ВОЗВЕДЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ. Сооружение опорной конструкции  — один из наиболее ответственных этапов строительства дома. Без надежного, долговечного, прочного фундамента загородная «крепость» невозможна.

По сути, фундаменты представляют собой передаточное звено между домом и землей или, выражаясь научно, основанием — толщей грунтов, воспринимающей нагрузку от здания. Перефразируя слова великого поэта, можно сказать: не бывает плохих грунтов, есть беспечное отношение застройщика. Дело в том, что при покупке участка далеко не каждый задумывается над тем, какая «почва» у него под ногами, поскольку ситуация в Московской области считается более-менее благополучной. Действительно, на территории Подмосковья превалируют суглинки, значительная часть которых характеризуется достаточным расчетным сопротивлением — около 0,2 МПа. Однако проблемных гидрогеологических зон тоже хватает. И возведение капитальных зданий в таких местах сопряжено с большими техническими трудностями и, как следствие, с не- меньшими расходами. Другими словами, если застройщик приобретает «живописный уголок природы» на торфяных или болотистых отложениях, то на «фамильный замок» ему лучше не рассчитывать — на устройство, скажем, искусственного основания или забивку мощного свайного фундамента может уйти все состояние.

Предварительная информация о типе грунтов, залегающих на определенной территории, запрашивается в Мосгоргеотресте или соответствующих органах местной администрации. Если отзывы о территории положительны, то для технически правильного и экономически обоснованного проектирования фундамента следует получить сведения о гидрогеологии места предполагаемого строительства. Подобная информация — результат инженерно-геологических изысканий, которые проводятся сотрудниками специализированных организаций. Сначала в определенных точках пятна застройки бурятся скважины, откуда берутся пробы грунтов. Затем в лабораторных условиях отобранные образцы анализируются, на основе чего составляется подробный отчет. Данный документ (он адресован проектировщикам) содержит подробные сведения о физико-механических характеристиках грунтов, геологические разрезы, демонстрирующие напластование грунтовых слоев и расположение уровня грунтовых вод. «Окончательный диагноз» местности ставит инженер-конструктор. Основные материалы для возведения фундаментов — это бетон и железобетон.

Заметные расходы

Фундаменты по праву считаются одной из наиболее ответственных и дорогостоящих частей проекта дома. В зависимости от типа конструкции и сложности ее планировочного решения на них расходуется около 20–25 % от всех средств, что идут на строительство коробки. Наиболее экономичный вариант — столбчатые фундаменты. В качестве столбов, как правило, используются буронабивные сваи. Сначала в земле на глубину промерзания грунта с помощью шнековых буров просверливают скважины. Затем в скважины помещают обсадные трубы, монтируют в них стальные каркасы и приступают к бетонированию. Следующий шаг: устройство монолитного ростверка, объединяющего столбчатые элементы в единую конструкцию. В выкопанной траншее устанавливают  опалубку, монтируют арматурный каркас, заливают бетонную смесь. Обычно высота и ширина ростверка не превышают полуметра. Конструирование столбчатых фундаментов (назначение шага и диаметра свай, класса бетона и арматуры, габаритов ростверка и т. д.) производится в соответствии с расчетом, учитывающим физико-механические свойства грунта, нагрузки от наземной части здания и пр.

Как правило, буронабивные сваи используются при строительстве легких домов (каркасно-панельных, бревенчатых и т. д.). В качестве опоры под капитальные каменные здания их применяют редко. Во-первых, устройство подвала или заглубленного цокольного этажа в коттедже со столбчатым фундаментом практически невозможно. Во-вторых, ни проектировщики, ни застройщики не готовы доверить массивный дом столь дискретной структуре. В-третьих, для кирпичных зданий в два или три этажа нужны достаточно мощные сваи, установленные с относительно коротким шагом. В зависимости от гидрогеологических условий на стройплощадке применяются различные типы обсадных обойм. Одно дело, когда стенками для свай служат асбестоцементные трубы или прочный грунт, и совсем другое, когда нужен металл. Последний полностью нивелирует экономическое преимущество буронабивных свай перед ближайшими конкурентами — сборными ленточными фундаментами.

Возведение сборных ленточных фундаментов отличается высокой технологичностью и скоростью. Кроме того, можно быть уверенным, что геометрические, прочностные и другие характеристики конструкций заводского изготовления полностью соответствуют параметрам, заявленным производителем. Однако помимо очевидных плюсов у сборных лент есть и весьма серьезные минусы. К примеру, многочисленные вертикальные и горизонтальные стыки делают элементы сборных фундаментов уязвимыми для грунтовых вод, а устройству эффективной гидроизоляции препятствует их неровная поверхность. Трудоемкие и затратные мероприятия, связанные с выравниванием вертикальных конструкций, значительно увеличивают расходы на возведение подземной части здания. Именно поэтому специалисты рекомендуют подводить сборные ленточные фундаменты только под бесподвальные здания.

Для домов с подвалом или заглубленным цокольным этажом оптимальны опорные конструкции из монолитного железобетона. В относительно благоприятной гидрогеологической ситуации возводят монолитную ленту, при наличии сложных неоднородных грунтов и высоком напорном уровне грунтовых вод — сплошную железобетонную плиту. Стены также делают монолитными. Железобетон отличается хорошей водонепроницаемостью. Если четко соблюсти технологию арматурных и бетонных работ, то монолитные фундаменты даже без гидроизоляции способны довольно долго отражать атаку грунтовых вод. Кроме того, их водонепроницаемость можно повысить, введя в бетонную смесь специальные добавки. Вместе с тем, чтобы фундаменты не разрушались и не протекали, а подвал оставался сухим, необходимо провести серьезные мероприятия по гидроизоляции подземной части дома и отводу грунтовых, а также поверхностных вод.

Остается упомянуть о свайных фундаментах. Часто их из экономии возводят для проектов деревянных домов. Такие фундаменты возводят, если в зоне пятна застройки залегают слабые неустойчивые грунты. С помощью дизель-молотов в землю забивают металлический шпунт или железобетонные сваи, которые затем объединяют в единую конструкцию посредством монолитного железобетонного ростверка.

Выбор типа фундамента, а также конструирование опорной части здания производятся на основании расчета, учитывающего различные параметры: физико-механические характеристики грунта, напластование грунтовых слоев, наличие грунтовых вод и их химический состав, объемно-планировочное решение здания, нагрузку, передаваемую на обрез фундамента от наземной части дома и т. д. Технический вердикт выносит инженер-конструктор. Однако окончательное слово остается за застройщиком.

Нередко застройщик, которым движет желание перестраховаться, обращается к проектировщикам с просьбой заложить в проекте вместо монолитной ленты, соответствующей конкретным условиям, железобетонную плиту. Какой будет цена вопроса? Допустим, площадь фундамента равна 100 кв. м. Объем железобетонной плиты при минимальной высоте 0,3 м составит 30 куб. м, а на устройство монолитной ленты шириной 0,8 и толщиной 0,3 м нужно всего 9 куб. м железобетона, плюс объем пола подвала площадью 70,5 кв. м и толщиной 0,12 м. Итого — 17,5 куб. м. Разница объемов составит 12,5 куб м. При сметной стоимости кубометра железобетона 500 долларов (материалы и работа) дополнительные затраты составят более 6 000 долларов. Но наш расчет условен. На практике площадь застройки наверняка будет больше, а монолитные плиты толще (обычно это 0,4-0,5 м). Готов ли застройщик выложить около  10 000 долларов за уверенность в том, что фундамент под его малоэтажным домом выдержит нагрузку, заведомо превышающую нормативную?

Роем котлован

На качество опорной конструкции проекта коттеджа значительно влияет разработка котлована (для зданий с подвалом) или траншеи (под ленточные фундаменты бесподвальных домов). И в том и в другом случае главное — не перекопать! Чтобы этого не произошло, земляные работы производят под строгим геодезическим контролем. Котлован отрывают экскаватором, не доходя 15–20 см до проектной отметки. Дно же зачищают вручную непосредственно перед началом возведения опорных конструкций.

Основание — толща грунтов, воспринимающая нагрузку от возводимого здания, — должно находиться в естественном состоянии. Если котлован по каким-то причинам был перекопан, при возведении фундамента, а также при дальнейшем строительстве придется учитывать заглубление, не предусмотренное проектом. Самое безобидное последствие такой ошибки — перерасход материалов на сооружение подземной части здания.

Другое, не менее важное правило гласит: дно котлована не должно промерзать. Если это произойдет, то основание, оттаивая, может деформироваться. Именно поэтому специалисты рекомендуют приступать к разработке котлована после того, как среднесуточная температура составит не менее +8 °C. Обычно такая погода в Подмосковье устанавливается к середине апреля. Есть и еще одно обстоятельство, препятствующее раннему строительству. «В апреле из-за весенней распутицы, — рассказывает Владимир Павловский, — закрываются все дороги, которые ведут в коттеджные поселки и другие населенные пункты, расположенные в сельской местности. И, составляя график работ, следует помнить, что по крайней мере три апрельские недели на участок нельзя будет доставить бетонную смесь заводского изготовления (она перевозится в миксерах объемом 5–8 куб. м) или фундаментные блоки (поставляются шаландами грузоподъемностью 3–5 т)».

Вышесказанное отнюдь не отрицает зимнего старта. Приступать к разработке котлована можно и в феврале. Правда, правила все те же. Чтобы отрыть мерзлый грунт, понадобится экскаватор с гидромолотом. Земляные работы продвигаются довольно медленно и порой растягиваются более чем на 20 дней. Чтобы основание не промерзало, а бетон и цементно-песчаный раствор набирали прочность в нормальном режиме, котлован закрывают специальными тентами (тепляками) и отапливают с помощью тепловых пушек. Безусловно, подобные мероприятия значительно увеличивают затраты. Однако зимнее строительство имеет определенные плюсы — застройщик выигрывает время. Кроме того, проще найти подрядчика. Отсутствие работы зимой и цейтнот летом — одна из главных проблем строителей. Потому получение зимних заказов отвечает их интересам. Многие строительные организации охотно берутся за возведение фундаментов под небольшие дома (площадь застройки не более 300 кв. м).

Принимая решение о начале строительства, следует помнить, что земляные работы должны выполняться в соответствии с проектом (генеральным планом, планом котлована и схемой вертикальной планировки). При необходимости рельеф участка предварительно изменяют — срезают или подсыпают грунт. В противном случае дом может оказаться, скажем, ниже уровня пролегающей рядом дороги. Перед разработкой котлована проводят подготовительные работы: измеряют участок, организовывают подъездные пути и складскую зону, обустраивают бытовой городок, обеспечивают временное электроснабжение, освобождают пятно застройки от кустарника и деревьев, срезают и складируют растительный слой и т. д.

Заливные работы

Если со сборными ленточными фундаментами все более-менее ясно, то о монолитных конструкциях следует рассказать подробнее. Их возведение требует специальных знаний и определенного опыта. Сначала сооружают опорную часть фундаментов — плиту или железобетонную подушку ленты, для чего выполняют бетонную подготовку толщиной 100 мм из «тощего» бетона. Затем на нее настилают рулонную гидроизоляцию, оставляя свесы длиной 300–400 мм. Чтобы защитить гидроизоляционный слой от повреждения, его закрывают цементной стяжкой. Далее приступают к монтажу арматурного каркаса и опалубки. Арматуру устанавливают на специальные пластиковые элементы (звездочки и т. д.) таким образом, чтобы толщина защитного бетонного слоя была не менее 20 мм. Опалубку на этом этапе, как правило, изготавливают из досок или влагостойкой фанеры. Подчеркнем, что заменять один класс арматуры на другой нельзя — все работы следует проводить в соответствии с проектом. Перед бетонированием заказчик или его доверенное лицо осматривает подготовленный каркас и в случае положительной оценки подписывает акт  освидетельствования скрытых работ.

Для бетонирования фундаментов смесь, как правило, заказывают на ближайших заводах. Приготовление бетона в большом объеме непосредственно на стройплощадке сопряжено с серьезными трудовыми, временными и энергетическими затратами. Кроме того, требуемое качество смеси обеспечить сложно.

В опалубку бетонную смесь подают с помощью бетононасоса. Это самый современный и технологически грамотный способ доставки смеси к месту укладки. Уложенный бетон тщательно уплотняют, для чего используют поверхностные и глубинные вибраторы. К возведению стен фундамента не приступают до тех пор, пока бетон плиты или подушки не наберет необходимую прочность. Работа ведется в той же последовательности, что и при сооружении опорной конструкции. Однако отличия все же есть. Так, при монтаже арматурного каркаса устанавливают закладные детали для устройства технологических отверстий, оконных и дверных проемов. Кроме того, для бетонирования стен не используют опалубку из досок, поскольку она не держит бетон и оставляет заметные следы на поверхности стен.

Оптимальный вариант — инвентарная щитовая опалубка. Габаритные размеры щитов, представляющих собой каркас с прибитым к нему листом ламинированной фанеры толщиной не менее 20 мм, кратны строительному модулю (300 мм). По мере использования инвентарная щитовая опалубка становится тоньше и приходит в негодность. Чтобы повысить срок службы щитов (до нескольких сотен циклов), их оборачивают стальным листом. Единственный минус такой операции — увеличение массы опалубки, из-за чего манипуляции с щитами затрудняются.

Самый продолжительный срок службы у металлической инвентарной опалубки. Правда, стоит она дорого, к тому же монтируется только с помощью кранового оборудования.

Слабое место вертикальных монолитных конструкций — холодные швы. Они образуются в местах сочленения бетонных захваток, выполненных в разное время, а также в зоне примыкания монолитных стен к опорной части фундамента. Холодные швы могут стать причиной протечек, поэтому их следует тщательно гидроизолировать.

Очевидно, что сооружение высокопрочных, надежных и долговечных монолитных конструкций под силу только профессиональному коллективу. Если застройщик планирует воспользоваться услугами «самостийной» бригады, то для строительства дома лучше применять готовые изделия: бетонные блоки, плиты перекрытия и т. д.

Необходимая составляющая

Нередко застройщики игнорируют это замечательное изобретение. Между тем,  дренажная система значительно снижает интенсивность воздействия грунтовых вод на вертикальные конструкции подземной части здания.

Основной компонент дренажа — перфорированный трубопровод, который располагают параллельно внешнему периметру фундаментов. На двух-трех поворотах устраивают дренажные колодцы, на выходе системы — сливной колодец. Дренажные трубы заворачивают в геотекстиль, препятствующий заиливанию дренажа, после чего их укладывают с определенным уклоном на слой щебня и засыпают речным песком, не содержащим глинистых примесей.

Дренажные колодцы выкапывают непосредственно перед началом земляных работ. В дальнейшем их можно использовать для отвода атмосферных осадков со дна котлована. Трубопровод прокладывают перед обратной засыпкой пазух (пространство между стенами фундаментов и откосами котлована). Если уложить трубы раньше, то в процессе возведения подвала дренаж может забиться и, что еще хуже, частично деформироваться.

В современных коттеджных поселках частные дренажные системы выводятся в магистральную ливневую канализацию.  Чтобы снизить нагрузку на основной дренажный трубопровод, под внешним краем отмостки устраивают поверхностный дренаж. Он принимает на себя основной объем дождевых и талых вод, чем обеспечивает стабильную работу всей дренажной системы.

Наиболее современной и надежной является комплексная дренажная система, состоящая из линейного дренажа (труб и колодцев, о чем было сказано выше), и так называемого пластового дренажа. Этот компонент представляет собой дренажные мембраны из профилированного полиэтилена, на выступы которой нанесен фильтрующий слой из нетканого геотекстиля. Такой материал заменяет дорогостоящую обратную засыпку из песка, поэтому ее можно выполнять из обычного имеющегося грунта, например суглинка. Дренажная мембрана благодаря воздушной полости позволяет очень быстро отвести от стен подвала талую и дождевую воду, тем самым повышая надежность и долговечность гидроизоляции. Строя дом, уделите возможно больше внимания и средств фундаменту, и ваш дом станет вашей крепостью!

(Обращаем внимание читателей: в этом же номере журнала публикуется статья «Проблемы подземелья», посвященная вопросам тепло- и гидроизоляции фундамента и цокольного этажа.)

Экспертное мнение

Владимир Павловский, генеральный директор проектно-строительной компании «ПРОБИЗНЕССТРОЙ»

В настоящее время при строительстве частных коттеджей часто используются типовые проекты домов, в которых есть готовый раздел с чертежами фундаментов. Хочу предостеречь читателей: нельзя автоматически использовать проектные решения фундамента из такого комплекта. Грунты везде разные, перед строительством необходимо провести геологические исследования на земельном участке застройщика и выполнить перерасчет фундамента под конкретные условия.