Какой фундамент выбрать для дома?
Принципиально можно выделить два варианта по фундаментам: железобетонная монолитная плита по грунту и фундамент с холодным техподпольем. Заказчик решает, хочет ли он, чтобы в доме полы опирались на грунт (песчаную подушку), и был теплый пол (не путать с водяным или электрическим теплым полом), или чтобы под домом было открытое пространство. В последнем случае пол будет холодным, если не сделать отопление теплыми полами, а техподполье нужно будет обслуживать. К этим двум вариантам и сводится выбор заказчика в фундаментах.
Другие параметры фундамента заказчику выбирать не нужно. Это дело профессионала. Приходя к стоматологу, клиент не выбирает диаметр сверла для лечения зуба — он доверяет это своему врачу.
Для выбора типа фундамента профессионалы анализируют исходные данные участка (включая отчет об инженерно-геологических изысканиях и топосъемку). Инженер делает расчет, проанализировав десятки характеристик грунтов. А до этого грунт анализируется в лаборатории, забор грунта тоже производят профессионалы. «На глаз» определить характеристики грунтов невозможно. Выбор фундамента «как у соседа» может привести к тому, что дом треснет или поведет. Большая часть вопросов из серии «какой фундамент выбрать» должна решаться профессионалами, а не заказчиком. Задача заказчика — это правильно выбрать профессионалов, которые будут заниматься созданием дома.
Нашим заказчикам мы рекомендуем фундамент без холодного техподполья — утепленный железобетонный монолитный плитный фундамент на песчаной подушке. В зависимости от условий участка и грунтов будет спроектирована одна из четырех разновидностей такого фундамента с параметрами по расчету:
1. Монолитная плита. Применяется, если участок не имеет осложнений (почти нет перепада высот, грунты пригодны для строительства). Перепад высот участка анализируется по топосъемке.
2. Монолитная плита с ребрами жесткости. Такой тип фундамента применяется, если заказчику требуется поднять дом над уровнем земли на пару ступеней, или если есть небольшой перепад высот на участке.
3. Монолитная плита с железобетонной лентой в основании. Применяется при сложных грунтах, когда несущий слой грунта, на который можно опирать фундамент, расположен не глубже 1,5-2 метров. Если слой грунта, на котором нельзя строить, больше, то нужно делать сваи с ростверком.
4. Монолитная плита с железобетонными сваями и ростверком. Применяется, когда слой сложных грунтов (насыпных, подвижных), непригодных для строительства, более 1,5-2 метров. По стоимости фундаменты могут сильно отличаться. Из рассмотренных фундаментов первый самый недорогой, четвертый дороже всего. Фундаменты с холодным техподпольем (например, железобетонная лента или винтовые сваи) будут дешевле плитных фундаментов. Из-за разных параметров монолитные плитные фундаменты (первого типа) тоже могут сильно отличаться друг от друга.
Выбор фундамента как решение определенной задачи
На примере геология в одном из известных коттеджных поселков. До глубины 3,4 метра идут насыпные грунты.
Ленточный фундамент или плиту на такой грунт не поставить. Да, такая геология не на всех участках в поселке. На некоторых, где грунт наоборот срезается, и можно было бы поставить плиту при определенных условиях. Но если все дома в коттеджном поселке строятся одним застройщиком, то ему проще сделать один тип фундамента на весь поселок. Сделать на всех участках забивные сваи с монолитным ростверком, а сверху положить плиты перекрытий. На разных участках будут отличаться параметры свай и их количество в зависимости от расчета, но тип фундамента будет один. Это удобно застройщику.
Застройщик поселка имеет более выгодные условия на поставку железобетонных изделий за счет большего объема по сравнению с частным заказчиком. Можно оптимизировать работу техники и многое другое.
В поселке дома продаются в виде коробок с окнами. Без внутренней отделки, внутренних сетей, отделки цоколя, благоустройства участка. Перед застройщиком не стоит вопрос, что будет в необслуживаемом подполье под плитами, как будет отделываться цоколь и т.д. Застройщик решает свою задачу рациональным способом.
Однако некоторые заказчики, насмотревшись на застройщиков поселков, пытаются копировать те или иные решения, не понимая сути. В итоге решают свою задачу нерациональным способом. Задача-то другая. Фундамент все равно индивидуальный. Вопрос подполья — это вопрос жителей дома. Отделывать цоколь придется.
Нужно ли фундаменту отстояться?
Дать фундаменту отстояться — одно из распространенных заблуждений. Раньше, когда фундамент заливали, не проводя предварительно инженерно-геологические изыскания и не делая проектных расчетов, — это была вынужденная мера для снижения рисков: делали фундамент и оставляли его на зиму. Весной смотрели — не порвало ли его морозным пучением. Если фундамент был испорчен за зиму, это в определенной степени было хорошо, потому что застройщик потратил деньги только на фундамент, а не на весь дом. А если с фундаментом было все хорошо, то с некоторой долей вероятности можно было утверждать, что с ним и дальше ничего не случится, и можно поставить на него дом.
Сейчас, когда фундамент делают по расчетам на основании результатов инженерно-геологических изысканий, возводить фундамент на участке с целью проверки его надежности заказчику не выгодно. Консервация фундамента на зиму стоит ощутимых денег плюс потеря времени.
При помощи профессиональных инструментов выносятся в натуру оси дома, нулевая отметка дома, чтобы дом на участке был расположен строго в соответствии с проектом.
При необходимости изменяется существующий рельеф – досыпается или срезается грунт.
Под фундамент выкапывается котлован. Большую часть работы выполняет экскаватор. Финальное выравнивание дна производится вручную. При необходимости дно котлована трамбуется. Если проектом предусмотрен дренаж, то по периметру котлована копается небольшая траншея, в которую укладывается геотекстиль, засыпается щебень, укладывается дренажная труба с требуемым по проекту уклоном, сверху засыпается щебнем, накрывается геотекстилем. Такой дренаж нужен, чтобы отводить поднимающиеся грунтовые воды за пределы контура котлована, а также для отвода попавшей в песчаную подушку верховодки, т.е. воды от дождя или от таяния снега. По углам котлована, в местах пересечения перпендикулярных друг другу дренажных труб, устанавливаются ревизионные колодцы, через которые можно наблюдать работу дренажа, а также прочищать его в случае засорения. От самого низкого ревизионного колодца идет труба в сторону коллекторного колодца ливневой канализации, откуда вода уходит в поселковую систему ливневой канализации.
В сложных гидрогеологических условиях, т.е. когда на участке очень много воды выполняются более сложные дренажные системы.
На ровное и плотное дно котлована укладывается геотекстиль, чтобы засыпанный сверху песок не перемешивался с грунтом основания и не терял своих дренирующих и непучинистых свойств. Через песок вода хорошо уходит вниз и плохо поднимается вверх, это позволяет защищать дом от переувлажнения.
Песок является непучинистым грунтом, т.е. он не меняется в объеме при замерзании и оттаивании и является надежным основанием для фундамента дома.
Песок засыпается небольшими слоями и с обязательным трамбованием. Небольшими слоями, потому что так легче уплотнять — толстый слой качественно уплотнить практически невозможно. Уплотняют заранее, чтобы дом становился на уже плотное основание, и не было неравномерных осадок, когда под одной частью дома основание уплотнилось сильнее, чем под другой, чтобы от этого не было деформаций фундамента, а, следовательно, и трещин на стенах.
На этом этапе делают вводы и выводы инженерных коммуникаций.
Как минимум, это водопровод, электричество, канализация. Помимо этого еще могут быть уложены закладные под ввод интернета, телефона и резервные закладные. Закладные под водопровод, электричество, интернет, телефон представляют из себя трубы большего диаметра, через которые впоследствии будут протянуты соответствующие коммуникации. Участок канализации под фундаментом прокладывается сразу из канализационных труб с соответствующим уклоном. На более поздних этапах выполнить эту работу будет несопоставимо сложнее.
На ровную поверхность песка укладывается полиэтиленовая пленка. Устанавливается опалубка. Заливается первая подготовка из бетона под ребра фундамента. Пленка нужна, чтобы заливаемый бетон не смешивался с песком, а также, чтобы влага не уходила в песок. Сама бетонная подготовка нужна, чтобы получить ровное основание, на которое наклеивается гидроизоляция, и на котором удобно будет монтировать арматурный каркас. Гидроизоляция фундамента нужна, чтобы бетон не впитывал влагу из грунта, и эта влага в дальнейшем не передавалась в дом — в конструкцию пола, в стены.
Поверх гидроизоляции при необходимости устанавливают цементно-стружечные плиты или заливают тонкий слой цементно-песчаной стяжки, чтобы защитить гидроизоляцию от возможных повреждений при монтаже арматурного каркаса.
Устанавливается опалубка для фундаментных ребер. Вяжется пространственный арматурный каркас фундаментных ребер, состоящий из продольных стержней и поперечных хомутов и устанавливается на специальные фиксаторы арматуры. Количество и диаметр стержней, а также шаг и диаметр хомутов определяется в проекте по результатам конструктивного расчета. Фиксаторы арматуры нужны для обеспечения т.н. защитного слоя бетона, т.е чтобы арматура не соприкасалась с опалубкой. Это нужно для защиты арматуры от коррозии и улучшения совместной работы арматуры и бетона.
Этот параметр участвует в расчете конструкции и от него зависят другие параметры, поэтому крайне важно соблюсти именно проектное значение.
Иногда приходится стыковать стержни арматуры по длине, такие стыки производят с перехлестом, чтобы не было ослабления конструкции. А сами стыки делают вразбежку, т.е. чтобы соседние стержни не стыковались в одном и том же месте, опять же чтобы не было ослабления конструкции. В углах и в прочих местах пересечения ребер фундамента добавляют дополнительные П-образные и Г-образные арматурные стержни, для т.н. анкеровки стержней, для того чтобы арматурный стержень одного ребра имел требуемую связь с перпендикулярным ему другим ребром.
В опалубку с готовым арматурным каркасом заливается бетон. Заливают «с лотка» или при помощи бетононасоса, в зависимости от условий площадки. Бетон вибрируют, чтобы возникающие в нем при заливке воздушные пузыри вышли наружу.
С затвердевшего и набравшего предварительную прочность бетона снимают опалубку. На вертикальную поверхность фундаментных ребер наклеивают гидроизоляцию, как с внутренней стороны, так и с наружной. Края вертикальной гидроизоляции стыкуют с краями гидроизоляции горизонтальной, уложенной еще до монтажа фундаментных ребер, для обеспечения непрерывного замкнутого контура гидроизоляции.
Пространство между фундаментных ребер послойно с уплотнением засыпается песком, аналогично первому этапу, также аналогично сверху укладывается пленка. Заливается бетонная подготовка. Наклеивается гидроизоляция, стыкуется с краями вертикальной изоляции внутреннего контура предыдущего этапа. Выполняются узлы примыкания гидроизоляции к вводам и выводам инженерных коммуникаций. Сверху гидроизоляции также при необходимости укладывается цементно-стружечная плита или заливается цементно-песчаная стяжка для защиты.
На фиксаторы устанавливается нижняя арматурная сетка фундаментной плиты. На нижнюю сетку устанавливаются поддерживающие каркасы, на которые устанавливается верхняя арматурная сетка. В местах пересечения арматурные сетки плиты перевязываются с арматурными каркасами ребер при помощи вязальной проволоки. Из плиты оставляют необходимые арматурные выпуски под лестницу, колонны. Будущую плиту заливают бетоном, вибрируют.
Параллельно с фундаментом дома возводятся железобетонные конструкции фундамента террасы и крыльца.
На этом этапе удобно выполнить монтаж системы ливневой канализации. Ливневая канализация нужна, чтобы вода из водосточных труб не текла по отмостке, не замачивала грунт под фундаментом, а уходила по трубам в поселковую сеть или хотя бы в ливневую канаву вдоль дороги. Под будущими водосточными трубами устанавливаются дождеприемники. От дождеприемников прокладываются трубы для наружной канализации с требуемым уклоном. К трубе крепится кабель электроподогрева, а сама труба укладываются в рукав из утеплителя, чтобы в зимнее время вода в трубах не замерзала. По углам, как и в системе дренажа, устанавливаются ревизионные колодцы, через которые можно наблюдать работу системы, а также прочищать ее в случае засорения. От самого низкого ревизионного колодца идет труба в сторону коллекторного колодца ливневой канализации, откуда вода уходит в поселковую систему ливневой канализации.
Для предотвращения морозного пучения по периметру фундамента устроено горизонтальное и вертикальное утепление. Такое решение не позволяет промерзать грунту под фундаментом, а следовательно, грунт не меняется в объеме и не происходит деформаций фундамента. Поверх утеплителя выполняют засыпку пазух котлована песком. Чтобы вода от дождя и снеготаяния не попадала в контур котлована по периметру укладывается профилированная мембрана, поверх которой в процессе благоустройства устраивается отмостка.