Выбираем фундамент для проблемного грунта: ленточный, свайный или плитный?

При выборе конструкции фундамента учитывают состав грунта, уровень грунтовых вод, особенности рельефа, массу и конфигурацию здания и даже режим его эксплуатации. Не вдаваясь в технологические детали строительства ленточных, свайных, плитных и комбинированных фундаментов, поговорим о специфике их «поведения», преимуществах и недостатках тех или иных проектных решений.

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.

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).

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. 

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.

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. 

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. 

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. 

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. 

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. 

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. 

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.

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.  

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.  

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. 

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. 

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№232