Технология строительства фундамента дома

Фундамент – это конструктивный элемент, функцией которого является передача на грунт всей нагрузки от здания. Технология строительства фундамента дома и выбор конструктивных решений фундаментов зависит от нескольких параметров:

• Архитектурные решения строящегося здания ( наличие цокольного этажа, подвала или отсутствие таковых).
• Масса здания (её несложно посчитать, имея под рукой обычный калькулятор, чертёж проектируемого здания и перечень используемых материалов).
• Тип грунта на месте строительства (они могут быть песчаными, глинистыми, крупнообломочными и скальными).
• Глубина расположения грунтовых вод (это несложно определить, заглянув в колодец весной, когда уровень воды максимален).

На основании этих показателей выбирают тип фундамента для здания, они бывают:

• Ленточные (изготавливаются посредством кладки из кирпича или бутового камня, монолитные из бетона и из фундаментных блоков)
• Плитные (заливается монолитная плита по всей площади здания)
• Свайные
• Столбчатые

Расчет фундамента

При выборе любого варианта сначала необходимо узнать требуемую площадь фундамента, которая рассчитывается по формуле:

S>1,2·F/(В·R), где:

S (см²) — площадь фундамента,

F (кг) – масса здания,

В – коэффициент, учитывающий условия работы фундамента, принимается равным:

1 — для каменного дома, стоящего на глинистых грунтах,

1,1 (1,2) – для деревянных зданий на глинистых грунтах, при отношении длина/высота здания >4 (или при соотношении длина/высота <4 и каменных постройках на песчаных грунтах)

1,3 – для всех видов домов, стоящих на мелких песках

1,4 – для длинных зданий, стоящих на крупных песках

R (кг/см²) — расчётное сопротивление грунта, принимается равным:

4,5 (3,5) – для плотных (средней плотности) крупных песков

3,5 (2,5) — для плотных (средней плотности) песков средней крупности

3 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных мелких песков

2,5 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных мелких песков

2,5 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных пылеватых песков

2 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных пылеватых песков

4 (2) – для сухих (влажных) супесей

3 (1) – для сухих (влажных) суглинков

5 (1) – для сухих (влажных) глин

Отличить глину, супесь и суглинок «на глазок» можно следующим способом:

• Глину легко скатать в тонкий шнур, при растирании песок на пальцах не ощущается.
• Суглинок скатывается в шнур с растрескавшимися краями, при растирании песок на пальцах ощущается, но грунт похож на глину.
• Супесь скатывается в шнур с трудом или не скатывается вообще, в пальцах растирается в песок с вкраплениями глины.

Справочные материалы для расчета массы здания:

Плотность основных строительных материалов

Наименование материала	Плотность, кг/м3
Блок газосиликатный	400-600
Блок керамзитобетонный	700-1200
Древесина	500-700
ДСП	1000
Железобетон (бетон)	2500 (2400)
Кирпич глиняный и силикатный	1800
Кирпич керамический пустотелый	1200-1600
Гипсокартон	800
Минеральная вата	200-250
Пенобетон	400-600
Песок сухой (влажный)	1600 (1900)
Сталь	7800
Стекло оконное	2500
Фанера клееная	600

Средний вес кровли и перекрытий.

Наименование	Масса, кг/м2
Гончарная черепица	60-80
Листовая сталь	20-30
Ондулин	3-5
Профнастил	5-10
Шифер	40-50
Перекрытие железобетонное из пустотных плит	500
Перекрытие цокольное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3	100-150 (200-300)
Перекрытие чердачное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3	70-100 (150-200)

В зимний период на здание оказывает давление снег, ложащийся на крышу.  Его тоже надо учесть, это можно сделать с помощью схемы приведенной ниже. Для расчёта снеговой нагрузки используют первое значение, при уклоне крыши 25 — 60 градусов величину нагрузки умножают на 0,7.

Полученную площадь фундамента делят на его длину для получения необходимой ширины. В случае выбора столбчатых фундаментов – делят площадь на количество столбов для определения их габаритов.

Когда известны размеры фундамента необходимо рассчитать для него арматуру. Более подробно о том как это делается можно узнать в статье: расчет арматуры для фундамента.

Технология строительства фундамента дома

Выбрав тип фундамента, переходят к разметке под земляные работы на местности. Для этого используется рулетка длиной не менее 25 метров, колышки и верёвка. Согласно чертежу размечают месторасположение будущего фундамента учитывая, что траншея или котлован должны быть шире на 0,3 – 1,5 м. в каждую сторону для удобства производства работ или монтажа опалубки.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент пролегает по периметру здания и под всеми внутренними несущими стенами, на которые ложится нагрузка от перекрытий. Его ширина не должна быть меньше толщины возводимой впоследствии стены.

По используемому материалу бывает монолитным железобетонным, из фундаментных блоков или выкладывается из штучных материалов – кирпича, бутового камня (данный вариант из-за трудоёмкости и больших затрат времени сейчас не пользуется популярностью). По уровню заглубления делится на фундаменты мелкого и глубокого заложения.

При устройстве фундамента мелкого заложения выкапывается траншея на глубину порядка 70 см., на дне которой выполняется песчаная подушка толщиной порядка 20 см. По мере засыпки песка его послойно трамбуют и обильно проливают водой. Затем, в зависимости от выбранных материалов, приступают к установке опалубки или монтажу фундаментных блоков. При выполнении этих работ необходим водяной уровень или нивелир (для тех, кто умеет пользоваться этим прибором) для того, чтобы верхний срез фундамента здания был горизонтальным и находился в одной плоскости. Верхний обрез фундамента должен возвышаться над уровнем земли не менее чем на 30 — 40 см. Для изготовления опалубки используют доски толщиной не менее 25 мм., опалубка должна быть надёжно закреплена распорками и подкосами.  Для скрепления двух стенок опалубки удобно использовать пружинные зажимы для опалубки.

Необходимый уровень и горизонтальность опалубки корректируют, подкладывая под неё подручные материалы (камни, куски кирпича). Перед бетонированием опалубку снаружи присыпают грунтом для предотвращения вытекания бетона. Затем в опалубку устанавливается каркас из арматуры класса А-III диаметром 10-12 мм с шагом по высоте горизонтальных стержней 350-600 мм. и шагом вертикальных стержней по длине фундамента 300 – 400 мм. Существуют различные виды арматуры, более подробно об этом, а также о способах гибки и вязки арматуры более подробно описано в статье: арматура — виды, характеристики, выбор, гибка, вязка.

Арматура должна отстоять от внутренней поверхности опалубки на 40-50 мм. для того, чтобы её полностью закрыл достаточный слой бетона. Для дистанцирования арматуры от основания и стенок опалубки используют пластиковые фиксаторы их ещё называются подставками для арматуры. Более подробно о различных видах фиксаторах можно прочитать в отдельной статье: фиксаторы арматуры, виды, характеристики, применение.

Рекомендуемые для заливки фундамента классы бетона В20 (М250), В22,5 (М300), В25 (М350) с заполнителем фракции 5-20 мм. Также для вентиляции и возможности проведения коммуникаций сквозь фундамент в опалубку устанавливают асбестоцементные или пластиковые трубы диаметром от 100 мм.

Опалубку можно демонтировать через 3-5 суток после заливки бетона, а работы по возведению стен можно начинать по истечению 3-4 недель с момента заливки фундамента.

Выбор варианта фундамента глубокого заложения является более «правильным» с точки зрения строительства, так как его подошва расположена глубже уровня промерзания грунта и не восприимчива к сезонным деформациям. Он позволяет создать полноценный подвал, в котором возможно расположить что угодно – от простой прокладки коммуникаций и кладовки до установки оборудования (насосного, отопительного) или гаража.

Для его устройства  копают траншею глубиной не менее 1,7 м. Дальнейшая технология его устройства ничем не отличается от фундамента мелкого заложения кроме объёма выполняемых работ и затрат на материалы.

Плитный фундамент

Плитные фундаменты выбирают в случае, когда здание будет стоять на пластичных и насыпных грунтах, имеющих слабую несущую способность и с близким к поверхности уровнем расположения грунтовых вод. Такие грунты склонны к пучению (увеличению объёма при замерзании), это явление неравномерно и может привести к недопустимым деформациям здания.

Этот вариант достаточно затратный из-за больших объёмов используемых материалов.

Фундаменты этого типа, как и ленточные, бывают мелкого и глубокого заложения. Первые не предполагают наличия подвала, вторые – позволяют устроить подвал или цокольный этаж.

Строительство плитного фундамента мелкого заложения состоит из следующих этапов:

1. Размечается и выкапывается котлован по всей площади здания глубиной не менее 500 мм.
2. На дне выполняется песчаная или песчано-гравийная подсыпка толщиной 200 мм. В процессе изготовления она послойно трамбуется и обильно проливается водой для уплотнения.
3. Следом устанавливают дощатую опалубку толщиной не менее 25 мм. Опалубка выставляется в горизонтальной плоскости с помощью ватерпаса (водяного уровня) или нивелира.
4. Затем выполняют заливку бетонной подготовки толщиной порядка 100 мм., используя бетон классом не ниже В7,5.
5. Поверх подготовки укладывают гидроизоляцию (лучше двухслойную, верхний слой целесообразно выполнить из толстой полиэтиленовой плёнки), оставляя выпуски для гидроизоляции торца плиты по периметру.
6. Спустя трое суток можно приступать к установке арматурного каркаса. Он представляет из себя 2 сетки из арматуры диаметром от 12 мм., жёстко соединённых между собой по вертикали. Шаг арматуры в сетке – 200-350 мм. Расстояние между сетками определяют исходя из толщины заливаемой плиты.Обычно под загородный дом заливают плиту толщиной 200-250 мм. бетоном класса В22,5 или В25, расстояние между сетками тогда должно составлять 100-150 мм. для того, чтобы слой бетона между арматурой и поверхностью плиты было не менее 50 мм.

Для фиксации элементов арматурного каркаса используют арматурные хомуты.

Заливку плиты фундамента необходимо выполнить за один раз, поэтому целесообразно заказать бетон на заводе, а не месить его вручную. Если подъезд к месту заливки для автобетоносмесителя затруднён, то быстро и качественно провести работы поможет бетононасос.

В случае заливки плитного фундамента глубокого заложения, котлован копают на глубину не менее 1,7 м. Следом выполняют заливку плиты вышеописанным способом. Спустя 5-10 дней можно приступать к изготовлению стены подвала, она может быть кирпичной, из фундаментных блоков или монолитной. В последнем случае при установке арматурного каркаса плиты, к нему по периметру фундамента, на месте заливки стен, приваривают так называемые арматурные выпуски, для крепления к ним впоследствии каркаса стены подвала. Монолитную стену можно заливать через день-два после заливки плиты фундамента, заливка стены происходит по технологии заливки ленточного фундамента.

Свайный фундамент

Свайные фундаменты используют в условиях вечной мерзлоты и в случаях расположения твёрдого основания на глубине, под массивным слоем слабонесущих или болотистых грунтов. Они бывают:

• Забивные – с помощью специальной техники (копра) забиваются в грунт.
• Буронабивные – в грунте бурится скважина, впоследствии заливаемая бетоном.
• Вдавливаемые – с помощью гидравлических насосов под высоким давлением погружаются в грунт.
• Винтовые – благодаря своей конструкции вворачиваются в грунт наподобие шурупа и могут быть использованы в любых типах грунтов.

В малоэтажном дачном строительстве при небольших нагрузках от здания всё чаще используют винтовые сваи. Они имеют широкий ассортимент типоразмеров для восприятия различных по величине нагрузок. Наружная поверхность свай обрабатывается антикоррозионными составами или оцинковывается, после погружения в грунт внутренняя полость бетонируется. При большой длине сваи перед бетонированием внутрь дополнительно устанавливается арматура. Винтовые сваи обладают следующими преимуществами:

• Быстрый монтаж фундамента.
• Возможность использования на болотистых и слабонесущих грунтах.
• Возможность исключить земляные работы и не выравнивать грунт на месте строительства.
• Проведение работ возможно вблизи с подземными коммуникациями, деревьями и в условиях плотной застройки.
• Сразу после завинчивания сваи готовы воспринимать нагрузки.
• До определённых типоразмеров свай работы могут производиться вручную.

К недостаткам можно отнести отсутствие в доме подвала, возможность повреждения при заглублении в каменистый грунт, возможность коррозии при наличии в грунте блуждающих токов.

Количество винтовых свай рассчитывают деля вес здания на несущую способность одной сваи. Не стоит считать сваи «впритык», нужно учесть, что в построенном здании будет стоять мебель и бытовая техника. Обычно шаг свай составляет 2 – 2,5 метра. Минимальное заглубление свай – 1,5 м., что превышает глубину промерзания грунта. Погружённые в грунт сваи поверху соединяются балкой, называемой ростверком. Ростверк может быть металлическим (из швеллера) или железобетонным (заливается в опалубке), в зависимости от пожеланий и конструкции возводимого здания. Непосредственно на нём возводятся стены здания.

Столбчатый фундамент

Столбчатые фундаменты применяются в деревянном домостроении в небольших по размерам, лёгких зданиях. Плюсами таких конструкций являются:

• Дешевизна и экономичность.
• Меньшая трудоёмкость и высокая скорость возведения.
• Возможность выполнить работы вручную.

К недостаткам такого вида конструкций относят:

• Отсутствие в здании подвала.
• Неустойчивость фундамента при горизонтальных деформациях на подвижных грунтах.
• Невозможность применения при строительстве тяжёлых каменных зданий.
• Невозможность устройства на участках с значительным перепадом рельефа.
• С точки зрения эстетики необходимо устройство цоколя.

Об устройстве цоколя и утеплении столбчатого фундамента на нашем сайте есть отдельная статья: утепление столбчатого фундамента.

По используемым материалам столбчатые фундаменты бывают:

• Из мелкоштучных материалов (бутового камня, кирпича, бетонных блоков) – наиболее трудоёмкий и затратный вариант, не пользуется большой популярностью. Кроме того, кирпич плохо устойчив к воздействию грунтовых вод и имеет низкий (около 40 лет) срок службы.
• Сборный железобетонный – из железобетонных столбов, соединённых опорной плитой или балкой.
• Монолитный железобетонный – является во многих случаях предпочтительнее других вариантов как по сроку службы и надёжности, так и по затратам труда.

Количество столбов рассчитывают исходя из требуемой площади фундамента, выбранной площади сечения столба, количества углов и пересечений между собой наружных и внутренних стен в здании. Шаг столбов не должен превышать 2,5 – 3 метра, они должны быть выше уровня земли на 30-40 см. Процесс возведения столбчатых фундаментов состоит из следующих этапов:

1. Разметка на местности. Производится при помощи рулетки, колышков и верёвки.
2. Под фундамент выкапывается яма размера, соответствующего выбранному сечению столба, глубиной не менее 70 см. В случае монтажа монолитного фундамента размер увеличивается на 30-50 см в каждую сторону для удобства установки опалубки.
3. На дне засыпается песчаная подушка толщиной порядка 20 см. Она послойно трамбуется для уплотнения.
4. В случае устройства столба из мелкоштучных материалов выполняется кладка, в случае выбора монолитного железобетонного столба – устанавливается дощатая опалубка толщиной от 20 мм.
   • При изготовлении монолитного столба устанавливается каркас из арматуры класса А-III диаметром 10-12 мм. Каркас состоит из сеток с размером ячейки 200х200 или 250х250 мм., жестко связанных между собой арматурными стержнями того же диаметра. Расстояние между сетками обычно 300-400 мм.
   • Выполняется заливка бетона. Столб следует заливать целиком, не оставляя не залитой половину столба на следующий день.

5. Поверх готового столба укладывается слой гидроизоляции ( в её качестве подойдёт лист рубероида).

Следует контролировать расположение верха столбов относительно друг друга в одной горизонтальной плоскости.

Бюджетный вариант столбчатого фундамента

Для небольших дачных домиков иногда используют более бюджетные варианты столбчатых фундаментов, например из автомобильных покрышек. Достоинство этого способа в том, что все работы нетрудно произвести своими руками даже абсолютно несведущему в строительстве человеку.

Устройство такого фундамента состоит из следующих этапов:

• С площадки удаляется слой грунта в 20-30 см.
• Полученная поверхность тщательно планируется заполняется песком и трамбуется.
• По периметру несущих стен выкладываются покрышки, горизонтальности добиваются с помощью водяного уровня.
• В каждую покрышку устанавливают анкер для крепления обвязочного металлического швеллера.
• Заливают в покрышку бетоном.
• После схватывания бетонной смеси, по прошествии 3-5 суток, к анкерам крепят обвязочный швеллер, к которому будет привязан нижний венец дома.

Часто при строительстве такого фундамента обходятся без бетона и анкеров — просто засыпают покрышки песком.

Возведение фундамента здания – мероприятие, к которому нужно подходить ответственно, от него зависит надёжность и долговечность всей постройки. Поэтому перед началом строительства необходимо тщательно изучить этот вопрос и принять правильное решение при выборе данной конструкции. Кроме того на этапе проектирования можно решить другой вопрос: как построить фундамент на века, для этого нужно защитить его от главных врагов — влаги и воды, это можно сделать с помощью гидроизоляции фундамента и монтажа дренажной системы. О том как правильно смонтировать дренажную систему можно прочитать в статье: система отвода грунтовых вод, проектирование и технология монтажа. О самых эффективных способах гидроизоляции фундамента есть подробная статья: гидроизоляции конструкции фундамента.