Индивидуальное жилищное строительство всегда начинается с расчетов фундамента. И речь идет не только об учете нагрузки будущего строения на свое основание, но и о качестве грунтов – их способности держать данную нагрузку. Кроме того, на первый план выходят вопросы экономии – основание не должно оказаться «золотым». В этой связи свайно-ленточный комбинированный фундамент является крайне удачным вариантом конструкции, позволяющим в процессе возведения экономить силы, средства, а главное – время. Стоит разобраться в плюсах и минусах этой конструкции подробнее.
Свайно-ленточный комбинированный фундамент
Задача фундаментного основания – удерживать неподвижно строительную конструкцию, возводимую на нем. Не смотря на кажущуюся неподвижность, почва (грунты) весьма динамична. Пожалуй, все помнят, что вода при замерзании имеет свойство расширяться, но мало кто связывает это явление с почвами. А между тем, влаги в ней хоть отбавляй (не менее 40 литров на 1 м3), и вся она находится там, как правило, в капиллярном состоянии. При похолодании сотни тысяч капилляров заледеневают, что приводит к вспучиваемости верхнего слоя почвы. Получается, что ставить постройку непосредственно на грунт нет никакой возможности – поплывет, разрушится. Свайно-ленточный комбинированный фундамент призван решить эту проблему.
Как говорили еще древние архитекторы: «Вода и температура может разрушить все, что угодно».
Выход здесь один – «достучаться» до стабильных грунтов, то есть до тех, где влага, содержащаяся в капиллярах, уже не замерзает, ибо зима, «бушующая» наверху, не добирается до этих слоев, не промораживает их. Но добраться до стабильного грунта можно разными способами. И вот как раз здесь наблюдаются существенные различия в технологичности и стоимости процесса строительства.
Классический способ – возведение фундамента с формированием полноценного подвала. Глубина заложения при этом, как правило, на 0,5-1,0 метра больше, чем глубина промерзания в данном конкретном регионе, а потолок подвала на столько же (то есть до 1,0 метра) возвышается над поверхностью земли, чтобы была возможность устроить окна для естественного освещения. Впрочем, это не догма, и все зависит от функционального предназначения подвальных помещений (в случае, если есть желание устроить, к примеру, спортзал, то он может занять по высоте сразу и подвал, и первый этаж).
Тоже традиционным, но гораздо менее затратным является способ возведения ленточного фундамента, когда грунт вынимается не по всей площади под домом, а только непосредственно под несущими стенами по периметру. Далее в этой траншее формируется подушка из песка и гравия, монтируется опалубка, арматура и заливается бетон.
И наконец, весьма интересным (оригинальным) является способ строительства фундамента свайно-ленточного. Отличительной чертой данного проекта является его потрясающая экономичность. Причем, по всем главным видам ресурсов, которые затрачиваются при строительстве:
- денег;
- физических сил (трудозатрат);
- времени.
Этот тезис является достаточно смелым, чтобы принимать его на веру бездоказательно. Поэтому представляется разумным провести сравнение указанных первыми двух способов устройства фундамента с последним вариантом. В процессе сравнительного анализа доказательства проявятся сами собой, ибо они будут очевидны.
Фундамент с подвалом и свайно-ленточный комбинированный фундамент. Сравнение
Главной отличительной чертой фундамента «подвального» типа является максимальное использование полезной площади участка под дом. Действительно, полезные помещения устраиваются везде, даже под землей. Здесь сочетается технологическая необходимость углубляться до стабильных грунтов, чтобы гарантировать незыблемость фундамента, с возможностью использовать образующееся пространство для каких-то бытовых нужд (своего рода, синергетический эффект).
И вполне естественно, что фундамент с подвалом наиболее востребован у тех застройщиков, чьи земельные участки не «блещут простором». В таких случаях сооружение подвала иногда и более глубокого, чем того требуют строительные нормы в связи с толщиной промерзающего слоя, зачастую является мероприятием безальтернативным.
Но при принятии решения об устройстве подвала под объектом ИЖС многие забывают одну простую истину:
Земляные работы в строительстве – самые «золотые».
Трудно сказать, какой именно этап в технологии извлечения грунта делает данный вид работ столь дорогостоящим. Однако «бодро» начинающие эту масштабную стройку хозяева очень часто сталкиваются с нехваткой финансирования уже тогда, когда дом еще не вышел на нулевой уровень. Кроме того, следует иметь в виду, что самым правильным является формирование подвального помещения за один сезон (теплое время года) (во-избежании осыпаний котлована и его наполнения водами различного происхождения). Получается, мало того, что «подвальный» фундамент – дело дорогое, так это удовольствие еще и нельзя растягивать, то есть денег нужно много и сразу.
Попытка сэкономить здесь, скорей всего, не будет удачной. Если попробовать выполнить работы по выкапыванию котлована вручную, то исключительно своими силами обойтись не получится. Плюс произойдет затяжка по времени (экскаватор всяко быстрее). Если позволяют средства, то полезное использование площади под домом выглядит, конечно, обоснованным и рациональным. Но здесь именно наличие финансов должно быть решающим фактором.
Ленточный фундамент на сваях, в свою очередь, исключает какое-либо использование «подземного» пространства под домом. Более того, если впоследствии такое желание возникнет, то на этой идее следует как можно скорее поставить блок. Если начать «раскопки» котлована и потревожить сваи, то вся конструкция (которая к тому времени будет уже возведена) может поплыть – фундамент перестанет быть однородно устойчивым и все здание может рухнуть.
Однако несомненным преимуществом свайно-ленточного фундамента для дома является его высочайшая технологичность. Из перечисленных трех типов оснований именно этот требует наименьшее количество манипуляций (трудозатрат). Как следствие, данный тип фундамента безусловно является самым дешевым. Судите сами:
- Котлован копать не нужно – достаточно траншеи под бетонную ленту.
- Более того, не нужно делать глубину этой траншеи на уровень промерзания. Достаточно хотя бы 50 см., из которых 20 см. пойдет на песчаную подушку и еще 10 – на гравийную. До стабильных грунтов будут доставать только сваи, об устройстве которых будет сказано позднее, но очевидно, что трудозатраты на их заливку не сопоставимы с формированием монолитной сплошной ленты, глубиной заложения в 1,5 метра и больше.
- Здесь уже земляные работы вполне реально выполнить даже самостоятельно (без привлечения помощников). Более того, на устройство свайно-ленточного фундамента своими руками уйдет на пару порядков меньше материалов, чем при возведении подвального основания. Достаточно всего лишь представить, сколько потребуется бетона для формирования подвальных стен, сколько этого материала уйдет на стяжку на полу и, в конце концов, на перекрытия. Лента же, прокладываемая под несущими капитальными стенами, имеет сечение 50-60 см. по высоте и 30 см. по ширине (рекомендуется). На сами сваи же материалов уходит еще на порядок меньше.
Итак, затрачивается на порядки меньше материалов, требуется самый минимум земляных работ, а крайне трудоемкие манипуляции с бетоном соответствуют количеству материалов (то есть тоже, на пару порядков меньше, чем при строительстве подвала). Совершенно очевидно, что при таких затратах всего и времени на строительство свайно-ленточного комбинированного фундамента уйдет на порядок меньше (то есть вполне реально сформировать его за один сезон).
Фундамент ленточный или свайный
Сравнивая просто ленточный фундамент и комбинированный, к примеру, ленточный фундамент на винтовых сваях, неизбежно приходишь к выводу, что лента без свай куда как более трудо- и материалозатратна, чем ее «коллега» на сваях.
Если земляные работы – считаются самыми «золотыми», то наиболее тяжелыми (то есть, трудозатратными) являются работы с бетоном.
При этом, свайно-ленточный комбинированный фундамент выигрывает у просто ленты как по показателю объемности земляных работ, так и бетонных. Судите сами: для просто ленты необходимо строить ее на всю глубину. То есть требуется выкапывать траншею на глубину промерзания, плюс 30-40 см. (до стабильных грунтов), в ней устроить подушку из песка (слой в 20 см. трамбованного песка), а также гравийную подушку (10 см.). Затем следует сформировать (из дешевых щитовых материалов) опалубку, собрать внутри нее арматурный каркас и, наконец, залить внутреннее пространство опалубки бетоном. Лента должна выступать над самой высокой точкой поверхности земли (если участок неровный) минимум на 30 см.
В России на европейской части преобладают глубины промерзания вплоть до 85 см. Ближе к северу – больше. То есть сечение бетонной ленты в этом случае будет составлять:
- глубина траншеи = 85 см. (промерзание) + 10 см. (заглубление ленты ниже слоя промерзания) + 30 см. (песчано-гравийная подушка) = 1,25-1,3 м.;
- глубина самой бетонной ленты ниже поверхности земли = 1,3 м. – 0,3 м. (подушка) = 1,0 м.
- выступ ленты над поверхностью земли = 0,3 м.;
- ширина ленты (минимально рекомендованная) = 0,3 м.
Итого имеем минимальное сечение фундаментной ленты: (1,0 м. + 0,3 м.) х 0,3 м., то есть 1,3 х 0,3 м. Получается 0,39 м2.
Расчет фундамента свайно-ленточного: как указывалось выше, его минимальное сечение не должно быть меньше 50 см. (в глубину) х 30 см. (в ширину). То есть 0,15 м2 – сечение самой ленты, а кроме того, траншею достаточно прокопать на глубину, не более 50 см. (а не 1,3 м., как в случае просто ленты). Из них 30 см. глубины займут слои из песка и гравия (20 и 10 см. соответственно) и на 20 см. будет заглубление самого бетонного основания. Итого разница:
- в земляных работах – более, чем двукратная в пользу свайного фундамента (0,5 м. глубины против 1,3 м.);
- в бетонных работах и затратах самого бетона в случае устройства просто ленточного и свайного фундаментов составляет также более, чем двукратную величину в пользу свайного (по экономии) (0,15 м2 против 0,39 м2).
Надо сказать, что устраивать в дальнейшем подвальные помещения в случае наличия построенного ленточного фундамента также очень опасно (чревато разрушением конструкции дома). Ведь от основания ленты до потолка (пола первого этажа) всего-то 1,1 м. Вряд ли кому-то понадобится сооружать помещение меньшей высотности. А если попытаться заглубиться, то неизбежно осыплется песчано-гравийная подушка и грунтовый слой под лентой – фундамент потеряет опору под какой-то своей частью. Вся нагрузка здесь придется на внутреннюю арматуру. В лучшем случае она выдержит, и дом еще некоторое время простоит (пока хозяева будут исправлять положение). Ну, а если нет, то вполне возможно обрушение.
Поэтому с точки зрения перспектив использования «подземного» пространства ленточный фундамент не имеет решительно никаких преимуществ перед свайно-ленточным. Но вот с точки зрения затрат материалов, времени и труда комбинированное основание намного более экономично (без потерь утилитарности), чем просто ленточное. Поэтому, делая выбор: сваи или ленточный фундамент, однозначно нужно делать выбор в пользу свайного (комбинированного).
Сваи для ленточного фундамента
Экономические преимущества фундаментов на сваях перед просто ленточными кроются в максимальном использовании потенциала свай. Если на традиционную ленту возлагаются задачи не только держать нагрузку, но еще и «доставать» до стабильных грунтов, то для оснований комбинированного типа задачу «дотянуться до стабильных пород» выполняют именно сваи, а вот на ленту ложится задача обеспечить прочностную устойчивость. Проще говоря, чтобы основание дома реагировало на нагрузку сверху, как единое целое. В случае ИЖС описанных выше сечений ленты вполне достаточно для выполнения указанной функции.
Однако теперь стоит разобраться со сваями. Здесь тоже возможны варианты по соотношению стоимость / эффективность. И начать обзор предлагается с наиболее эффективных в применении. Под эффективностью подразумевается простота использования: позиционирования и установки. И это главная характерная черта винтовых свай.
Они выполняются из оцинкованной стали, хотя в последнее время популярны сваи из нержавейки (просто они дороже). На конце такой сваи присутствует шнековый элемент в один виток, который и позволяет свае буквально ввинчиваться в грунт. (Забивать ничего здесь не надо). Сваи производятся разной длины: как правило, до 1,8 м. Однако в грунтах на европейской части РФ популярны модели, длиной в 1,35 м.
Используя нехитрое приспособление для завинчивания свай в грунт, установить ее можно вручную, силами одного человека. Плюс к тому, этот процесс проходит довольно быстро, то есть вполне реально справиться с процессом установки свай если и не за 1 день, то за несколько (в зависимости, конечно, от качества грунтов и количества свай). Но такой вариант свай и наиболее дорог по цене. Некоторые экземпляры, выполненные из нержавеющей стали, обходятся строителям по $350 за штуку. Поэтому следует выбирать между технологичностью в применении и финансовыми резервами процесса строительства. Или даже: винтовые сваи или ленточный фундамент (на глубину до стабильных грунтов).
Альтернативой винтовым сваям является фундамент ленточный на буронабивных сваях. В данном случае технология подразумевает, что сверлить или прокапывать отверстие до стабильных грунтов строитель должен самостоятельно. Изначально выкапывается траншея (все те же 50 см. в глубину). Далее, через определенные, одинаковые интервалы (но не реже, чем 2 м.) в дне траншей бурятся скважины на глубину, не менее глубины горизонта промерзания грунта. Частота расположения скважин зависит от массивности конструкции. За норматив принято, что одноэтажному строению достаточно 1 сваи на 2 п.м. ленточного основания. Если же планируется строить 2-этажную конструкцию (из кирпича), то количество свай следует удвоить (по 1 свае на 1 п.м. ленты).
Обязательно засыпать песок в каждую скважину (из расчета, что его слой должен быть не менее 20 см.). В качестве буронабивных свай лучше всего использовать обыкновенные металлические трубы, нарезанные на нужную длину. Перед погружением труб в скважины, следует произвести гидроизоляцию свай: рубероид нужно свернуть упруго в трубочку, чтобы он легко проходил в скважину и вставить получившийся рулон до упора. После этого рулон сам расправится, прижавшись к стенкам скважины. Это и будет слоем гидроизоляции, который предохранит сваю от попадания на ее поверхность большого количества влаги.
Затем заливается бетон. Вначале нужно залить небольшую порцию бетона – он неизбежно вытечет в основании сваи и образует подошву и что добавит свае несущей способности. Пусть подошва затвердевает, а тем временем, следует поместить в трубу-сваю заранее подготовленную арматуру: 3-4 вертикальных стальных хлыста, перевязанные поперечными кольцами из арматуры. Затем труба наполняется бетоном полностью. Выходы арматуры связываются с каркасом ленты и опалубка последней также заполняется бетоном.
Следует следить, чтобы в бетонной массе не оставалось пузырей воздуха, для чего либо использовать строительный вибратор, либо… обычный лом (что более трудоемко).
Как можно заметить, устройство фундамента ленточного с буронабивными сваями существенно сложнее, дольше и трудозатратнее, чем применение винтовых свай. Поэтому стоит оценить проект предполагаемой постройки: может быть, присутствует возможность облегчить ее. Тогда потребуется меньшее количество винтовых свай и удастся скомпенсировать их дороговизну потенциальной стоимостью труда и времени, которые придется потратить на устройство свай буронабивных.
Резюме или преимущества и недостатки свайно-ленточного комбинированного фундамента
Если с плюсами комбинированного основания более ли менее понятно (это технологичность устройства и, как следствие, экономия строительных ресурсов), то недостатки озвучены были, увы, не все. И главным из них является недостаточная защищенность пола первого этажа дома от морозов. Действительно, ведь лента здесь неглубока и бетонные фундаментные «ограждающие конструкции», получается, что отсутствуют.
А это значит, что необходимо уделить дополнительное внимание как гидро-, так и теплоизоляции пола дома. Перед укладкой бетонной стяжки на пол следует проложить песчано-гравийную подушку рубероидом, либо полиэтиленовой пленкой. А при проведении внутренних отделочных работ перед устройство чистового варианта полового покрытия (шпунта или ламината) следует в несколько слоев проложить теплоизоляцию (благо сейчас таких материалов больше, чем достаточно).
Следует признать, что все упомянутые минусы (необходимость дополнительной теплоизоляции пола, невозможность использования пространства под домом) меркнут по сравнению с главным плюсом – экономичностью и технологичностью процесса устройства фундамента. В конце концов, работа с бетоном – самый трудный процесс, и его оптимизация делает индивидуальное жилищное строительство более доступным для воплощения.
Margo
