Рекомендации по устройству фундаментов

Ленточные фундаменты жилых мало- и многоэтажных зданий с подвалом, наиболее распространенные в практике проектирования и строительства, выполняются, как правило, сборными, несмотря на их существенные недостатки, негативно влияющие как на стоимость, так и на качество конструкции в целом.

При использовании традиционных сборных ленточных фундаментов стоимость нулевого цикла малоэтажных зданий и домов усадебного типа (в зависимости от климатических и геологических условий) составляет 25-45% от общих затрат на возведение коробки здания, из которых примерно 65% приходится на долю строительных материалов (бетона).

Дело в том, что типовые сборные блоки предназначены для устройства фундаментов многоэтажных зданий (9-12 этажей и более), поэтому при возведении малоэтажных сооружений их несущая способность используется примерно на 10% (!), вследствие чего неоправданно возрастает расход бетона и, как следствие, увеличивается стоимость 1м кв жилой площади. К этому следует добавить значительные транспортные расходы, обусловленные удаленностью объектов от производителей фундаментных блоков, а также незначительный объем работ, при котором затруднительно обеспечить рентабельное использование техники, необходимой для выполнения строительно-монтажных операций нулевого цикла.

В результате сборные фундаменты оказываются примерно в 1,5 раза дороже монолитных, а, учитывая современный уровень механизации бетонных работ и наличие инвентарной опалубки, использование массивных и неэкономичных сборных ленточных фундаментов, разработанных более полувека назад, представляется полной нелепостью. 

По существу, сборные ленточные фундаменты - это монолитные фундаменты, разрезанные на мелкие элементы (блоки). Большое количество швов и местных заделок, производимых вручную, влечет за собой увеличение трудозатрат, а, следовательно, и сроков выполнения нулевого цикла в целом. Кроме того, дискретная конструкция фундамента затрудняет борьбу с инфильтрацией грунтовых вод в подвальных помещениях. Не спасает даже оклеенная гидроизоляция, качественное выполнение которой практически невозможно из-за неровностей стен подвала, сложенных из бетонных блоков. Только устройство монолитных бетонных конструкций (с использованием стальной инвентарной опалубки) позволяет легко решить проблемы гидроизоляции подвальных помещений. Следует отметить, что сборные ленточные фундаменты применяются только в нашей стране; во всем мире фундаменты изготавливают из монолитного бетона, как более дешевого, надежного и технологичного материала.

По традиционно принятой у нас технологии работ нулевого цикла сначала возводится ленточный фундамент, после чего устраивается бетонная подготовка под полы подвала по насыпному грунту, т.к. уровень пола обычно располагается выше подошвы фундамента на 75-90см (в зависимости от толщины плит и глубины заложения). Такая конструкция отличается повышенным уровнем трудозатрат, что обусловлено необходимостью обратной засыпки котлована с ее последующим уплотнением. Как правило, уплотнение выполняется без применения специальных трамбовок, поэтому эксплуатационная надежность полов снижается вследствие неизбежной просадки засыпного грунта. По этой же причине деформируются отмостки вокруг зданий, следствием чего является увлажнение оснований фундаментов ливневыми стоками.

Проведение ремонтных работ в период эксплуатации здания не только требует дополнительных материальных затрат, но и связано со значительными техническими и организационными проблемами. Избежать этих неприятных моментов, сократить трудоемкость нулевого цикла и уменьшить его стоимость позволяет устройство фундамента в виде сплошной железобетонной плиты, выполняющей одновременно функции фундамента и пола подвала, как это принято для зданий повышенной этажности.

Для деревянных и кирпичных малоэтажных зданий и усадебных домов с подвалами целесообразно выполнение бутобетонных стен переменного сечения. Глубина заложения фундамента (L) для центрального района принимается равной 1,3-1,45м при расположении пола (Н) на 0,9-1,05м выше уровня планировочных отметок и 1,6"1,75м " при разнице между полом и землей 0,6-0,75м 

Для снижения тепловых потерь и исключения промерзания стен подвала их рекомендуется утеплить снаружи листами экструдированного пенополистирола толщиной не менее 20мм на битумной мастике с последующим оштукатуриванием по стальной сетке или просто напылением пенополиуретана Пеноглас без оштукатуривания.

Усложнение формы цоколя в данном случае оправдывается сокращением расхода бетона и стоимости (на 20-25% по сравнению со сборными ленточными фундаментами), а также улучшением внешнего вида здания. Глубина заложения фундамента принимается в зависимости от глубины сезонного промерзания грунта и уровня грунтовых вод (табл. 1) Таблица. 1ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

Регионы России	Глубина заложения, м
Астрахань	1,0
Курск, Волгоград	1,2
Московская обл., Воронеж, Санкт-Петербург, Новгород	1,4
Вологда, Саратов, Пенза	1,5
Ульяновск, Самара, Казань, Котлас	1,7
Уфа, Пермь	1,8

 

Строительство фундаментов предлагаемой конструкции начинают с устройства несущей железобетонной плиты (пола будущего подвала), на которую опираются стены здания. Толщину стен подвала принимают в зависимости от климатического района, но не менее 300мм. Стены подвала желательно выполнять из монолитного бетона, т.к. они почти водонепроницаемы и приблизительно в 1,5 раза дешевле сборных. Применение при бетонировании добротной строганой опалубки позволяет избежать выравнивания стен штукатуркой (затиркой) после распалубки.

Для гидроизоляции вертикальных наружных поверхностей используется битумная мастика, которая наносится в два приема. Защитить подвал от попадания влаги можно (в случае необходимости) при помощи замка из мятой глины (рис. 1). Этот способ применялся на протяжении многих столетий и успешно используется в настоящее время.

Плита-фундамент, толщиной 20-25см. усиливается сеткой из арматурной стали диаметром 10-12 мм с ячейкой 10 x 10 или 15 x 15 см. Бетонирование плиты производят по бетонной подготовке (100 мм) или гидроизоляции из двух слоев рубероида, которая препятствует поднятию капиллярной влаги и предотвращает утечку цементного молока из бетонной смеси. В условиях песчаных или супесчаных грунтов устройству гидроизоляции предшествует уплотнение грунта основания щебенкой, политой битумной мастикой. В этом случае бетон плиты не обезвоживается и сохраняет свои свойства (прочность и плотность), что очень важно для конструкции здания.

Рекомендуемая технология устройства фундаментов малоэтажных домов с подвалом дает возможность сократить (по сравнению с традиционным решением) расход бетона приблизительно на 25%, а также уменьшить (за счет отсутствия расширенной части фундамента) объем земляных работ и, как следствие, снизить трудоемкость и стоимость нулевого цикла. При необходимости можно устроить оклеечную гидроизоляцию подвала с прижимной кирпичной стенкой. В этом случае выкладывают кирпичные стенки подвала толщиной в полкирпича, которые изнутри оклеивают 2-3 слоями рубероида. После этого выполняют монолитные стены подвала с использованием только внутренней опалубки.

Роль внешней опалубки выполняют кирпичные стенки, оклеенные рубероидом. Такая конструкция гарантирует надежность и высокое качество гидроизоляции. Сокращение расхода материалов и трудозатрат нулевого цикла малоэтажных зданий достигается при выполнении сборно-монолитных стен подвала из блоков толщиной 30 см (ФБС 9.3). Для опирания стен толщиной 51 или 64см предусматривают монолитный пояс (ростверк) сечением 30 x 50 или 30 x 65см соответственно. Такая конструкция, по сравнению с вариантом из блоков толщиной 50 см, обладает рядом преимуществ. В частности, расход бетона уменьшается на 33%, а замена более чем половины сборных блоков монолитным бетоном, который значительно дешевле сборного, позволяет снизить стоимость приблизительно в 1,5 раза. Кроме того, отпадает необходимость перевязки швов и заделки отверстий и проемов, предназначенных для прохода инженерных коммуникаций, т.к. для ввода различных трубопроводов в монолитных участках закладываются входные патрубки.

При обмазке стен подвала битумной мастикой их водопроницаемость в этом случае практически исключается. Утоненные сборно-монолитные фундаменты устраивают по сплошной железобетонной плите, которая выполняет функции фундамента и пола подвала. Совмещение функций выгодно с экономической точки зрения, т.к. при этом не требуется уширения подошвы при минимальной толщине стен подвала. Такие фундаменты эффективны и для 5-9-этажных зданий, но по стоимости все же уступают монолитным.

Применение ленточных фундаментов целесообразно и для зданий без подвала, строящихся на песчаных грунтах. Глубина заложения в этом случае, вне зависимости от климатических условий, принимается менее 1м. На глинистых и других пучинистых грунтах, требующих глубины заложения более 1м, а также при высоком уровне грунтовых вод, ленточный фундамент проще и дешевле выполнить по песчаной подушке. Эта конструкция, отличающаяся простотой, невысоким расходом материалов и не требующая значительных материальных затрат, часто применяется при строительстве домов усадебного типа и садовых домиков.

Как показывает практика, загородные коттеджи нередко проектируются без учета действия сил морозного пучения, что влечет за собой деформацию фундаментов, растрескивание стен, затопление подвальных помещений грунтовыми водами и т.п. Причина одна: при выполнении фундаментов не соблюдаются нормы проектирования и не учитывается специфика грунтов.

Морозное пучение проявляется, как правило, в неравномерном поднятии слоев промерзшего грунта, а возникающие при этом напряжения оказывают существенное влияние на фундаменты и конструкции малоэтажных зданий. Следует учитывать, что около 80% грунтов Московской области относится к категории пучинистых. Не обладая достаточной информацией о свойствах грунтов и геологических условиях участка застройки, практически невозможно выбрать рациональную конструкцию фундамента и избежать последствий негативного воздействия на сооружение сил морозного пучения. Избежать влияния сил морозного пучения на фундаменты, независимо от типа грунтов можно комплексным утеплением: фундамента (цокольного этажа), цоколя, пола и отмостки.

Самым эффективным утеплением в грунтах (утепление цокольного этажа, утепление отмостки, утепление фундамента) является напыление пенополиуретана Пеноглас.

Напыление пенополиуретана Пеноглас обладает такими важными свойствами, как бесшовность, лучшая химическая и биологическая стойкость, наименьший коэффициент теплопроводности.

В заключение отметим, что возведение фундаментов рекомендуется выполнять в предельно сжатые сроки и преимущественно в весенне-летний период, оберегая при этом грунты основания от увлажнения. Строительство фундаментов в зимнее время крайне нежелательно в связи с неизбежным промерзанием грунтов и значительным удорожанием производства работ.