Разбираемся, как спроектировать и построить фундамент частного дома, чтобы предусмотреть все требования

Любое строительство начинается с переноса проектных решений на местность. Эта операция, называемая разбивкой здания в натуре, требует особой тщательности. Даже незначительное, незаметное глазу отклонение прямого угла от 90° впоследствии обернётся серьёзными проблемами: при устройстве перекрытий придётся подгонять балки по месту, а с железобетонными плитами ситуация становится ещё сложнее; настил полов потребует подрезки досок под непредусмотренный проектом угол.

Для точной разбивки применяют геодезические инструменты – теодолит, вешки, мерную ленту. Однако на частной стройке часто используют проверенный метод веревочного прямоугольного треугольника со сторонами 3, 4 и 5 метров, выдерживая те же пропорции. Этот «египетский треугольник» обеспечивает достаточную для малоэтажного строительства точность.

Сначала на земле устанавливают линию фасада, ориентируясь на расположение соседних домов и соблюдая отступ от улицы не менее 5 метров. Линию фиксируют шнуром, натянутым между гвоздями, вбитыми в крепкие колья. Колья обязательно выносят за габариты будущего дома на 1,5-2 метра, чтобы при рытье траншей или котлована под подвал они не были повреждены.

От линии фасада с помощью отвеса отмечают точку первого угла дома – точку А. Приложив к ней вершину «египетского треугольника», откладывают перпендикулярную линию бокового фасада, также натягивая шнур на вынесенных кольях. От точки А отмеряют проектную длину уличной стены (точка В) и боковой стены (точка С). Последнюю точку D – противоположный угол дома – находят аналогично, контролируя длину стен и используя теодолит или повторное построение треугольника. Критически важным этапом является проверка диагоналей: если длины диагоналей прямоугольника равны, все углы строго прямые. При работах на участке со значительным уклоном шнуры необходимо натягивать строго в одном горизонтальном уровне, контролируя это уровнем.

Для сложной конфигурации плана, особенно при наличии косых участков или эркеров, целесообразно вести разбивку по разбивочным (модульным) планировочным осям, указанным в чертежах. Вместо отдельных колышков на углах и пересечениях стен удобно устраивать обноску: в землю вбивают жерди, к ним на высоте 1-1,5 метра от земли прибивают доски. Именно в эти доски вбивают гвозди, обозначая шнурами оси стен, ширину фундамента и другие ключевые размеры. После завершения разбивки можно приступать к земляным работам.

Определение типа основания и конструктивной схемы

Фундамент воспринимает нагрузки от веса стен, перекрытий, кровли, а также полезные нагрузки от людей и оборудования и передаёт их на основание – грунт. Естественное основание – это грунт, который своей несущей способностью обеспечивает устойчивость здания с допустимыми нормативными осадками. Если грунт слабый (торфяник, плывун, насыщенный водой), его необходимо искусственно упрочнять трамбованием, химическим закреплением или заменять – такое основание называют искусственным. Для большинства одно-трёхэтажных коттеджей достаточно естественного основания, однако выбор конструктивной схемы фундамента напрямую зависит от вида грунта, глубины его промерзания и уровня грунтовых вод.

Затраты на возведение фундамента составляют 15-18% от общей стоимости дома. Фундаменты делают не только под несущие стены, но и под печи, тяжёлое оборудование, причём их сооружают независимо от основного фундамента стен, оставляя зазор не менее 50 миллиметров.

По конструктивной схеме различают ленточные фундаменты (под стены или ряд опор), столбчатые (для лёгких стен или при глубине залегания прочного грунта более 2 метров) и сплошные, устраиваемые под всей площадью здания. Сплошной монолитный фундамент применяют при слабых неоднородных грунтах, для создания водонепроницаемой защиты подвалов или при высоком уровне грунтовых вод. Классический пример – здание ЦУМа в Москве, построенное над рекой Неглинной на сплошной железобетонной плите.

В последнее время для малоэтажных домов активно применяют свайные фундаменты. Их выбор оправдан, когда требуется передать на слабый грунт значительные нагрузки, при высоком уровне грунтовых вод или необходимости минимизировать объём земляных работ. По сравнению с ленточными, свайные фундаменты сокращают объём земляных работ до 80% и снижают расход бетона на 40%. Материалы для фундаментов применяют различные: естественный камень марки не ниже 200 (плотный ракушечник, известняк, бут), тяжёлый бетон марки 50 и выше, железобетон, красный хорошо обожжённый кирпич марки не ниже 100, а также антисептированная древесина (преимущественно для деревянных зданий). По методу возведения фундаменты бывают сборными (индустриальными) и монолитными, изготавливаемыми непосредственно на площадке.

Особенности ленточных фундаментов для домов без подвала

Перед началом копки траншей под фундамент дома без подвала необходимо снять верхний растительный слой грунта толщиной 150-250 миллиметров на всей площади застройки, включая зону будущей отмостки. Оставленный растительный слой под домом приведёт к загниванию деревянных конструкций, просадкам грунта и появлению биологической активности в подполе. Образовавшееся «корыто» засыпают грунтом, вынутым из траншей, но только тем, который не содержит органических включений. Этим же грунтом формируют небольшое повышение в подполье, чтобы предотвратить затекание воды под дом.

Размеры траншей и глубину заложения фундамента определяют исходя из свойств грунта, уровня грунтовых вод и нормативной глубины промерзания. Для Московской области нормативная глубина промерзания составляет 140-160 сантиметров, для Минска – 100 сантиметров, для Самары – 170 сантиметров. Эти значения следует уточнять в местных проектных организациях.

При глубине траншей до 1 метра и ширине до 0,6 метра их стенки делают вертикальными. При большей глубине или сыпучих грунтах требуется устройство временной опалубки из щитов или досок, которую после завершения работ извлекают. Интересно, что для одно-трёхэтажных кирпичных домов размеры подошвы ленточного фундамента зачастую одинаковы, поскольку нагрузки относительно невелики, а площадь опоры примерно в три раза превышает расчётную. Ширина подошвы для бутовых фундаментов принимается не менее 600 миллиметров, для бутобетонных, бетонных и железобетонных – 400-600 миллиметров, для кирпичных – 510 миллиметров. Такие значения обеспечивают удобство кладки и необходимую перевязку вертикальных швов.

Обрез фундамента (верхняя часть) выступает над прилегающей землёй примерно на 100 миллиметров и может быть шире или уже толщины стены в зависимости от конструктивного решения. При слабых и неоднородных грунтах, когда давление дома превышает нормативные 1-1,5 кг/см², подошву расширяют за счёт уступов через каждые 300-600 миллиметров по высоте или устройством бетонной подушки. Эффективны и песчаные подушки из крупного или среднего песка с частицами 1-2 миллиметра. Подушку укладывают слоем 150-300 миллиметров и тщательно уплотняют трамбованием с обязательным увлажнением.

Влияние типов грунтов на глубину заложения

Ошибочно полагать, что фундамент всегда должен быть массивным и заглублённым ниже глубины промерзания. Решающим фактором является пучинистость грунта – его способность увеличиваться в объёме при замерзании насыщенной воды. Скальные грунты прочны, не сжимаемы, водонепроницаемы и не пучинисты. На них фундамент можно закладывать непосредственно по выровненной поверхности, но встречаются такие основания редко.

Крупнообломочные грунты (щебень, галька, гравий) с частицами более 2 миллиметров служат хорошим основанием при условии их плотного залегания и отсутствия размывания. Песчаные грунты подразделяются на гравелистые, крупные, средней крупности и пылеватые. Чем крупнее и чище песок, тем выше его несущая способность. Крупнообломочные и песчаные грунты, за исключением пылеватых, обладают высокой водопроницаемостью и не пучинятся при замерзании. Поэтому на таких грунтах независимо от уровня грунтовых вод глубину заложения фундамента можно принимать не менее 0,5 метра от спланированной поверхности.

Глинистые грунты содержат мелкие чешуйчатые частицы и многочисленные капилляры, легко всасывающие воду. При промерзании они значительно увеличиваются в объёме, вызывая пучение. Суглинки содержат от 10 до 30% глинистых частиц, супеси – от 3 до 10%. В этих грунтах глубину заложения определяют исходя из глубины промерзания и уровня грунтовых вод в период замерзания. Если уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания на 2 метра и более, фундамент можно закладывать на глубину не менее 0,5 метра. Если же расстояние от поверхности до уровня грунтовых вод меньше глубины промерзания, подошву необходимо закладывать на глубину промерзания или даже на 0,1 метра глубже.

Для отапливаемых зданий (с температурой внутри помещений не ниже +10°C) расчётную глубину промерзания под наружные стены можно уменьшить: на 30% при полах на грунте, на 20% при полах на лагах по кирпичным столбикам и на 10% при полах на балках. Для внутренних стен, колонн и перегородок в таких зданиях глубину заложения можно принимать равной 0,5 метра независимо от глубины промерзания.

Столбчатые и свайные фундаменты: экономия материалов

При плотных грунтах, лёгких стенах и большой глубине заложения столбчатые фундаменты оказываются экономичнее ленточных в 2-4 раза. Столбы устанавливают с шагом 1,5-3,5 метра, обязательно располагая их в углах дома, в местах пересечения стен и под сосредоточенными нагрузками. Минимальные размеры столбов составляют: для бутобетонных – 400×400 миллиметров, для бутовых – 600×600 миллиметров, для кирпичных – 510×510 миллиметров (под стены одноэтажных зданий и перегородки допускается 380×380 миллиметров), для сборных железобетонных – 300×300 или 200×400 миллиметров.

Под столбами устраивают уширение в виде бетонной или песчаной подушки толщиной 100-300 миллиметров. Поверху столбы объединяют железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или железокирпичными перемычками, на которые затем опирается цоколь. Столбы из кирпича или бута армируют по высоте через каждые 250-400 миллиметров стальной проволокой диаметром 6 миллиметров или арматурной сеткой, желательно также устраивать вертикальное армирование. Из-за возможного пучения грунта под перемычками под них делают подсыпку из песка или шлака слоем 500 миллиметров с обязательным зазором 40-50 миллиметров.

Свайные фундаменты заслуживают отдельного внимания. В зависимости от материала сваи бывают деревянными (известны десятки тысяч дубовых свай, служащих под Исаакиевским собором более двухсот лет), железобетонными, стальными или комбинированными. По характеру работы различают сваи-стойки, опирающиеся на прочный грунт, и висячие сваи, удерживающие нагрузку за счёт сил трения по боковой поверхности.

Для малоэтажных домов применяют сваи длиной до 5 метров. Их располагают в один или два ряда с шагом от 3 до 8 диаметров сечения. При использовании железобетонных свай квадратного сечения от 250×250 до 400×400 миллиметров шаг обычно составляет 1-1,2 метра. Асбоцементные трубы, заполненные армированным бетоном, также эффективны в этом качестве. Поверху сваи объединяют монолитным или сборным железобетонным ростверком шириной не менее толщины стены (но не менее 300 миллиметров) и высотой не менее 150 миллиметров. Свайные фундаменты являются одним из наиболее прогрессивных решений для нулевого цикла, но требуют предварительного расчёта и чёткого соблюдения технологии.

Особенности фундаментов с подвалом и гидроизоляция

Конструкции фундаментов подвалов и цокольных этажей принципиально не отличаются от бесподвальных, но имеют свои нюансы. Пол подвала чаще всего находится ниже глубины промерзания, поэтому под стены укладывают ленточный фундамент, подошва которого конструктивно располагается немного ниже отметки пола. Наибольшее распространение получили сборные фундаменты из бетонных блоков марок 100 или 200. Обычная толщина и высота таких блоков – 400, 500 или 600 миллиметров, длина – от 900 до 2400 миллиметров.

На слабых грунтах блоки устанавливают на железобетонную подушку, уложенную на песчаную подготовку толщиной 150 миллиметров. Для отапливаемых подвалов целесообразно использовать облегчённые пустотелые блоки, но в насыщенных водой грунтах они потребуют дополнительной гидроизоляции и теплозащиты.

При строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах по обрезу фундамента и в местах пересечения стен укладывают армированные распределительные пояса из цементного раствора марки 100 толщиной 30-50 миллиметров. Экономию материала на плотных грунтах обеспечивают прерывистые фундаменты, где блоки-подушки укладывают с промежутками 200-900 миллиметров, которые затем заполняют грунтом.

Для освещения и вентиляции подвалов в наружных стенах предусматривают окна, а перед ними – приямки. Стенки приямков выполняют из красного кирпича или железобетона, снаружи дважды обмазывают горячим битумом, изнутри оштукатуривают щелочным раствором. Дно приямка делают бетонным с уклоном от окна и дренирующим стоком. Сверху приямок и окно закрывают защитной металлической решёткой.

Защита от грунтовых и поверхностных вод – критически важный этап. Вдоль наружных стен устраивают отмостку шириной 600-800 миллиметров (на 200 миллиметров больше свеса крыши) с уклоном от здания 5-10%. По наружному краю отмостки рекомендуется прорыть водоотводную канавку или уложить распиленную вдоль асбоцементную трубу.

Для преграждения капиллярного подъёма влаги по стенам прокладывают горизонтальную гидроизоляцию из двух слоёв рубероида на мастике или слоя жирного цементного раствора 1:2 толщиной 20-30 миллиметров. В наружных стенах её укладывают на 100-150 миллиметров выше уровня отмостки, во внутренних – на уровне подготовки под полы.

При наличии подвала гидроизоляцию устраивают на двух уровнях: первый слой в уровне пола подвала, второй – выше отмостки. Наружные стены подвала защищают вертикальной гидроизоляцией. При сухих грунтах и уровне грунтовых вод ниже пола подвала достаточно двухслойной обмазки горячим битумом.

Если уровень грунтовых вод находится выше пола подвала на 0,2-0,8 метра, применяют оклеечную изоляцию из трёх слоёв рубероида на битумной мастике. Эту изоляцию защищают от повреждений кирпичной стенкой толщиной 120 миллиметров на цементном растворе, а при агрессивных водах – слоем мятой жирной глины толщиной 120-250 миллиметров.

Изоляцию располагают на 0,5 метра выше уровня грунтовых вод, учитывая возможные колебания. Пол подвала, испытывающий давление воды снизу, выполняют с нагрузочным слоем бетона или цементной стяжкой толщиной не менее 50 миллиметров поверх горизонтальной изоляции, уложенной на бетонную подготовку.

ВИДЕО:

Подписывайтесь на За-Строй.РФ в МАХ 

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!