Какой фундамент на слабом грунте лучше всего строить?

 

Что такое фундамент, и для чего он нужен

Теоретически, здания можно было бы расположить прямо на поверхности грунта. Однако верхние слои грунта, как правило, имеют невысокую несущую способность и испытывают деформации от воздействия самых разных факторов:

1. пучения при промерзании;
2. просадки при оттаивании;
3. усадки при высыхании;
4. набухания при увлажнении.

Таким образом, если игнорировать устройство фундамента, постройка не будет прочной. Она постоянно будет принимать на себя нагрузки от деформаций грунта.

Соответственно, любое здание нуждается в устройстве фундамента, заглубленного в грунт.

Важно!

Фундаментом называют подземную часть сооружения, предназначенную для распределения нагрузки от здания на более глубоко залегающие слои грунта. Плоскость фундамента, которая опирается на грунт, называется подошвой; верхняя плоскость, на которую опирается основание наземной части сооружения, а также плоскости на границе между соседними уступами — обрезами. Слой грунта, на который опирается подошва фундамента, называется несущим, а нижележащие слои — подстилающим.

Обрез фундамента обычно располагается выше уровня грунта.

Нагрузка от веса всего сооружения (здания и фундамента) оказывает влияние на нижележащие слои грунта; его называют рабочей зоной основания или сжимаемой толщей.

При проектировании строительных конструкций обязательно производят расчеты деформаций либо расчеты по устойчивости, чтобы не произошла такая ситуация, когда под воздействием нагрузки грунт, на который опирается подошва фундамента, выдавливается в стороны, а основание теряет устойчивость.

Типы фундаментов

Различают следующие основные типы фундаментов:

1. Фундаменты в открытых котлованах. Фундамент возводится в открытом котловане, а затем засыпается грунтом. В этом случае вся нагрузка от него передается на подошву.
2. Фундаменты глубокого заложения погружают в грунт посредством использования специальных механизмов. Нагрузка в данном случае передается как по подошве, так и по боковым поверхностям фундамента.
3. Свайные фундаменты представляют собой группу свай, объединенных сверху плитой или балками.

Перед началом любого строительства, еще до этапа проектирования здания, на будущей строительной площадке проводят инженерно-геологические изыскания, которые позволяют выяснить особенности грунта на этом участке.

Помимо сведений о физико-механических свойствах грунтов и оценки деформативных и прочностных характеристик основания, особое внимание уделяют гидрогеологическим условиям, представленным на участке:

1. уровню подземных вод;
2. самой высокой и самой низкой отметкам колебания уровня грунтовых вод;
3. возможности образования агрессивных сред из-за проникновения в грунт химических веществ.

 

Что такое пучение грунта?

Определение класса грунта при шурфировании для укрепления ленточной основы в земле

Грунт – это неравномерная смесь различных минералов и составляющих, дополнительно насыщенная влагой. В зависимости от глубины расположения грунтовых вод и состава грунта, влага может оставаться довольно глубоко, а верхние слои будут уже сухими. В зимний период, влага может замерзнуть только до конкретной глубины, при этом расширяясь и вспучивая почву. Чем больше содержание влаги, тем сильнее происходит сезонная деформация почвы. К пучинистым почвам относят:

• глину;
• суглинки;
• супеси;
• песчано-пылевые почвы (лессы).

Названия почв говорят сами за себя, то есть все они содержат глину в различных количествах, а глина слабо вбирает воду и набухает.

Если пласт поднимется достаточно высоко и сильно, он способен полностью разрушить даже прочные и толстые монолитные основания.

А с наступлением тепла, почва снова опускается, свободное пространство под фундаментом заполняется осколками основания, и оно проседает ниже допустимой высоты. Как итог – наступает частичное разрушение несущей конструкции здания.

Как возвести ленточный фундамент на глине

Схематическое отображение устройства ленточного основания на неустойчивых грунтах

Если на строительной площадке обнаружены значительные пласты глины, то построить фундамент на таком грунте довольно проблематично. Сначала нужно произвести ряд защитных действий:

1. Сначала нужно сделать замену слабой земли на песчано-гравийную или песчаную почву крупной фракции. Песок более прочный, обладает высокими несущими характеристиками и способен выдерживать массу здания. Также этот метод защиты практикуют, когда нужно снизить нагрузку на боковые стенки фундамента.
2. Можно спроектировать ленточный фундамент с расширенной подошвой. При таком обустройстве увеличивается поверхность покрытия грунта и снижается нагрузка на единицу площади почвы. Это практикуется, если грунт содержит смесь глины и песка, и относится к насыпным почвам.
3. Также можно создать мощный и толстый слой мягкой гидроизоляции, которая возьмет на себя эффект пучения почвы. Но это не всегда себя оправдывает, причем на слабых почвах этот метод влечет за собой увеличение массы конструкции. Такой метод эффективен, если в сооружении предусмотрен подогрев пола и цокольных помещений.
4. Проводится монтаж гидроизоляционной прослойки вокруг фундамента и создание ливневой канализации в комбинации с дренажной системой. Это обеспечивает отличный отвод воды, высушивает почву вокруг фундамента и снижает его пучение.
5. Обустройство дренажной системы. Вокруг основания предусматривается дренаж, который засыпают гравием или насыпной землей.

Такие методы защиты допустимы, если устанавливается ленточный мелкозаглубленный фундамент, и при этом он рассчитан на небольшие нагрузки. Его нельзя возводить на глине без дополнительного укрепления надежной опалубкой. В таких случаях используется только несъемные конструкции, можно также обойтись без опалубки как таковой, используя песок и гравий как внешнюю защитную среду, а насыпную землю для улучшения отвода ливневых и грунтовых вод.

Роль опалубки

Изготовление опалубки для ленточного основания на слабых грунтах

Опалубка обеспечивает максимально ровную поверхность для монтажа гидроизоляционных материалов. Кроме того:

• с внешней стороны конструкции легче смонтировать дренажную и ливневую систему;
• обеспечивается более широкое основание ленты, чем обусловлено расчетами;
• несъемная опалубка обеспечивает большую надежность конструкции при горизонтальном пучении почвы;
• служит как теплоизоляция;
• дополнительно защищает фундамент от грунтовых вод, если обеспечить максимальную герметичность щитов.

Некоторые строители не практикуют использование опалубки. Резон тут есть, при условии, если будет использоваться специально подготовленная насыпная земля. Она должна содержать крупнозернистый песок, гравий и, желательно, минеральные водопоглощающие добавки.

В таких случаях, в траншею устанавливают на вертикальных крепежах полиэтиленовую пленку в два слоя, между пленкой засыпают насыпной грунт и трамбуют его. Затем поверх заливают полноценный ленточный фундамент, а армирование соединяют с основной лентой. Тогда опалубку нет нужды использовать, а подошва будет более широкой.

Когда слабые грунты слишком высоко

Если геодезическое исследование обнаружило слишком высоко расположенные слабые грунты, а глубина промерзания почвы расположена низко, тогда ленточный фундамент придется комбинировать со свайным. Причем сваи будут делаться с усиленными и расширенными подошвами, чтобы компенсировать большую массу здания на сравнительно небольших площадях подошвы свай.

Сваи вбиваются или монтируются ниже глубины промерзания, пока не будут достигнуты прочные слои породы. Для обустройства необходимо:

1. Сначала подготовить участок. Сюда входит расчистка площадки, устранение плодородного слоя почвы, подготовка котлована. Учитывая, что слабый и насыпной грунт не имеет большой плотности, то он во время копания скважин будет постоянно осыпаться, поэтому их бурят под углом в 45 градусов. А опалубку возводят на полную высоту. Интервал между скважинами составляет до двух метров, глубина бурения − до достижения уровня прочных пород.
2. Если по мере бурения скважины будет обнаружен плывун или слишком насыщенный водой пласт земли, тогда в качестве гидроизоляции нужно использовать асбестобетонные трубы. Трубы нужно вставить в скважины, выровнять по уровню и закрепить.
3. Затем начинается заливка свай. Сначала нужно залить трубу на треть бетоном, затем приподнять, чтобы бетон заполнил пространство под ней. Тогда и образуется необходимое утолщение подошвы. Можно использовать подачу бетона компрессорами, но это финансово затратный процесс. Затем в трубу монтируют заранее подготовленную арматуру и заливают бетоном до верхнего уровня.
4. Дно траншеи для ленточного фундамента засыпают песчано-гравийной смесью (подушка), трамбуют и монтируют опалубку. В траншею укладывают слой арматурного каркаса и все заливают бетоном.

Чтобы свайно-ленточный фундамент выдерживал воздействие ливневых и грунтовых вод, дополнительно делают вертикальную гидроизоляцию и отмостку. Если он построен на влажных грунтах, тогда без дренажа не обойтись, а в суровых климатических условиях дополнительно утепляют фундамент полиуретаном или пенопластом. Засыпку траншеи делают специально подготовленной насыпной землей, поверх которой обустраивают отмостку.

 

Какой грунт считается слабым?

Слабыми являются торфосодержащие, водонасыщенные грунтовые породы. Таким почвам не хватает жесткости для формирования надежной опоры, равномерного распределения веса. Если разные части фундамента подвергаются различным нагрузкам, то начинают появляться проблемы с конструкцией основания.

Грунты на заболоченных территориях являются сильно сжимаемыми. Водонасыщенные супеси, рыхлые пески обладают высокой пористостью. В заторфованных почвах содержится половина состава органических веществ. Низкая несущая способность объясняется высокой пористостью.

Неправильный фундамент на слабом грунте может быть небезопасным. При неравномерных деформациях и осадках почвы основание постепенно разрушается. Из водонасыщенного грунта жидкость выдавливается, а постройка начинает оседать. Высокая влажность заболоченных территорий становится причиной пучинистости почвы.

Слабые прослойки обладают высоким коэффициентом водонасыщения, а также большой сжимаемостью. При строительстве на таких участках необходимо соблюдать специальные правила:

• нельзя нарушать естественное состояние породы, поскольку из-за этого снижаются ее механические свойства;
• в процессе эксплуатации построек не стоит увеличивать нагрузку на основание;
• требуется обустройство дренажа, противофильтрационных полостей, чтобы обеспечить условия для поддержания одинакового уровня воды;
• следует учесть чувствительность к динамическим нагрузкам, значение структурной прочности породы;
• нагрузка на фундаментное основание должна выполняться постепенно и медленно по всей площади конструкции.

Толщина слабой грунтовой прослойки бывает разной. Иногда она меньше метра, а в другом случае может быть больше 10 метров. Однако обычно под болотистым слоем лежит малосжимаемый грунт, который обладает благоприятными свойствами для строительства.

При создании прочного основания на любом виде породы применяются специальные конструктивные решения. Строительство на слабых почвах выполняется с учетом уменьшения осадки. Для этого требуется сокращение удельного давления постройки на основание. Жесткость каркаса здания позволяет уменьшить чувствительность к деформациям почвы.

Слабые почвы

После проведенных комплексных изысканий выясняется, что все дело в фундаменте. Вернее в его неприспособленности для того вида почв, на которых стоит частное жилище.
Одними из таких видов почв, требующих к себе серьезного отношения при устройстве фундамента, являются слабые почвы. К ним относятся, в первую очередь, водонасыщенные песчаные почвы и торфосодержашие грунты.

 

Фундамент на слабых почвах

Для таких почв не годится обычный МЗФЛ или свайно – ростверковый фундамент. Такие фундаменты на слабых почвах будут «разваливаться», потому что подошве ленты в МЗФЛ и нижней поверхности ростверка в свайном фундаменте будет не хватать жесткости грунта для качественной равномерной опоры. Фундаменты будут трескаться, испытывая разные нагрузки на разные свои части.

Свайный фундамент на винтовых сваях также не самый лучший вариант на слабых почвах. Сваи будут плыть в слабых грунтах из-за их недостаточной несущей способности.

Фактически, единственным типом фундамента, способным надежно «стоять» на водонасыщенном песке и торфе, будет плитное основание. Плита, в силу своего строения будет лежать «поверх» слабого грунта. Нагрузка конструкции дома на общую площадь плиты гораздо ниже, чем в МЗФЛ, ленточном или свайном фундаментах.

В случае же горизонтальных подвижек дом на плитном основании будет «ехать» весь целиком, что сводит на нет любые деформационные процессы в конструкции дома от неравномерной нагрузки через фундамент.

 

Конструктивные особенности плиты на слабом грунте

Плита на слабом грунте устраивается точно такая, как и на любом другом виде грунта. Ну, разве что, исключая скальные породы, на которых такой тип оснований имеет свои особенности обустройства.

Плита будет представлять собой сплошную «подошву» под дом, с ребрами жесткости под наружные и несущие стены строения. Под различные нагрузки заливается плита разной толщины. Ребра жесткости обычно на 100 мм толще, чем сама плоскость плиты.

Плитный фундамент — один из самых разумных вариантов на слабых почвах

В случае если обустраивается «утепленная шведская плита» (УШП), в нее закладываются элементы системы отопления по проекту – проводной теплый пол либо жидкостный. В статье на сайте, посвященной устройству УШП мы еще коснемся подробнее этого вопроса.

 

Какие еще фундаменты возможны на слабых почвах

Кроме плиты, на слабых почвах можно обустроить анкерный столбчатый фундамент – «плита наоборот». Есть положительные истории использования таких фундаментов практически «в болоте» — на затапливаемых пойменных берегах рек.

Таким образом, при постройке дома на подобном грунте хозяин фактически решает задачу, во что ему вкладываться – в комплексный дренаж с полным осушением локального участка (абсолютно не дает гарантии, что можно будет построить обычный фундамент) или в специализированный фундамент.

Плитный фундамент в такой ситуации будет самым бюджетным решением проблемы. Анкерный столбчатый фундамент будет более дорогим вариантом решения, но зато он применим на очень сложных участках строительства, вплоть до низких речных заболоченных берегов.

Выбор фундамента

Важное значение при выборе проектного решения для выполнения строительной задачи по формированию фундамента играют особенности рельефа, уровень грунтовых вод, состав грунта, условия эксплуатации постройки, ее вес и конфигурация. Для слабого состава почвы, на подтопляемых участках, склонах предпочтительным является возведение свайного сооружения с обвязочным поясом.

Строительство основания для дома на сваях становится все популярнее среди застройщиков. Данный вид фундамента представляет собой определенное количество опор, объединенных ростверком. Подобное обустройство основания обходится довольно недорого по стоимости и обладает хорошими эксплуатационными показателями.

Слабые породы могут значительно отличаться по своим характеристикам. Например, рыхло-песчаные почвы обладают другими свойствами, чем водонасыщенные. Свайный фундамент на слабом грунте вполне подходит для деревянного дома, который имеет достаточно небольшой вес. На подобном виде породы лучше использовать легкие каркасные конструкции, а также брус, бревна.

К выбору основания на проблемных территориях нужно подходить разумно. Например, свайно-винтовая конструкция подходит для участков благоустраиваемых без возможности применения тяжелой техники, заторфованных, с крутым уклоном, которые нерентабельно выравнивать. Для улучшения несущих свойств слабых слоев иногда делают выторфовку, при которой заменят водонасыщенную породу непучинистой почвой или создают насыпь.

Геологические изыскания

Для принятия правильного решения на подготовительном этапе возведения объекта проводятся геологические изыскания. На основе полученных результатов специалисты делают профессиональные выводы. Для слабых почв фундамент на сваях оказывается практически всегда безальтернативным решением.

Исследование физических свойств земли необходимо для определения возможности выдерживать нагрузку строения через фундаментное основание. Внешняя среда влияет на качественные характеристики почвы, которые меняются при изменении температуры, влажности, других явлений.

Расчет

Неправильная конструкция фундамента при строительстве на слабом грунте создает неравномерные осадки из-за которых надежность основы для дома снижается. Чтобы ограничить деформации, необходимо провести грамотно расчеты конструкции. Для этого применяются специальные алгоритмы. Обязательно рассматриваются два предельных состояния элементов фундамента. Во-первых, необходима прочность конструктивных составляющих. Во-вторых, проводится оценка осадки фундаментного сооружения.

При исследовании почвы может оказаться, что физико-механические свойства ее слоев различные. Это значит, их водонасыщение является не полным. Поэтому в расчетах необходимо отталкиваться от самого невыгодного варианта (полного водонасыщения).

Слабые грунтовые породы состоят из глины, плывунов, песчаных, торфяных пластов. При таком сочетании учитывается подвижность пород. Проект разрабатывается на основе результатов анализа грунта, взятого из контрольных скважин. Благодаря этим исследованиям рассчитывается несущая способность.

Свайный фундамент

Для водонасыщенных земель, участков с уклонным рельефом выгоден и надежен свайный фундамент. Другой вид основания для постройки на таких землях делать нецелесообразно. Предполагается, что устанавливаемые опоры должны упираться в плотные слои почвы, на которые будет передаваться вес строения. Понятно, что намного проще выполнить только лишь свайные работы, чем заботиться о водоотведении и выравнивании площадки под строительство. В этом случае застройщик экономит на стоимости земляных операций, обустройстве опалубки и т.д.

Затраты на возведение подобной конструкции получаются относительно невысокими. К тому же, значительно сокращается время строительства по сравнению с проведением работ, необходимых для плитного или ленточного основания. Строительство фундамента на сваях можно выполнять зимой и летом, весной и осенью.

Чтобы не допустить ошибок при выборе опор для фундамента на конкретном типе грунта, следует обратиться за помощью к специалистам. Компания Эндбери производит и выполняет монтаж винтовых и железобетонных свай.

Железобетонные сваи

Железобетонные конструкции являются долговечными и подойдут для любых грунтовых пород. Забивные сваи могут быть длиной 3-24 метра. Их сечение – 25-40 сантиметров. Надежность, эксплуатационные свойства конструкции определяются качественными характеристиками материала, из которого изготовлены опоры.

Расчетное число забивных столбов зависит от уровня пучинистости грунта. Ж/б свая при погружении должна преодолеть слабые пласты и достигнуть твердого слоя. Упираясь в крепкие породы, конструкция получается устойчивой и долговечной. При этом финансовые расходы на материал – небольшими, но требуется применение сложного оборудования для забивания железобетонных опор. Для этих целей применяются гидравлические, вибропогружатели или другая спецтехника.

Винтовые сваи

Конструктивной особенностью винтовых свай является заостренный стержень необходимой длины с лопастями. Благодаря этому свая врезается в землю и вкручивается. Винтовые сваи используются обычно для формирования фундамента под загородные дома. Процесс погружения опор в землю достаточно прост. Ввинчивание стержней может производиться вручную. Поэтому фундамент получается достаточно экономичным по стоимости.

Винтовые столбы считаются наиболее удобным вариантом при строительстве дома на слабых грунтах. Технология процесса создания винтовой конструкции несложная. На основании проектных расчетов определяются места установки столбов, закручивание которых может осуществляться вручную или с помощью спецтехники.

После возведения свайного сооружения делается ростверк, соединяющий воедино все элементы. В результате правильного монтажа преимущества винтовой конструкции очевидны:

• строительство можно выполнять на слабых грунтах с неровным рельефом;
• дом располагается над поверхностью земли;
• исключается развитие процесса гниения, поскольку происходит проветривание дома снизу;
• простой способ установки свай. Их ввинчивание возможно усилиями двух человек;
• возможность монтажа в зимних условиях.

Лопасти винтовых опор, закрепленные в грунтовых породах, способны удерживать строение определенного веса. Мощность твердого пласта должна быть порядка трех метров или больше.

Длина свайного столба делается такой, чтобы пронзиться через слабые пласты и закрепиться в несущих слоях. Условиям грунта должна соответствовать специальная конфигурация лопасти. При необходимости винтовая опора наращивается до требуемой длины.

Для жесткости конструкции установленные сваи соединяются ростверком из стального швеллера, бруса или бетона. Ростверк способствует передаче нагрузки от несущих элементов дома на опоры.

Конструкция винтового фундамента:

• экономична по стоимости в сравнении с традиционными видами оснований;
• формируется достаточно быстро в любое время года;
• получается безопасной, надежной;
• не подвергается морозному пучению;
• является долговечной и прочной.

Каждая свая, выполненная из качественных материалов, способна выдержать нагрузку до пяти тонн.

Ленточный фундамент

Наиболее простая конструкция фундамента для малоэтажного дома — ленточная. Именно она доминировала, в том числе и на болотистых участках, в период дачного бума 1980–90-х гг.

 

Схема устройства простого плитного фундамента.

Мелкозаглублённая лента была чрезвычайно популярна в силу сравнительно низкой стоимости; при этом она рекомендовалась некоторыми территориальными строительными нормативами, например ТСН МФ-97 МО. Общая высота такой ленты не превышает 1 м, ширина обычно составляет 30–40 см, а глубина заложения — 30–50 см (часто вообще обходятся без траншеи, а лишь снимают плодородный слой на площади застройки).

Свайно-ленточный фундамент.

 

В результате сезонных подвижек грунта такой фундамент упруго деформируется, вследствие чего в стенах дома могут появиться трещины. Даже усиленное армирование (как минимум два горизонтальных пояса из арматуры диаметром 10–16 мм) помогает не всегда. Практика показала, что плавающий ленточный фундамент — не лучший вариант для здания с блочными (блочно-кирпичными) стенами, в особенности если оно имеет сложную конфигурацию, террасы и иные пристройки. Между тем для прямоугольных в плане каркасных, бревенчатых и брусовых построек он вполне пригоден. 

Для демонтажа опалубки требуется расширить траншею как минимум на 40 см. Зато потом можно нанести на внутреннюю и наружную стенки фундамента гидроизоляцию, которая продлит срок службы конструкции.

Ленточный фундамент глубокого заложения оптимален для тяжёлого здания, строящегося на участке с достаточно плотным грунтом — глиной или суглинком с минимальной примесью ила, без плывунов. (Вообще, наиболее рентабельна плитно-ленточная конструкция с устройством подвального или цокольного этажа, но она подходит лишь для сухих участков и в статье не рассматривается.)

Глубина промерзания грунта зависит от его типа и местных климатических условий. В Центральном регионе России при глинах и суглинках она варьируется от 1,2 до 1,6 м.

Ленточный фундамент может быть как монолитным, так и блочным. Монолитная ж/б конструкция лучше противостоит воздействию боковых сил морозного пучения, в целом жёстче и может возводиться без помощи автотехники — правда, тогда намного возрастут временные затраты.

Свайно-буровой фундамент с ростверком и стяжкой.

 

Уменьшить объём земляных работ и сроки строительства позволяет упрощённая технология, при которой опалубку сооружают лишь для надземной части фундамента, а подземную заливают в выстеленную рулонным гидроизоляционным материалом траншею. Однако из-за неизбежных неровностей стенка такого фундамента довольно прочно сцепляется с грунтом и более подвержена воздействию касательных сил морозного пучения. Впрочем, нагрузка, создаваемая зданием, обычно их компенсирует. 

Если плотный слой грунта расположен значительно ниже глубины промерзания, лента оказывается ненадёжной или слишком дорогостоящей.

Другой популярный способ предполагает монтаж несъёмной опалубки из ЭППС-плит. Такая опалубка проста в монтаже (для крепления стенок используются специальные регулируемые стяжки, они же служат опорой для арматурных поясов) и нейтрализует касательные силы морозного пучения: сцепление гладких ЭППС с грунтом невелико. 

Опалубка из сборных щитов или досок обойдётся дешев­ле пенопластовой, с учётом того что щиты можно взять в аренду, а пиломатериалы — использовать в дальнейшем, например, для черновых полов. 

 

Сравнительно недавно была разработана технология возведения ленточных фундаментов малоэтажных домов с использованием виброгрейфера (грунтозаборника) и блочной вибропогружаемой опалубки. Суть способа такова: сначала с помощью виброгрейфера разрабатывают фрагмент («захватку») траншеи протяжённостью приблизительно 2 м, в который автокраном по очереди погружают небольшие (условно 0,3 × 0,7 ×1,5 м) толстостенные металлические ёмкости (профилировочные блоки) с жёстко присоединённой к ним вибрационной установкой. Блоки оснащены замковым соединением, благодаря чему точно выстраиваются в ряд.

Далее в них заливают бетонную смесь и так, постепенно удлиняя траншею и переставляя блоки, формируют монолитную ленту. Преимущество способа — в скорости, а также в том, что бетонная смесь хорошо уплотняется вибрацией. А недостатки заключаются в необходимости применения мощной техники, заводского бетона и невозможности обеспечить непрерывные армирование и заливку, что отрицательно сказывается на прочности ленты. 

Что даёт георазведка

Без точных данных о составе грунта на участке нежелательно начинать строительство даже лёгкого каркасного дома. Стоимость георазведки, например, в столичном регионе сегодня составляет около 30 тыс. руб. За эту сумму фирма должна пробурить как минимум четыре скважины глубиной 3–5 м, взять пробы грунта с разной глубины и сделать их гранулометрический анализ. Эти сведения позволят правильно выбрать тип фундамента и рассчитать конструкцию по несущей способности. В случае свайно-забивного или свайно-винтового фундамента требуемые параметры также можно выяснить путём пробного забивания или завинчивания нескольких свай. 

Для каркасного или небольшого (до 100 м2) дачного брусового дома подойдёт фундамент из стальных забетонированных изнутри винтовых свай, связанных рандбалками из швеллера. 

Такие сваи завинчивают вручную или с помощью компактной электроустановки. Они вполне подходят для строительства на склонах. 

Устройство армокаркаса плитного фундамента зависит от расчётных нагрузок. Как правило, основную площадь требуется армировать двухуровневой решёткой. 

Но в случае небольших лёгких зданий нередко используют одноуровневое армирование. 

Решётку приподнимают на подставках, чтобы она находилась в толще бетонного слоя. 

 

Свайный фундамент

Свайные фундаменты практически не подвержены морозному выдавливанию, но обладают сравнительно невысокой несущей способностью (а точнее, для её увеличения порой требуются слишком большие затраты). Они предпочтительны при строительстве на склонах и подтопляемых территориях и надёжнее ленточных в том случае, если верхний слой грунта — просадочный, но под ним, на глубине не более 2–5 м, располагаются плотные породы, на которые можно опереть сваи-стойки. На заиленных грунтах иногда применяют висячие сваи, несущая способность которых обеспечивается силами трения между боковыми поверхностями и грунтом, однако для столь неблагоприятной «геологии» лучше подойдут плитные и комбинированные конструкции, о которых речь пойдёт ниже. 

Бетонные сваи могут оснащаться опорными площадками для монтажа деревянной обвязки, хотя чаще выполняют железобетонный ростверк. 

 

Шаг, необходимую длину и сечение свай определяют по расчёту согласно СП 24.13330.2011. 

Забивные и вибропогружаемые сваи изготавливаются на заводе. По прочности они превосходят железобетонные изделия, выполненные на объекте (в том числе с использованием трамбовочных приспособлений). Преимущества забивного (вибропогружаемого) фундамента ещё и в том, что сваи при монтаже уплотняют грунт, благодаря чему их несущая способность увеличивается. Однако необходимо обеспечить проезд на участок сваебойной машины или автокрана с виброустановкой. Стоимость конструкции довольно высока: каждая свая длиной 4 м с учётом монтажа обойдётся в 9–12 тыс. руб. 

Буровые сваи обойдутся на 30–40 % дешевле забивных и оптимально подойдут для дома с не слишком тяжёлыми (брусовыми, бревенчатыми, из пенобетонных, полистиролбетонных или арболитовых блоков). Для возведения такого фундамента не нужна автотехника — достаточно взять в аренду механизированные бур и бетономешалку. Суть технологии в том, что в грунте бурят отверстия диаметром 150–250 мм, надстраивают их опалубкой, при необходимости откачивают воду, а затем опускают в каждую скважину арматурный каркас и заливают бетон и уплотняют его погружным вибрационным устройством. Если грунт осыпается или плывёт, в отверстия предварительно вставляют асбестоцементные обсадные трубы. 

В Подмосковье буровые и винтовые сваи заглубляют в среднем на 1,6–1,8 м. 

При монтаже буровых свай оставляют выпуски арматуры, которые потом связывают проволокой или сваривают с арматурным каркасом ростверка
Верх свай связывают моно­литным ростверком
Важно учитывать, что на эту часть фундамента могут действовать силы морозного пучения. Чтобы нейтрализовать их, выполняют висячий ростверк в опалубке на подпорках или используя удаляемую песча­ную подсыпку. Но если дом расположен на скло­не, песок из  пространства меж­ду сваями можно не удалять. В данном случае подсыпка почти не увлажняется и не оказывает воздействия на обвязочные балки

При использовании бура ТИСЭ-Ф с откидным плугом можно сформировать в нижней части свай уширение, которое  увеличит несущую способность конструкции и одновременно полностью исключит вероятность морозного выдавливания.

Винтовые сваи. Это самый дешёвый из свайных фундаментов (одна опора диаметром 200 мм и длиной 2,5 м с учётом монтажа обойдётся в 2600–3000 руб.), но срок его службы при использовании обычных сварных изделий не превышает 50 лет. Существенно надёжнее (но и в полтора-два раза дороже) изделия с литыми наконечниками. Ещё более долговечны железобетонные винтовые сваи, но эта недавняя разработка ещё не запущена в массовое производство. 

Песчано-гравийная подушка под ленточным фундаментом уменьшает силы морозного пучения лишь при наличии глубинного дренажа. В остальных случаях она служит для выравнивания и увеличения несущей способности основания.

Плитный фундамент

Плитный фундамент обладает значительным запасом несущей способности и обеспечивает наиболее равномерное распределение нагрузки от здания на грунт. Именно такое основание часто является оптимальным на слабонесущих и подвижных грунтах, в том числе пылеватых и илистых песках, лёссах и торфяниках. К тому же конструкция намного упрощает монтаж перекрытия первого этажа (не надо сооружать столбчатые опоры для балок или устраивать засыпку со стяжкой). Но её стоимость довольно высока — обычно даже больше, чем у свайно-забивного фундамента. Это связано с большим расходом материалов (пескогравия, бетона, при шведском варианте — ещё и влагостойкого утеплителя) и необходимостью заказа заводской бетонной смеси. 

Каркас плиты. 

На каркасе плиты с помощью хомутов фиксируют трубы напольного отопления. Обычно трубы укладывают двойным змеевиком, но с точки зрения теплового комфорта предпочтителен монтаж улиткой
Затем систему тестируют под давлением в два этапа, после чего заливают бетонной смесью

Неутеплённый плитный фундамент используют для тяжёлых зданий с кирпичными стенами. Конструкция представляет собой ровную и гладкую монолитную железобетонную плиту, залитую в опалубку поверх подушки из пескогравия. Она проста и надёжна, но требует очень много арматуры и бетона (в 2–3 раза больше, чем полноценный ленточный фундамент, и в 4–6 раз больше, чем свайный). Дело в том, что нагрузка от стен и силы морозного пучения сосредоточены в основном у края плиты, и, чтобы не допустить деформацию и растрескивание монолита, приходится увеличивать его толщину до 250 мм и более. 

Утепление цоколя плитами экструзионного пенополистирола «заякоривание» ленты с помощью буровых свай— эффективные средства борьбы с силами морозного пучения. 

Обычный (неутеплённый) плитный фундамент — одно из лучших решений для строительства тяжёлого кирпичного или бетонного здания на однородном по составу слабонесущем грунте.

Несколько менее материалоёмка (но более трудоёмка) оребрённая плита. Рёбра можно устроить как снизу (методом заливки в траншеи), так и сверху (с помощью опалубки). С точки зрения прочности предпочтителен первый вариант, зато второй несколько дешевле, так как верхние рёбра одновременно служат цоколем и опорой для пола первого этажа.

Мелко-заглублённая лента относится к плавающим основаниям: под воздействием сил морозного пучения она приподнимается при промерзании грунта и опускается при его оттаивании. Но силы эти часто распределены неравномерно (главным образом из-за разницы во влажности и температуре почвы c северной и южной стороны от дома). В итоге иногда возникает усадочный крен. 

 

Неутеплённая плита, как и мелкозаглублённая лента, относится к плавающим фундаментам и может совершать сезонные подвижки (особенно если дом зимой не отапливается), что необходимо учитывать при возведении пристроек.

Преодолеть силы морозного пучения можно, увеличивая глубину заложения фундамента, осушая участок или защищая грунт от промерзания. Последний способ — самый простой и дешёвый.  

В процессе монтажа шведской плиты стыки утеплителя заделывают клей-пеной. При устройстве подушки слои разделяют геотекстилем, что способствует более равномерному распределению нагрузки на основание. 

Утеплённая шведская плита защищает грунт основания от промерзания, поэтому на неё не действуют силы морозного пучения. Но по жёсткости конструкция уступает обычному монолиту и в основном применяется при строительстве зданий с каркасными или пеноблочными стенами. Фундамент этого типа, как правило, служит черновым полом и оборудуется системой водяного обогрева, используемой для отопления всего здания. А так как плита обладает значительной тепловой инерцией, то в доме легче поддерживать постоянную температуру — как зимой, так и летом. Пожалуй, единственный её недостаток — сравнительно низкий цоколь. Преодолеть этот минус помогает пескогравийная подсыпка.  

Цоколь ленточного или свайно-ростверкового фундамента обязательно отделяют от стен рулонной гидроизоляцией на мастике. 

Утеплённый плитный фундамент оптимален для дома, в котором живут постоянно. Для дачи в тех же геоусловиях лучше подойдут сваи или плавающая лента

Железобетонный фундамент

Конструкция любого железобетонного фундамента на проблемном грунте предъявляет повышенные требования к качеству бетона. Желательно приобретать готовую смесь на проверенном предприятии. При самостоятельном приготовлении смесь должна быть тщательно перемешана, а значит, без мини-бетономешалки не обойтись. Желательно также покупать промытый песок, так как глинистые включения ослабляют бетон, и использовать щебень средней фракции (20–40 мм), а не речной гравий. Холодные рабочие швы крайне нежелательны (в случае плиты — недопустимы), а если их не избежать, то необходимо дополнительное армирование ослабленного участка отрезками прутка длиной не менее 1 м. 

Порой ширину ленты или ростверка приходится увеличивать, чтобы создать опору для утепляющих и отделочных слоёв стены. 

 

Гибридные варианты фундамента

Стремление объединить преимущества разных типов фундаментов привело к появлению комбинированных конструкций. 

• Свайно-ленточный фундамент представляет собой сочетание мелкозаглублённой ленты и буровых либо забивных свай. Несущая способность такого фундамента в основном обеспечивается лентой, а сваи предотвращают её выталкивание. Но при промерзании грунта конструкция испытывает повышенные нагрузки (особенно если лента недогружена) — именно поэтому в ней не стоит использовать винтовые сваи, у которых могут оторваться лопасти. Такой фундамент хорошо сочетается с простыми в плане небольшими блочно-кирпичными зданиями.
• Свайно-плитный фундамент крайне редко, но всё же применяется в частном домостроении при возведении кирпичных домов большой площади. Он представляет собой свайное поле (сваи располагают с шагом 1,5–2 м на всей площади застройки), объединённое с толстой монолитной плитой. 
• Свайно-буровой фундамент с ростверком и стяжкой — неплохая альтернатива шведской плите, обеспечивающая без дополнительных затрат высокий цоколь, а значит, лучшую защиту стен от увлажнения. Стяжку толщиной 100–150 мм с одноуровневым армированием выполняют поверх ростверка и тщательно утрамбованной песчаной подсыпки. При этом цоколь утепляют снаружи плитами ЭППС, чтобы снизить вероятность промерзания грунта под фундаментом.