Выбор и постройка фундамента всегда остается наиболее сложным этапом в строительстве здания. Если участок под строительство находится в низине, да в придачу к глинистому грунту глубина промерзания зашкаливает за стандартные 120-130 см, лучше использовать свайный фундамент. Но для нежестких пенобетонных, газонаполненных или арболитовых стен фундамент необходимо обвязывать избыточно толстым и мощным железобетонным ростверком. Уложить монолитную плиту обойдется значительно дороже, притом, что особых преимуществ, в сравнении со свайным типом, практически нет.
Оптимальным вариантом будет свайный фундамент с монолитной плитой или цельнолитым ростверком.
Преимущества свайных фундаментов с монолитным ростверком
Всегда требуется найти компромисс между эффективностью и стоимостью используемого решения. В этом случае преимущества конструкции, в которой используются свайные опоры и армированная плита, очевидны:
- Затраты на обустройство монолитного ростверка, даже в усиленном варианте, почти вдвое меньше стоимости отливки полноценного плитного фундамента или классического ленточного варианта на уровень промерзания грунта;
- Поперечная жесткость к изгибающим нагрузкам лишь немногим уступает плитному в центральной части фундаментной системы и превосходит классическую плиту в краевой зоне, где установлена большая часть свайных опор;
- За счет усиленной цокольной части и заглубленных опор свайные фундаменты с монолитным ростверком способны стоять практически на любом рельефе местности, при условии, что сваи заглублены до уровня плотных пород, ниже точки промерзания.
Свайные фундаменты, даже при большой толщине ленточного ростверка, могли обеспечить необходимую жесткость в горизонтальной плоскости только за счет очень большой глубины и прочности опор. Любые подвижки грунта приводили к деформации коробки здания, особенно, если это брус или газобетонный блок. Армированная прутком монолитная плита свайного фундамента позволяет исключить даже намек на подобную ситуацию.
Конструкция свайных фундаментов с монолитными плитами
При обустройстве подобного типа фундаментов применяются те же технологические приемы, что и при постройке обычного свайно-ленточного фундамента, но с учетом требований по формированию ростверка в виде монолитной железобетонной плиты:
Подготовка грунта под обустройство монолитного свайного фундамента
На первом этапе потребуется спланировать и подготовить поверхность участка так, как это делается в большинстве случаев для тонкого плитного фундамента. На глубину в штык лопаты убирается весь плодородный слой и поверхностный суглинок, дно тщательно выравнивается и трамбуется с отсыпкой тонким слоем крупного щебня. Несмотря на то, что монолитная фундаментная плитане будет опираться на дно, необходимо укрепить его, чтобы сохранить целостность при возможном пучении. По периметру фундамента в траншею на глубину в 70-80 см укладывается дренажная труба, желательно на бетонную подготовку, но можно и на песчаную подушку.
До отсыпки на плане необходимо пробить скважины под необходимое количество буронабивных свай. Чаще всего это сваи ТИСЭ или анкерные опоры, с конусовидным уширением подошвы. Только после закладки гидроизоляции в виде трубы из рубероида или изоспана поверхность отсыпается толстым слоем песка и тщательно трамбуется в четыре-пять проходов. Таким образом, почва под будущей монолитной плитой будет сухой и относительно устойчивой к подвижкам. При желании под песок можно уложить геотекстильное полотно по типу дорнита или аналогичной плотности. В этом случае края полотнищ перехлестывают на 15-20 см.
Укладка теплоизоляции и арматуры
На выровненную и уплотненную «песчанку» укладывается слой гидроизоляции, далее слой экструдированного ППС, толщиной 100-150 мм. Рекомендуется использовать тонкие, в 30 мм толщиной плиты теплоизолятора, уложенные с перекладкой швов между слоями.
Утеплитель необходимо выложить по всей поверхности фундамента, в местах установки свай вырезаются окна под опоры, уложенное полотно гидроизоляции выпускается за пределы контура свайного фундамента и фиксируется на опалубке степлером. В результате под центральной плитой и в пространстве между свайными опорами будет находиться толстый слой ЭППС, который сыграет роль донной части опалубки и в дальнейшем защитит всю конструкцию от вспученного грунта. По контуру монолитной плиты устанавливается опалубка.
В качестве армирующего элемента используется стальная арматура с диаметром прутка 8 мм. Нижний слой арматуры укладывается на высоте в 30 мм от утеплителя и обязательно перевязывается с армированием свайных опор. Верхний слой арматуры вывешивается так, чтобы расстояние от будущей поверхности монолитной плиты было не менее 40 мм. Окно армирования составляет 25 см, шаг перевязки верхнего и нижнего слоев арматуры выдерживается в 70 см.
Заливка бетона и обустройство отмостки
После закладки армирующих элементов свайного фундамента приступают к процедуре заливки бетона в форму свайного фундамента. Наиболее грамотным будет залить весь массив одновременно с помощью бетонного насоса и миксеров-бетоновозов. Приготовить под заливку 20-25 кубов бетона в течение 12 часов светового рабочего дня — задача явно не по силам даже бригаде рабочих, поэтому проще купить его на заводе, но с обязательным согласованием точного графика поставки.
На первом этапе заливается периметр плиты и области, в которых расположены наружные и внутренние свайные опоры. Полость внутри каждой сваи необходимо уплотнять вибратором с максимальной нагрузкой, после чего бетон отливается по контуру фундамента.
Через 5-6 часов вязкость бетона станет достаточной, чтобы приступить к выравниванию и подрезке поверхности монолитной плиты. В самом простом случае зеркало фундамента на сваях можно выровнять длинномерной рейкой, но более высокое качество бетонной стяжки получают, используя специализированный мотоинструмент с автоматом горизонта.
Через 6-7 дней опалубку снимают, и можно приступать к обустройству отмостки фундамента. Уровень на 20-25 см по периметру фундаментной плиты отсыпают песком, укладывают гидроизоляцию и утепляют плитным пенополистиролом. Сверху выполняется бетонная стяжка с уклоном в 5- 6о. Этого достаточно, чтобы убирать воду, но при этом не создавать дискомфорт при ходьбе. Правильно спланированная отмостка позволяет полностью закрыть слой утеплителя, выглядывающий в пространстве между сваями.
Заключение
На сегодня фундамент в виде монолитной плиты – ростверка на свайных опорах является наиболее удачной для использования на пучинистых грунтах. С точки зрения технологичности и стоимости монолитный ростверковый фундамент представляет собой оптимальное решение, что подтверждает высокая популярность монолитных систем в северных районах страны. О высокой стойкости к пучению говорит тот факт, что простое утепление отмостки позволяет зимовать фундаментной плите, нагруженной только стенами первого этажа, без малейших следов деформации или растрескивания.
