

• устройство защиты утеплителя от механического повреждения (ацеид и др.);

• обратная засыпка пазух.

Решение о строительстве свайных фундаментов, как правило, принимается в сложной гидрогеологической ситуации, когда основание представляет собой слабые, неравномерно деформируемые, водонасыщенные грунты, или рельеф местности может спровоцировать оползни и обвалы (близость рек, оврагов, холмистость и т.п.). Для передачи нагрузки на прочные нижние слои используются стойки, прорезающие слабые верхние грунты, или висячие сваи. Если необходимо сохранить рельеф местности и природный ландшафт, применяются винтовые сваи — огромные металлические шурупы, которые вкручиваются в грунт с помощью специального оборудования.

В частном малоэтажном строительстве наибольшей популярностью пользуются ленточные фундаменты. Многие застройщики полагают, что сборные элементы обходятся дешевле монолитной конструкции. При этом часто не учитываются расходы на перевозку блоков и фундаментных плит, на дорогостоящую строительную технику, предназначенную для погрузки-разгрузки и монтажа, а также на монолитные работы (заделка некратных участков и мест ввода инженерных коммуникаций). Поскольку типоразмеры сборных элементов регламентированы, фундаменты имеют большой запас несущей способности, что приводит к перерасходу строительных материалов и нерациональному использованию средств застройщика. Весьма дорогостоящи и гидроизоляционные мероприятия. Через многочисленные вертикальные и горизонтальные швы в цокольные помещения будут проникать грунтовые воды, а нанесение традиционных гидроизоляционных материалов затрудняет неровная поверхность стен подвала.

РЕЦЕПТ УСТРОЙСТВА ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ОТ КОМПАНИИ "НОВЫЙ ДОМ" И ПСК "ПРОБИЗНЕССТРОЙ"

Защита фундамента от грунтовых вод заслуживает особого внимания, Если инженерно-геологические изыскания показали, что водоносный слой находится ниже подошвы фундамента, то грунты, залегающие в основании и выше него, будут насыщаться водой за счет капиллярного подсоса влаги. Со временем может повыситься и уровень грунтовых вод. Надежную гидрозащиту обеспечивает технология, при которой на грунт основания насыпают и трамбуют слой щебня, затем устраивают бетонную подготовку толщиной 50-100 мм (при необходимости ее усиливают дорожной сеткой). Поверх бетонной подготовки укладывают два слоя рулонного гидроизоляционного материала с запасом 600-800 мм по периметру. Впоследствии эти свесы заводят на наружные поверхности стен фундамента. Сверху гидроизоляцию защищают цементно-песчаной стяжкой толщиной 30-40 мм, после чего устраивают фундаментную плиту и возводят стены подвала. Вертикальную рулонную гидроизоляцию, которую наносят на стены фундамента, также делают с запасом 300-400 мм по периметру. Свесы заводят вниз и сваривают с горизонтальной гидроизоляцией. Четкое соблюдение технологии и обустройство дренажной системы позволяют практически полностью исключить воздействие воды на подземные конструкции.

Монолитные ленточные фундаменты лишены перечисленных недостатков. Если четко организовать технологический процесс и использовать стальную инвентарную опалубку, трудоемкость работ значительно снижается. Водонепроницаемость конструкций обеспечивают гидрофобизирующие добавки ("Аквастоп-К", "Пенетрон адмикс" и др.), включенные в состав бетона. Кроме того, монолитное строительство позволяет возводить фундамент для здания любой конфигурации, причем точно в соответствии с расчетом, а стены подвала после удаления опалубки не нуждаются в дополнительном выравнивании. Говорит Михаил Кранчев, генеральный директор компании "Новый Дом": "Используя результаты расчета, основанного на инженерно-геологических исследованиях, инженер-конструктор разрабатывает технически достаточный фундамент. Однако пожеланию клиента конструкция может быть усилена. Замечу, разница в стоимости монолитного и сборного фундаментов, как правило, составляет доли процента от общих затрат на строительство. Уместно ли экономить на надежности и качестве опоры?"

Для домов с легкими (бревенчатыми, брусовыми, каркасно-щитовыми) стенами можно использовать утепленные фундаментные панели толщиной 260 мм. Они изготавливаются на заказ (в соответствии с предоставленным проектом) и предусматривают дверные, оконные проемы, отверстия для ввода инженерных коммуникаций.

Если здание возводится на слабых, неравномерно сжимаемых и подвижных грунтах, подойдет фундаментная плита с жестким пространственным армированием по всей несущей плоскости. Ее размеры соответствуют площади постройки. Кстати, в последнее время подобные конструкции возводятся и на благополучных с точки зрения гидрогеологии участках.

Монолитная плита также служит полом подвала; она может комбинироваться со стенами из сборных элементов. Комментарий Владимира Павловского: "Чтобы снизить трудозатраты и расход материалов, при закладке ленточных и плитных фундаментов мы рекомендуем сочетать сборные и монолитные конструкции. Опорные элементы выполняют из монолитного железобетона, а стены подвала — из бетонных блоков (ГОСТ 13579-78*). Нагрузку от стен наземной части здания толщиной 510 мм и более передает монолитный ростверк".

Для частных домов без подвала применяются малозаглубленные фундаменты, которые закладываются в промерзающем слое грунта. Они могут быть ленточными (сборными или монолитными) и плитными. Чтобы грунт меньше вспучивался, при помощи трамбовок уплотняют основание и устраивают подушку из крупного или среднего песка. В ряде случаев делают глинистый водозащитный экран, который снижает капиллярный подсос воды в промерзающий грунт. Слово Юрию Гнатюку, главному архитектору компании "Сапсан": "При строительстве каркасно-щитовых домов и других малоэтажных строений с легкими стенами предпочтение отдается мелкозаглубленным фундаментам. В этом случае основание рассчитывается по деформациям пучения (ТСН МФ-97 МО "Проектирование, расчет и устройство мелкоза-глубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области"). Точное соблюдение технологии почти полностью устраняет пучинистые свойства грунта".