Фундамент как основа

Разновидности участков земли под строительство по условиям увлажнения 

Характер участка Рельеф местности Источник влаги УГВ, м*
Сухой Возвышенности, всхолмленные места, водораздельные плато Атмосферные осадки Больше или равен h + z
Сырой Слабовсхолмленные места, пологие склоны, котловины с признаками поверхностного заболачивания Атмосферные осадки и почвенные воды, частично грунтовые Меньше h + z
Мокрый Пониженные равнины, котловины, межсклонные низины, заболоченные места Атмосферные осадки, почвенные и грунтовые воды Меньше h

* - z - наименьшее расстояние от границы промерзания до уровня грунтовых вод, при котором последние не влияют на пучение.

Незаглубленный или мелкозаглубленный фундамент

Конструктивную схему мелкозаглубленного фундамента следует определять только после инженерного расчета возможных деформаций грунтового основания (в особенности для средне-, сильно- и чрезмерно пучинистых грунтов). Эти деформации должны быть меньше допустимых значений для выбранной конструкции здания. Поэтому надземная часть дома рассматривается не только как нагрузка, но и как активный элемент конструкции: чем выше жесткость постройки, тем меньше относительные деформации грунтового основания.

Материал стен дома напрямую связан с пучением грунта: чем оно меньше, тем разнообразнее спектр их материалов. Но есть одно исключение: при отсутствии пучения возможен самый дешевый мелкозаглубленный фундамент - столбчатый, а стены при этом могут быть только из дерева. Ленточный же фундамент выдержит дополнительную облицовку поверхностей кирпичом или стены из вспененного бетона, керамзитобетона, кирпича. Слабое пучение для сохранения такого же разнообразия вынуждает создать под фундамент выравнивающую подушку. И в первом и во втором случае размеры фундамента для коттеджей с кирпичными стенами обычно ограничивают величинами 8 ? 8 м. А вот при среднем пучении даже использование забивных блоков не позволит сделать стены кирпичными - только имитация облицовкой в полкирпича. Сильное и чрезмерное пучение грунта ограничивают выбор материала стен деревом. Да и то брус возможен лишь при использовании забивных блоков с монолитной платформой, а без нее - лишь обшиваемый деревянный каркас.

Выбор материала для мелкозаглубленного ленточного фундамента тоже зависит от пучения грунта. При чрезмерном пучении пригоден лишь монолитный железобетон. При сильном - монолитный железобетон или железобетонные блоки, жестко соединенные между собой. При среднем - монолитный бетон или бетонные блоки, уложенные в перевязке на растворе. И наконец, при слабом - монолитный бетон или бетонные (керамзитобетонные) блоки, уложенные свободно, без соединения друг с другом, а также бутобетон, цементогрунт или бут. Следует особо отметить, что при среднем, сильном и чрезмерном пучении ленточный фундамент должен представлять собой единую раму, образованную жесткой системой пересекающихся лент. А если жесткость стен здания окажется недостаточной, следует предусмотреть и железобетонные пояса в уровне перекрытий.

Но сложности на этом не заканчиваются. Нужно еще учесть высоту УГВ, поскольку при ее увеличении пучение грунта усиливается. Этот эффект ослабляют, утрамбовывая дно траншеи для ленточного фундамента или выштамповывая площадки для столбчатого. Кроме того, можно создать глинистый водозащитный экран так, чтобы он уменьшал подсос воды в зону промерзания из залегающих ниже слоев грунта и ограничивал доступ почвенным водам к фундаменту. Уплотнение не только снижает пучение, но и увеличивает несущую способность грунта. Этого же эффекта достигают погружением в грунт забивных блоков. Столбчатые фундаменты на таких основаниях целесообразно применять преимущественно для деревянных стен. Это относится также к коротким забивным (пирамидальным и призматическим) и буронабивным сваям.

На сырых и, в особенности, мокрых участках необходимо искусственно понижать УГВ, отводя почвенные воды от фундамента с помощью дренажных сооружений, водосборных канав, лотков, траншей. При этом значение z выбирают по приведенной ниже таблице.

Продолжительность проведения строительной организацией нулевого цикла составит от 5 до 30 календарных дней (в зависимости от площади дома в плане).

Рекомендуемые конструкции мелкозаглубленного фундамента

 

Пучение грунта Материал стен дома* Конструктивная схема фундамента**
при УГВ не более 2 м при УГВ более 2 м
Практически отсутствует 1,2 Столбчатый (d выше УГВ) Столбчатый (d выше УГВ)
1-6 Ленточный (d выше УГВ) Ленточный (d выше УГВ)
Слабое 1,2 Столбчатый (d выше УГВ) Столбчатый (d выше УГВ)
1-5 Ленточный (d выше УГВ) Ленточный (d выше УГВ)
1-6 Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ) Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ )
1,2 Столбчатый на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ) Столбчатый на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ)
1-4 Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ) Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ)
1-5 Забивные блоки (УГВ менее 0,5 м) Ленточный в утрамбованной (выштампованной) траншее
Сильное 1 Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ) Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ)
1,2 Забивные блоки с монолитной платформой (УГВ менее 0,5 м) Ленточный в утрамбованной (выштампованной) траншее
Чрезмерное 1 Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ) Ленточный на выравнивающей подушке (d + hп выше УГВ)
1,2 Забивные блоки с монолитной платформой (УГВ менее 0,5 м) Ленточный в утрамбованной (выштампованной) траншее

* - 1 - обшиваемый деревянный каркас; 2 - деревянный брус; 3 - обшиваемый деревянный каркас с облицовкой в полкирпича; 4 - пенобетон; 5 - керамзитобетон; 6 - кирпичная кладка в 1,5 или 2 кирпича
** - d - глубина подошвы фундамента относительно проектной отметки, м.

Подвал или батискаф?

Важно, чтобы стена подвала располагалась на безопасном расстоянии от внутренней вертикальной плоскости мелкозаглубленного фундамента. Это исключит влияние оседающего под фундаментом грунта на стенки подвала. Расстояние выбирают в зависимости от величин отметки пола подвала и подошвы фундамента, среднего давления под подошвой и характеристик грунта. Если расстояние из конструктивных соображений надо уменьшить или же фундамент вообще требуется поставить на стену подвала, то последнюю необходимо предварительно рассчитать на прочность, поскольку на нее будут действовать боковое давление от расширения мерзлого грунта и гидростатическое давление грунтовых вод. Совмещенные стена подвала и фундамент должны быть жестко связаны между собой.

Другим решением может служить подвал круглой формы (слегка похожий на смотровой колодец городских коммуникаций). В этом случае изгибающая стену нагрузка преобразуется в менее опасную растягивающе-сжимающую. Такая форма особенно актуальна при высоком УГВ, глубоком подвале или малом расстоянии между стеной подвала и внутренней плоскостью фундамента.

Фундамент подвала должен быть защищен от грунтовых вод и коррозии, а стены подвалов, помимо этого, еще и теплоизолированы для предотвращения промерзания. Гидроизоляцию осуществляют с помощью влагостойких мастик и смесей, листовых и пленочных рулонных материалов, а также проникающих (пенетрирующих) затворяемых смесей. Правда, некоторые из них (на основе битума) грешат тем, что теряют эластичность при минусовых температурах. А это уже чревато растрескиванием конструкции и нарушением герметичности помещений. 

Коррозионную защиту выполняют двумя путями. Первый заключается в применении стойких к коррозии материалов и выполнении определенных конструктивных требований (первичная защита). Второй путь подразумевает нанесение изоляционных покрытий, пропитку бетона или применение электрохимических методов защиты. Для первичной защиты широко используют специальные марки цемента, например шлакопортландцемент по ГОСТу 10178-76, сульфатостойкий цемент по ГОСТу 22266-76, кварцевый песок по ГОСТу 10268-80 и крупный заполнитель из вулканитовых или осадочных пород, а также специальные добавки, повышающие химическую стойкость материалов. В некоторых подрядных организациях вам предложат и другие варианты первичной защиты.

А вот вторичная защита может быть самой разнообразной. Она зависит от значения водородного показателя pН почвенных вод и состава химически агрессивных включений, определяемых экологическими загрязнениями конкретного региона. По утверждению менеджеров компании "САЗИ", главными характеристиками изоляционных защитных средств служат адгезия к поверхности материала, эластичность в диапазоне температур эксплуатации и сохранение свойств на протяжении длительного времени в условиях воздействия слабоагрессивных сред. Поэтому все чаще для защиты подземных частей здания прибегают к новым материалам на основе синтетического каучука. В качестве примера можно привести недорогой (1 м2 - до $ 2) двухкомпонентный герметик марки "Сазиласт 51", рассчитанный на диапазон температур от -60 до +70°С и срок службы свыше 20 лет при максимально допустимой деформации до 30%. Похожие (однако более дорогие) материалы поставляют на наш рынок фирмы SEMIN (Франция), INDEX (Италия), REMMERS BAUCHEMIE (Германия) и др.

Заглубленный фундамент

При тяжелых несущих стенах коттеджа самым надежным является "старый дедовский способ" - монтаж монолитного железобетонного фундамента с подошвой ниже глубины промерзания грунта. Только эта конструкция обеспечит высокую устойчивость здания и симметричность как распределения нагрузки, так и деформации грунта. Результат - исключение перекосов и искривлений фундамента. "Вершина" этого способа - сплошная железобетонная плита ("на века") под всей площадью дома, сочетающая функции фундамента и пола подвала, как обычно делается для зданий повышенной этажности. Естественно, такая конструкция - самая дорогая и трудная в монтаже, хотя и исключает необходимость делать подошву фундамента шире обреза, а стену подвала - слишком толстой. Нулевой цикл строительная организация завершит через 45-90 дней.

Закончив разметку, начинают рыть котлован. Перед заливкой фундамента паузы быть не должно, иначе трудно исключить разрыхление и осыпание грунта под воздействием осадков. Затем на глинистых грунтах делают бетонную подготовку основания толщиной не менее 0,1 м или устраивают гидроизоляцию из двух слоев гидростеклоизола, чтобы препятствовать впитыванию грунтом цементного молока и поднятию капиллярной влаги в будущем. Если грунт песчаный или супесчаный, его предварительно уплотняют, после чего делают гравийную подушку, заливаемую битумной мастикой. Затем заливают плиту и уж потом фундамент. Перед заливкой железобетонной плиты толщиной  0,25-0,3 м закладывают стальную сетку из арматуры марки Ж 10А III или Ж 8А III. Если в этом уровне размещают гараж, то ее толщину лучше увеличить до 0,5-0,6 м, а если бассейн, то его чашу и коммуникации бетонируют еще до начала оформления стен подвала.