Фундаменты: рациональный подход. Часть II

Ленточный мелкозаглубленный фундамент после завершения работ выглядит весьма внушительно, при этом он очень экономичен по расходу материалов и весьма надежен.

Неоправданные затраты

В предыдущей публикации мы рассматривали технологии создания свайных фундаментов, а также утепленной плиты. Такие фундаменты в ряде случаев вполне себя оправдывают и являются оптимальными для конкретных условий на конкретном участке. В этом материале мы продолжим тему плитных фундаментов, благо для российских застройщиков это излюбленный тип основания под постройки.

Причин этому несколько. Плитный фундамент в большинстве случаев можно не просчитывать и даже не проводить предварительных геологических изысканий (вот почему его иногда называют «ленивым» фундаментом). Тяжелая плита гарантированно обеспечивает надежность фундамента и, как следствие, незыблемость самого дома. Что, в свою очередь, привлекает и заказчиков, которым хочется надежности и не хочется головной боли в процессе эксплуатации дома.

Казалось бы, все понимают, что сооружение плитного фундамента связано с серьезными затратами, поскольку требуется большое количество бетона и арматуры. Однако желание себя обезопасить (со стороны заказчика) и желание сделать фундамент попроще и побыстрее (со стороны застройщиков) заставляет сооружать массивные плиты даже там, где вполне можно было бы обойтись другим, менее затратным типом фундамента.

Когда прочные слои грунта находятся на глубине, единственный выход - применение свай

Проблемы возникают, когда составляются сметы на плитный фундамент. Вроде бы со всем согласный заказчик зачастую начинает округлять глаза и требовать, чтобы ему сделали фундамент подешевле. Увы, плита не может быть дешевой по определению, только арматуры здесь расходуется 60–65 кг на кубометр. Объем бетона тоже не маленький, в ряде случаев требуется ряд дополнительных работ, в частности, по утеплению, так что фундамент получается неоправданно дорогостоящим.

Между тем существует ряд технологий, которые гарантируют надежность и прочность основания дома, позволяя избежать при этом разорительных затрат. Одна из таких технологий пришла к нам из Швеции.

Шведская плита

Из всех типов фундаментов плита обладает самой большой площадью опирания на грунт и потому подходит практически под все типы грунтов. В некоторых случаях эта особенность становится важнейшим критерием выбора в пользу плиты, поскольку иные варианты фундамента на непрочных грунтах попросту не могут обеспечить строящемуся дому необходимую устойчивость.

Плитный фундамент очень надежен, но требует большого количества бетона и арматуры

Большинство российских строителей, как правило, предлагают сооружать плиту с ребрами вверх (см. «Фундаменты: рациональный подход. Часть 1»). Это наиболее освоенный и распространенный в нашем домостроении вариант плиты. Но далеко не единственный вариант. Так, наши близкие соседи шведы давно уже применяют вариант плитного фундамента с ребрами вниз. У этой плиты, можно сказать, снизу выбран бетон, так что центральная ее часть является сравнительно тонкой и глубоко в землю не погружается. Погружается лента, идущая по периметру этой плиты. В сечении эта лента может быть как прямоугольной, так и трапециевидной – в последнем случае, как принято считать, грунт под плитой еще больше уплотняется (помимо того, что он уплотняется еще и под весом бетонной конструкции в целом).

С точки зрения идеи вроде ничего особенного. «Особенное» начинается, когда вы пытаетесь осуществить идею в техническом плане. Оказывается, в российской строительной практике просто не отработана технология заливки такой плиты. То есть залить ее можно, но в итоге либо будет получена не очень качественная плита, либо затраты на сооружение опалубки сделают процесс крайне дорогостоящим.

Как обычно сооружают плиту? Вначале снимают почвенно-растительный слой, насыпают в образовавшуюся полость щебень, утрамбовывают, насыпают песок, еще раз утрамбовывают, и можно ставить опалубку под заливку бетоном. Увы, но для заливки шведской плиты с ребрами вниз такая технология не подходит, поскольку невозможно утрамбовать песок так, чтобы получилась качественная плита, да еще с ребрами вниз. Любая попытка в этом направлении однозначно приведет к грубым нарушениям технологии и в результате – к браку.

Чтобы правильно осуществить эту операцию, шведы придумали специальную опалубку. Основой здесь служат изготовленные из пенополистирола угловой элемент и L-элемент. Из них и складывается опалубка под плиту с ребрами вниз. После заливки там, где требуется, образуется лента, а посередине получается тонкая плита. И никакого брака! Все это делается грамотно, быстро, что важно – силами буквально двоих работников. Как и положено, они снимают поначалу почвенно-растительный слой, укладывают опалубку, слегка присыпают ее землей (иногда устанавливают упоры) и после укладки  арматурных каркасов и металлической сетки осуществляют заливку бетоном.

Что интересно, опалубка при этом получается несъемная. Но самое главное, она фактически исключает контакт бетонных конструкций с землей. Ни плита, ни направленные вниз ребра с ней не  контактируют, то есть фундамент защищен от низких температур промерзающего грунта слоем пенополистирола. По сути, такой фундамент состоит из пенополистирольных конструкций и железобетонного сердечника. Этот сердечник является, ко всему прочему, теплоаккумулятором и повышает энергоэффективность постройки. Плита, как ни странно, оказывается недорогой несмотря на большое количество деталей из пенополистирола. Экономический эффект достигается в данном случае за счет сравнительно небольших объемов бетона, а также за счет снижения трудозатрат.

К сожалению, такой фундамент можно сооружать не на всех типах грунтов и не под все здания. Этот фундамент, кроме того, требуется рассчитывать, то есть он не является «ленивым». А заказчики нередко пренебрегают расчетом, чем зачастую сводят на нет преимущества конструкции. Еще один недостаток: невозможность отделки цоколя тяжелыми облицовочными материалами, например лицевым кирпичом или натуральным камнем. Отсюда проистекают ограничения в применении технологии – более всего она подходит для участка с благоприятными геологическими условиями, где строится относительно легкий, чаще всего каркасный дом.

Татьяна Тюрикова, специалист по маркетингу компании WAVIN
Наиболее проблемными грунтами считаются глинистые, суглинистые и супесчаные. Они надолго задерживают воду и являются пучинистыми: влага, проникшая в эти грунты осенью, замерзает зимой и увеличивается в объеме, происходит пучение грунта, из-за чего могут деформироваться фундамент и стены задания. Не менее опасно для фундамента, когда на участке высокий уровень грунтовых вод. Кроме того, чем глубже залегает фундамент, тем больше на него гидростатическое давление. Поэтому отвод грунтовых вод и осушение почвы для многих участков проблема крайне актуальная. Для этого применяется дренаж. Избыток влаги попадает в дренажную трубу через мелкие отверстия в ее стенке. Чем больше размер и число отверстий, тем большее количество воды просачивается в трубу, но трубы, имеющие большие отверстия, могут легко засоряться илом и песком. В трубах WAVIN предусмотрено множество мелких отверстий, которые легко пропускают воду, задерживая при этом ил и песок.

Русская альтернатива

Отечественные домостроители придумали что-то похожее, но осуществляют процесс иначе. Вначале делается опалубка под тяжелую плиту, после чего занимаются «художественной» выкладкой пенополистирола таким образом, чтобы получить требуемый результат – плиту с ребрами вниз. Здесь требуется большой объем ручных работ, необходима подгонка, нужно скреплять пенополистирольные конструкции, что увеличивает трудоемкость. А главное, в итоге получается пенополистирольная плита с железобетонным сердечником, которая просто лежит на грунте. Такую плиту может легко накренить; чтобы избежать этого, наши домостроители отливают ростверк, как это делается в случае возведения свайных фундаментов, но без использования свай.

В этом случае не надо переплачивать за пенополистирольные элементы заводского изготовления. На такой фундамент можно поставить не только легкую, но и сравнительно тяжелую постройку, например, из кирпича или газобетона. Однако затраты времени и труда значительно выше, чем у шведов, да и бетона здесь расходуется больше.

Выпуск элементов опалубки, аналогичных шведским, пытаются наладить отечественные производители. Но это пока что не приносит должного экономического эффекта. Такие элементы должны вначале выпускаться опытной партией, проходить доработку, после чего запускаться в серию. Только серийный способ производства несъемной полистирольной опалубки сделает ее сравнительно дешевой и, соответственно, экономически выгодной для потребителя. Отечественные производители, к сожалению, до серийного производства пока не дошли, возведенные на основе таких элементов фундаменты можно пересчитать по пальцам.

Схема устройства мелкозаглубленного фундамента. Кликните, чтобы увидеть большое изображение

Простота, что хуже воровства

Простое решение, как правило, нередко предпочитают сложному. Но бывает простота, что хуже воровства, во всяком случае, материальный ущерб от нее довольно ощутимый.

Речь в данном случае о заглубленном ленточном фундаменте, чья подошва располагается ниже глубины промерзания грунта. Он может быть как монолитным, так и сборным, принципиальной разницы здесь нет. Главное, что он всегда заглублен метра на полтора или еще глубже, а значит, требует огромного количества земляных работ, бетона, арматуры или готовых бетонных блоков. Выигрыш от использования этих блоков (как многие думают) – мифический, их применение требует аренды тяжелой техники, блоки нужно доставлять на стройплощадку с завода и т. д. Расходы на любой вариант такого фундамента очень велики, и тот факт, что подобное решение наиболее популярно на рынке индивидуального домостроения, весьма удивляет. 

Никто не задается вопросом: зачем все это делать? Заказчики таких массивных фундаментов, кажется, никогда не слышали о пенополистироле, как и о том, что фундамент можно утеплять. Если такому клиенту скажешь, что в нашем климате достаточно заглубления лишь на полметра, он хватается за голову, мол, это же чревато! Такой фундамент запросто выдавит силами морозного пучения! На этот счет можем успокоить: не выдавит. А почему – читайте ниже.

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента связано с минимумом земляных работ.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Вернемся еще раз к первой части нашей статьи. Мы писали о том, что в последние годы появились новые технологии, которые позволяют нейтрализовать воздействие сил морозного пучения без заглубления и утяжеления фундамента. Для этого необходимо всего лишь утеплить место его контакта с грунтом. Такие мероприятия не позволяют промерзать грунту под домом, в итоге отпадает необходимость глубоко погружать в грунт подошву фундамента, следовательно, появляется возможность значительно экономить время и материалы.

Те же самые рекомендации справедливы и в отношении ленточного фундамента. Если полностью игнорировать возможности утепления, то хочешь не хочешь, а надо упирать подошву фундамента в прочный слой грунта, который не меняет своих механических свойств при промерзании или оттаивании. Этот слой действительно находится на глубине 1,5–1,7 метра (кое-где и глубже), так что желающим вгрызаться в землю требуется докопаться именно до этого уровня. Не желающим вгрызаться можно дать другой совет: используйте современные утеплители.

Применение пенополистирола для утепления ленточного фундамента позволяет упростить и удешевить элементы опалубки.

С того времени как на рынке появился пенополистирол, появилась и возможность утеплять им различные части индивидуальных построек. Причем более всего этот материал подходит как раз таки для утепления грунтового основания фундаментов. Слой пенополистирола, уложенный в землю, позволяет перенести уровень глубины промерзания в данном месте на более высокий уровень. А это значит, что и основание фундамента может погружаться в грунт не так глубоко, следствие чего – экономия материалов и трудозатрат.

Какие тут могут быть дополнительные затраты? Подобный фундамент требует расчета, а до того – обязательного проведения инженерно-геологических изысканий (тяжелый ленточный фундамент на глубину промерзания таких изысканий, в сущности, не требует). Но этот минус все равно не может пересилить многочисленные плюсы. По трудоемкости он никак не может сравниться с ленточным фундаментом на глубину промерзания. При таком фундаменте исключен перерасход бетона и арматуры. Если его дополнить цокольной кладкой из полнотелого кирпича, керамзитобетона и т. п., то такой фундамент можно подогнать под любую технологию строительства. При наличии твердого основания такой фундамент позволяет устраивать полы по грунту, причем основная часть конструкции фундамента оказывается включенной в теплый контур здания.

Арматурные каркасы легко устанавливаются параллельно с устройством опалубки.

Устройство полов при таком фундаменте производится следующим образом. Вначале внутри ленты создается слой уплотненного грунта, как правило песка, на него укладывается гидроизоляционная пленка. Поверх нее с целью утепления кладут слой пенополистирола, а его, в свою очередь, покрывают тонкой песчаноцементной стяжкой. После этого можно производить бетонирование, то есть создавать основание пола.

Есть тут преимущества и перед вышеописанной шведской плитой. В мелкозаглубленном ленточном фундаменте не используется дорогостоящая несъемная опалубка из пенополистирола, то есть ленточный вариант обходится потребителю дешевле. А главное, он подходит для всех типов зданий (шведская плита, напомним, сооружается в основном под каркасные постройки).

Заливка бетона в подготовленную опалубку занимает всего несколько часов.

Не следует при этом думать, что утепление грунта пенополистиролом актуально лишь для фундаментов малоэтажных построек. Немало лет назад во время реконструкции целого ряда архитектурных памятников в Санкт-Петербурге и Ленобласти такая технология уже применялась, что позволило не только сократить сроки работ, но и понизить их стоимость. Что касается малоэтажки, то здесь утеплять грунт при создании фундамента, как говорится, «сам бог велел». В некоторых случаях опалубку такого фундамента можно установить буквально за день, на следующий день производится заливка бетоном, а по достижении необходимой прочности ленты можно сразу же возводить несущие стены.

Высокий уровень грунтовых вод на участке не является препятствием для устройства такого типа фундамента, ведь есть дренаж, который при правильном его выполнении практически полностью снимает эту проблему. 

Уже через неделю после отливки по бетонной ленте можно начинать кладку цоколя.

Препятствием к распространению технологии является главным образом нелюбовь наших людей к проведению геологических изысканий, а также к необходимости делать проект фундамента. В этой области пока что вообще царит стихия, начиная от проекта (точнее, его отсутствия) и заканчивая приглашением для проведения строительных работ бригад шабашников, собранных из гастарбайтеров из бывших союзных республик.

Однако порядок рано или поздно восторжествует – уже сейчас готовится закон о техническом регулировании в области индивидуального домостроения, который обяжет будущего домовладельца предоставить в соответствующие надзорные инстанции проект постройки, и в том числе – проект фундамента. У наших ближайших соседей финнов, к слову сказать, без проекта вам просто не выдадут разрешение на  строительство, а приглашение на работу «левых» бригад без лицензии – вообще немыслимая вещь. Думается, что спустя время и в нашем частном домостроении будет наведен порядок.

Строительство с применением опалубки из листов пенополистирола обеспечивает точность и надежность.

Какие же выводы можно сделать из вышесказанного?

1. Мелкозаглубленный фундамент позволяет экономить средства заказчика, поскольку на его возведение тратится значительно меньше материалов, чем на фундамент, заглубленный до уровня промерзания грунта, или на плитный фундамент.

2. Мелкозаглубленный фундамент подходит для разных типов грунтов и для зданий из любых стеновых материалов. Однако есть здесь и свои особенности.

3. Это наиболее сложный в конструктивном отношении фундамент. Он обладает самой малой площадью опирания на грунт (исключение – свайные фундаменты), следовательно, нагрузка на погонный метр ленты – максимальная. Конструктор должен тщательно просчитывать эти нагрузки и вообще подходить к проектированию такого фундамента очень ответственно. Понятно, что специалисты, способные решить столь сложную задачу, работают только в авторитетных и серьезных компаниях, никакой бригадир халтурной бригады подобный расчет выполнить не в состоянии. Отсюда вывод: обращайтесь к специалистам. Их работа тоже стоит денег, но в итоге вы все равно сэкономите средства.

Современные индустриальные методы возведения фундаментов становятся все более популярными. Только такие технологии обеспечивают должный уровень прочности и надежности, позволяя при этом экономить немалые средства.