Какой фундамент заложить под дом? Винтовой, блочный, ленточный, монолитный, УШП или финский: подробно о каждом

Свайно-винтовые фундаменты получают все более широкое применение благодаря массе преимуществ перед ленточными и плитными основаниями. Прежде всего, они допускают установку даже на проблемных грунтах (с низкой или неравномерной плотностью), за исключением скальных и крупнообломочных валунных. Это могут быть пучинистые глины и суглинки, подвижные супеси, торфяники и пр. Винтовые сваи — оптимальный вариант для участков с уклоном или большими перепадами высот на рельефе. Сооружение такого фундамента в большинстве случаев не требует использования тяжелой спецтехники, исключает трудозатратные земляные работы и обходится в разы дешевле, чем отливка ленты или плиты. При этом весь процесс занимает не более двух-трех дней, после чего можно сразу приступать к возведению стен, тем самым значительно сокращая время строительства.

Фундаменты на основе винтовых свай чаще всего закладывают под брусовые или каркасные дома и дачи в один-два этажа, бани, теплицы, заборы. Однако при выборе изделий увеличенного диаметра (обычно от 133 мм) и правильном расчете свайного поля несущей способности таких оснований будет достаточно и для более тяжелых бревенчатых и каменных построек. Правда, вместо металлического или деревянного ростверка может понадобиться создание железобетонной обвязки, что заметно усложнит и затянет работы — ведь, по сути, придется сооружать усиленный сваями наземный или малозаглубленный ленточный фундамент, со всеми вытекающими отсюда «бетонными» процессами — сборка опалубки, отливка, просушка и пр.

Недостатком свайных оснований принято считать проблемы со строительством подвала, однако стоит отметить, что такие фундаменты как раз и выбирают в тех случаях, когда подземный этаж не планируется в здании изначально (например, если гидрогеологические особенности участка просто не позволяют его сделать). Деревянные полы в домах на сваях гарантированы от отсырения, поскольку отсутствует риск капиллярного подсоса влаги из грунта в стенки фундамента, а из них — в конструкцию пола. Другое дело, что не всем нравится открытое пространство под зданием, где гуляет ветер, из-за чего перекрытие первого этажа может сильно продуваться и поэтому нуждается в особо тщательном утеплении. Цоколь, точнее, навесная облицовка пролетов между сваями теплоизоляцию пола заметно не улучшит, зато уменьшит приток воздуха в зону подполья, защитит его от наметания снега, сухой листвы и мусора, а также придаст архитектурному облику дома законченный вид.

В случае фундамента на винтовых сваях особое значение придается проведению специального исследования грунта, позволяющего установить, на какой глубине находится грунт с достаточной несущей способностью и какова толщина его слоя. Эти данные дают возможность точно определить длину, тип, диаметр, количество и схему расположения винтовых свай на конкретном участке строительства. Самую полную информацию может дать георазведка, но из-за высокой стоимости такой услуги частные застройщики, как правило, выбирают более доступный метод пробного завинчивания сваи. Его недостаток в том, что он не дает сведений о толщине твердого слоя грунта. К тому же несущую способность грунта обычно определяют вручную — по величине крутящего момента, требующегося для вворачивания сваи, что чревато неточностью выводов. Однако существует технология, согласно которой в одно отверстие завинчивают две сваи (большего и меньшего диаметра), позволяющие получить информацию не только о толщине несущего слоя грунта, но и о его глубинных слоях, наличии на данном участке пустот и плывунов. Измерение крутящего момента при этом производят с помощью специального контрольного инструмента.

Подробнее о монтаже винтовых сваях, в том числе в зимний период, читайте в материале «Прощался со мной милый до будущей весны…»

Блочное основание подходит для возведения как многоэтажных зданий, так и частных домов из разных стеновых материалов, а также легких построек типа сарая, беседки, гаража и т. п. Сооружение фундаментов четко регламентируется СНиП, где приводятся сырьевой состав, технические характеристики и размеры блоков, рассчитанных на ту или иную нагрузку. С этой целью могут быть использованы изделия из тяжелого бетона (цементно-песчаные и шлакоблоки), керамзитобетона, пено- и газобетона.

Блоки из тяжелых и легких бетонов

Бетон. Фундаментные бетонные блоки ГОСТ подразделяет на три типа: монолитные сплошные (ФБС), сплошные с выемкой — для устройства перемычек и прокладки коммуникаций с последующей заливкой бетоном (ФБВ) и пустотелые (ФБП). Первые — наиболее прочные (величина данного показателя зависит от марки бетона — от М 100 до М 200), могут иметь арматурный каркас и выпускаются в широкой линейке типоразмеров.

Вторая разновидность блоков, как правило, идет на возведение цоколей, на уровне которых делают разводку инженерных сетей. И наконец, облегченные пустотелые блоки, за счет заполненных воздухом полостей, обеспечивают улучшенную теплоизоляцию, но из-за невысоких несущих способностей могут лежать в основании только небольших и нетяжелых построек, например каркасных дачных домов, садовых павильонов, теплиц и т. п.

Шлакоблоки. Их делают на основе цементного вяжущего и наполнителей из отходов производств — кирпичного и стеклянного боя, продуктов сгорания топлива, каменного отсева и др. Изделия тяжелые, не отличаются точностью размеров и сложны в обработке, но зато привлекают застройщиков своей дешевизной.

Керамзитобетон. Это пористый материал с мелкофракционным минеральным наполнителем (вспененные глиняные гранулы, пемзовый гравий), который может быть изготовлен как на производстве, так в условиях стройплощадки.

Газо- и пенобетон. Оба материала относятся к разряду легких ячеистых бетонов. И газо-, и пенобетон отличаются низким коэффициентом теплопроводности, легко режутся обычным ручным инструментом, обладают небольшим весом (масса блока 30 кг). При этом они гигроскопичны, а значит, нуждаются в усиленной изоляции от влаги и в силу своей структуры имеют недостаточную для опорных конструкций несущую способность. Тем не менее, при использовании материала высоких марок прочности и обязательном армировании кладки в каждом ряду, из ячеистых бетонов можно закладывать фундаменты под нетяжелые постройки.

Как правило, специалисты рекомендуют блочные фундаменты для участков с плотными песчаными, гравийными или скальными грунтами и УГВ не менее 3 м. Такие условия являются идеальными для сборной ленты. Но в принципе, ее можно устроить и на проблемных грунтах — глинистых и суглинистых — с близко стоящими подземными водами. Другое дело, что в этом случае придется принимать серьезные меры по защите фундамента от воздействия сил пучения и влаги, заметно удорожающие строительство (усиленная гидро- и теплоизоляция, создание системы дренажа). При этом существует мнение, что сборная лента из ФБС — более надежный вариант для пучинистых грунтов, чем монолитная, так как наличие швов между блоками придает конструкции определенную гибкость, позволяя ей справляться с подвижками тогда, когда сплошной ленте грозят разрывы.

Неподходящими для блочных оснований являются пылевато-глинистые и лёссовые грунты, для которых характерна сильная просадка и набухание под воздействием влаги. Общее же правило таково: чем хуже несущая способность грунта, тем большую площадь должна иметь подошва фундамента.

Подробнее о технологиях закладки блочных фундаментов в материале «Блоковый статус»

Ленточные фундаменты имеют одинаковую форму поперечного сечения как по всему периметру здания, так и под всеми его внутренними несущими стенами. Собственно говоря, это непрерывная стенка в земле, равномерно нагруженная вышележащими конструкциями.

Ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными и используются преимущественно при возведении домов с тяжелыми стенами (бетонными, кирпичными, каменными) и перекрытиями. Сооружают их и при строительстве деревянных домов, хотя в этом случае все чаще используют винтовые, столбчатые и свайные основания.

На толщину фундамента прежде всего влияет материал, из которого он изготовлен. Минимальная толщина — 100 мм возможна только при использовании железобетона. Для бетона она уже составляет 250 мм, а для кирпича — 500 мм. Кроме того, толщина основания зависит и от допустимой нагрузки на грунт. Хорошо известно, что на наиболее распространенных в средней полосе России грунтах (глинистые, суглинистые, легкие супеси и гравелистые) на глубине 80 см она не должна превышать 1,5–2 кг/см². Это означает, что при толщине фундамента кирпичного дома, равной толщине кладки стен (50 см), нагрузка на грунт от стен будет меньше предельного показателя.

Оптимальной считается ширина, на 5 см превышающая толщину стены. Тем не менее лучше всего определить толщину ленты фундамента еще на стадии проектирования исходя из несущей способности грунта, полученной в результате проведенных инженерно-геологических изысканий, и расчетной массы дома. Ведь нередко вместо того, чтобы увеличивать общую толщину ленты фундамента, в целях экономии материалов расширяют его подошву. В этом случае основание имеет в сечении форму трапеции, а не прямоугольника.

Глубина ленточного фундамента зависит от типа грунта и уровня подземных вод. Начнем с того, что она должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам может служить естественным основанием для возводимого здания. Если же несущая способность такого основания недостаточна, для ее повышения насыпают подушки из крупно-зернистого песка или гравия — после тщательного уплотнения они становятся искусственной опорой фундамента.

Следующий фактор — грунтовые воды. Если их уровень расположен значительно ниже расчетной глубины промерзания (более чем на 2 м), глубина заложения фундамента обычно не превышает 0,5–0,7 м. Если же подземные воды находятся близко к поверхности, а сами грунты пучинистые — устраивать фундаменты рекомендуется примерно на 20 см ниже глубины промерзания. В Московской области этот показатель составляет около 1,5 м, соответственно глубина заложения ленточных фундаментов на проблемных грунтах должна быть не менее 1,7–1,8 м.

Гидрогеологические условия местности диктуют и определенные различия в материалах, используемых для сооружения фундаментов. На сухих и маловлажных грунтах основания малоэтажных зданий часто делают сборными и выполняют из любых традиционных материалов (кирпич, бутовый камень и т. п.). Ну а для возведения фундаментов на пучинистых и сильно увлажненных грунтах необходимо устраивать монолитную ленту из бетона.

Подробнее о технологии устройства ленточных фундаментов в материале «Упражнения с лентой»

На пучинистых, сыпучих, слабонесущих почвах можно устроить так называемый плавающий фундамент. Это, как правило, мелкозаглубленное (30-50 см) или незаглубленное основание (СП 50-101-2004 допускает их возведение), имеющее опору в виде песчано-гравийной подушки. Именно она нивелирует подвижки грунта, которые могут привести к деформациям стен, перекрытий и крыши. Зимой, при вспучивании отдельных участков грунта, основание движется, а весной, когда грунт оттаивает, фундамент становится на место.

Саму плиту армируют в два ряда толстыми (от 10 мм) стальными стержнями, причем под несущими стенами шаг сетки уменьшают. Мощное армирование бетонной плиты обеспечивает хорошую жесткость на изгиб, поэтому во время морозного пучения исключено провисание центральной части основания и образование трещин.

Оговоримся сразу — далеко не все специалисты считают основания такого рода стопроцентно надежными. Более того, многие убеждены, что прибегать к плавающему фундаменту можно лишь тогда, когда нет достойных альтернатив. Дело в том, что мелкозаглубленная плита испытывает большие перегрузки в местах опирания стен. Да и силы морозного пучения могут привести к значительным деформациям. Но вместе с тем существует огромное количество примеров, когда плавающий фундамент показывал себя с наилучшей стороны. Как правило, проблемы возникают при нарушении технологии строительства.

Вот основные ошибки:

— закладка фундамента выше уровня промерзания почвы;

— заливка плиты на замерзшем грунте, приводящая к просадке во время оттаивания;

— неправильно сделанная или отсутствующая гидроизоляция, вызывающая насыщение бетона влагой и его разрушение.

Подробнее о технологии заложения «плавающего» фундамента в материале «Стоит как вкопанный»

УШП — так называется современная технология по созданию фундамента особой конструкции. Помимо того, что плита является несущей опорой дома, одновременно она служит еще и целиком готовым к отделке полом в помещениях первого этажа. Кроме того, внутри нее предусмотрена прокладка инженерных систем, включая напольный обогрев.

Несмотря на то, что УШП — технологически сложный тип фундамента и в России его применяют пока не часто, некоторые строительные фирмы предлагают своим заказчикам сделать выбор в пользу именно этой технологии. Опасаться, что отечественные проектировщики не справятся с задачей, — излишне. Дело в том, что в методичках компании-разработчика приведены все расчеты, схемы и чертежи, необходимые для различных вариантов изготовления УШП. Так что остается только провести на участке геологические изыскания и подобрать плиту соответствующих габаритов в зависимости от типа грунта и предполагаемых нагрузок на фундамент.

Достоинств у УШП немало. Во-первых, утепленная шведская плита обладает высокой энергоэффективностью: λ = 0,17–0,10 Вт/(м•°С). Для сравнения: у обычного плитного фундамента эта величина составляет 0,52–0,32 Вт/(м•°С).

Во-вторых, шведская плита подходит почти для всех типов грунта. В-третьих, на ее сооружение уходит гораздо меньше времени, чем на основание в виде традиционной плиты. Так, устройство обычного плитного фундамента площадью 100 м² с монтажом коммуникаций займет больше месяца, а УШП можно установить за неделю, к тому же расход бетона в этом случае будет меньше и общая стоимость на 20–30% ниже. И наконец, не нужно заливать стяжку для теплого пола. Притом УШП имеет бесшовную поверхность (у нее отсутствуют компенсационные зазоры, как у стяжки), что упрощает укладку финишного покрытия.

Есть у шведской плиты и свои слабые места. Прежде всего, площадка под фундамент должна быть тщательно выровнена, так как перепады высот недопустимы, а это удорожает работы. Кроме того, следует помнить, что после отливки плиты добраться до проложенных в ее толще коммуникаций уже не удастся, поэтому их монтаж нужно выполнить безупречно. Существенный минус также — невозможность создания в доме, стоящем на УШП, подвала. Что касается исполнителей работ, то это могут быть только высококвалифицированные мастера. Утверждения некоторых «знатоков», что, дескать, устройство УШП не представляет особой сложности и все можно сделать чуть ли не «своими силами», никого не должны вводить в заблуждение. Более того, чтобы построить такой фундамент, надо обязательно предоставить компании, которая будет готовить для него проект, уже согласованный архитектурный и дизайн-проект дома с чертежами разводки всех коммуникаций.

Подробнее о технологии монтажа УШП в материале «Гостья из Швеции»

Если УШП представляет собой цельную конструкцию (своего рода поддон из пенополистирола с невысокими бортиками, по которому отлита железобетонная плита), то утепленный финский фундамент состоит из двух самостоятельных элементов — малозаглубленной ленты (обычной или сборной из блоков на опорной пятке) и монолитного пола по грунту, разделенных теплоизоляционным слоем. Отсюда вытекают важные преимущества УФФ. Во-первых, такое основание не нуждается в тщательно выровненной площадке, а значит, пригодно для строительства на слабовыраженном рельефе и ландшафте с уклоном, который компенсируется высотой цоколя. Во-вторых, благодаря отсутствию жесткой связи между платформой пола и лентой, а также за счет сборной конструкции последней оно устойчивее к излому и лучше справляется с нагрузками на проблемных нестабильных грунтах, в том числе с высоким УГВ.

Еще один существенный плюс «независимости» частей фундамента друг от друга — возможность сооружения плиты пола уже после строительства коробки здания и заведения его под крышу, что упрощает выполнение работ по бетонированию в межсезонье и, при необходимости, консервацию объекта на зиму. Имеющая единую конструкцию шведская плита предполагает непрерывный цикл изготовления и в этом пункте явно уступает УФФ.

Благодаря слою утепления под стяжкой пола, по внутренним стенкам ленты и под отмосткой по внешнему контуру дома, УФФ обеспечивает высокую энергоэффективность основания (коэффициент термического сопротивления R = 5,6 м²‧К/Вт), минимизируя теплопотери через него. Свой вклад в реализацию принципа энергосбережения вносит и сама лента, которая, согласно оригинальной технологии, должна быть изготовлена из пустотных керамзитобетонных фундаментных блоков, обладающих более низкой теплопроводностью по сравнению с бетоном.

Как и в случае с УШП, данная технология предусматривает прокладку в конструкции фундамента инженерных сетей, а также водяной системы напольного обогрева. Однако специалисты отмечают бóльшую потенциальную ремонтопригодность коммуникаций в УФФ — опять-таки по причине того, что стяжка не привязана к ленте, несущей на себе ограждающие стены, а следовательно, демонтаж участка пола никак не отразится на устойчивости здания в целом.

Одно из основных достоинств финского фундамента заключается в том, что он позволяет сделать высокий цоколь, а большинство российских застройщиков как раз не любят, когда пол первого этажа лишь слегка возвышается над уровнем земли и кажется буквально лежащим на ней. В УШП максимальная высота цоколя составляет всего 30 см (его формируют L-образные блоки опалубки), а в УФФ он может быть любым — 40–50 см или даже более. Кроме того, в отличие от полистирольных блоков, цоколь в виде бетонной монолитной или сборной конструкции не подразумевает обязательную финишную отделку.

Помимо вышеописанных, такое решение имеет и другие плюсы.

Первый — вариативность в выборе типа ленты (монолитная в несъемной опалубке из пенополистирола, блочная); высоты цоколя; устройства опорной площадки (пятка по щебню, либо пятка по щебню с песком, либо только щебеночная подушка — в зависимости от особенностей грунта); схем и материалов утепления (XPS, более дешевый ПСБ-С); вида напольного отопления (водяное, электрическое, пленочное).

Второй — возможность повысить несущую способность основания (в частности, путем расчетного уширения пятки до 800–1000 мм и самой ленты), сделав его пригодным не только для легких каркасных и деревянных домов с весовой нагрузкой до 3 т/пог. м, но и для одно-двухэтажных каменных зданий (4–5 т/пог. м).

Третий плюс состоит в том, что технология УФФ более понятна и проста в реализации для наших строителей, нежели «экзотическая» шведская плита, — ведь сооружение сборного ленточного фундамента и полов по грунту им не в новинку.

Теперь о минусах. Слабым местом УФФ является отсутствие у цоколя наружного контура утепления. Даже наличие теплой отмостки не в состоянии предотвратить промерзание верхней части ленты, и потому ее приходится тщательно гидро- и теплоизолировать и облицовывать.

Пункт два — это большой объем земляных работ: рытье траншей; полное удаление с пятна застройки склонного к просадке плодородного слоя; обратная засыпка внешнего контура фундамента и его внутреннего периметра с послойной трамбовкой виброплитой.

Главный камень преткновения — стоимость финского фундамента. В зависимости от региона, а также от площади дома и, особенно, от глубины заложения ленты, она составляет от 5,5–8 тыс. руб./м², но на круг оказывается выше цены на УШП на 10–15%. Однако упомянутая вариативность в выборе материалов и тех или иных приемов строительства открывает достаточно возможностей для снижения затрат. Так, самой крупной статьей экономии может стать ограничение высоты цоколя и отказ от монолитной ленты в пользу фундаментных блоков (меньше работ по опалубке и вязке арматуры, сравнительно небольшой расход бетона и пр.).

Подробнее об устройстве утепленного финского фундамента в материале «Швеция – Финляндия 1:1»