Монолитный фундамент

Любой заказчик заинтересован в том, чтобы основание под его объектом было максимально прочным и долговечным. Максимальные значения данных параметров демонстрируют монолитные фундаменты из железобетона. Поэтому именно подобное решение принимает большинство заказчиков, планирующих заняться возведением частного дома.

В каких случаях выбирают возведение монолитного фундамента

В отдельных источниках приводится ошибочное утверждение о том, что монолитные фундаменты являются оптимальным решением, если строительство планируется вести на мягких, топких грунтах. Это не совсем верно. Монолиту свойственна особенность «плавать», не оказывая сопротивления перемещению масс грунта. В отдельных ситуациях это может стать причиной искривления фундамента, возникновению трещин в несущих стенах.

Поэтому оптимальным решением является обустройство монолитного фундамента на следующих типах грунтов:

твёрдые глины;
супеси, суглинки (пластичные, твёрдые);
глины пластичные;
песчаные.

То есть монолитная конструкция, выполненная из железобетона, является оптимальным решением для грунтов, относящихся к первой категории.

На торфяниках и топких участках выбор подобного решения обязательно согласуется с заказчиком. К работам можно будет приступать только после выполнения комплекса сложных расчётов, право на выполнение которых имеют только специализированные проектные (строительные) организации.

В рамках подобных работ предварительно выполняются геологические изыскания с целью определения:

избытка талых вод на стройплощадке;
глубины залегания подпочвенных вод;
определения вероятности подтопления весной/осенью;
наличия плывунов;
состава почвы.

На качественно выполненном плитном основании возможно возведение здания с использованием любых материалов.

Виды монолитных фундаментов

Конструкции подобного типа возводят непосредственно на стройплощадке. К их числу могут относиться плитные, ленточные фундаменты, свайные, столбчатые ростверковые, если все элементы обустраиваемого фундамента представляют единый железобетонный монолит. Рассмотрим варианты конструкций более детально.

Плитные фундаменты

Конструкции настоящего вида подразделяют на несколько типов:

классический — бетонная, ж/б плита, заливаемая на площадке. Востребована для возведения объектов, не имеющих цоколя.
Утеплённая шведская (УШП) – имеет утепление по бокам и снизу, встроенные инженерные коммуникации, включая систему «тёплый пол».
Фундамент с обустройством дополнительных рёбер – обладает, благодаря этому, повышенной жёсткостью, несущей способностью.
Сборно-монолитный – завозят ж/б фундаментные плиты, устанавливают в котлован, заливают бетонным раствором. Решение используется крайне редко. Например, для обустройства небольшого разноуровневого фундамента. Вариант уступает по прочностным характеристикам УШП, так как конструкция является условно монолитной.

Ленточный

Фундаменты рассматриваемого типа делят на три группы:

незаглубленный – возводится на плотных почвах, скальных грунтах с незначительным водонасыщением. Практически весь находится на поверхности грунта;
мелкозаглубленный – (500-700 мм). Выбирают для строительства на грунтах с полностью отсутствующей или незначительной пучинистостью при возведении домов из газобетона, кирпича, дерева;
заглубленный – до 300 мм ниже уровня глубины промерзания. Вариант востребован при обустройстве в строящемся здании подвала или цокольного этажа, при возведении объектов значительной массы.

Комбинированный

Если в процессе строительства востребована и лента, и плита, подобное решение относят к комбинированным монолитным фундаментам, имеющим значительные показатели надёжности.

Обустроить его можно даже на грунтах проблемных (песчаных, пучинистых, водонасыщенных, с малой несущей способностью). На них возможно возведение здания из любых материалов (камень, дерево). Подобный фундамент, это бетонный армированный монолит, имеющий целый ряд преимуществ, к числу которых можно отнести:

длительные сроки эксплуатации;
предельно высокие показатели несущей способности;
возможность обустройства подвала (при надлежащем заглублении ленточного участка);
поверхность плиты используют в качестве чернового пола 1 этажа, что снижает расходы на строительство.

В числе недостатков следует упомянуть увеличение сложности и сроков выполнения работ, необходимость учёта ограничений по качеству грунта, учитываемых при возведении ленточных фундаментов.

Свайный

К числу монолитных фундаментов относится и конструкция данного типа, при условии, что сваи и ростверк заливаются единовременно по заранее собранному каркасу. Вариант можно использовать на любых почвах, кроме скальных.

Размечается свайное поле, бурятся скважины ниже глубины промерзания почвы. Далее обустраивается ростверк (мелкозаглубленный, висячий). Возможен вариант обустройства плитного ростверка.

Подобную конструкцию можно возвести на почвах любых типов, участках со сложным рельефом.

Решение дешевле плитного, комбинированного вариантов. Существенный минус, невозможность обустроить подвальное помещение.

Столбчатый

Во многом напоминает фундамент на свайных опорах. Основная разница заключается в глубине погружения столбов в почву, увеличенное поперечное сечение столбов по сравнению со сваями, установленные сваи объединяют плитой, лентой с одновременной заливкой столбиков и ростверка. Сделать это можно только на грунтах с низкорасположенными грунтовыми водами, не подверженных подвижкам почвы, имеющих ровную поверхность.

Решение востребовано при возведении лёгких строений (каркасные дома, гаражи, бани, хозблоки).

Решение наиболее просто в реализации, расходы минимальные. Однако надёжность и долговечность – соответствующие.

Таблица сравнения типов фундаментов

Тип фундамента	Описание	Подходит для грунтов	Преимущества	Недостатки
Плитный	Железобетонная плита, укладываемая на всю площадь здания.	Песчаные, супеси, суглинки.	Высокая несущая способность, защита от пучения грунта.	Высокая стоимость, длительное строительство.
Ленточный	Бетонная лента по периметру здания и под несущими стенами.	Твердые глины, супеси.	Экономичен, подходит для зданий с подвалами.	Ограничен типами почв, требует заглубления.
Комбинированный (лента+плита)	Объединяет плиту и ленточное основание.	Сложные грунты (пучинистые, песчаные, водонасыщенные).	Универсальность, надежность.	Высокая стоимость.
Свайный	Сваи и ростверк, объединенные в монолитную конструкцию.	Проблемные грунты.	Подходит для любых почв, кроме скальных, дешевле плитного.	Невозможно обустроить подвал.
Столбчатый	Бетонные или кирпичные столбы, объединенные плитой или лентой.	Ровные участки с низкими грунтовыми водами.	Экономичен, прост в реализации.	Низкая долговечность, подходит только для легких построек.

Варианты конструктивного исполнения

Наиболее часто, когда речь идёт о возведении монолитного фундамента, имеют в виду плитный или ленточный. Независимо от выбранного решения, при возведении монолитного фундамента обустраивают ряд обязательных элементов конструкции последнего:

настилается геотекстиль;
формируется дренажная подушка (щебень, песок крупнозернистый);
обустраивается гидроизоляция – накрывает сверху дренажную подушку, исключая вытекание цементного молочка, что приведёт к досрочному высыханию раствора;
возводится опалубка, чаще всего, дощатая;
устанавливается арматурный каркас;
заливается цементный раствор.

Проектирование, выполнение расчётов

Этот ответственный этап подготовительных работ должны делать исключительно специалисты профильных организаций, так как допущенные здесь ошибки могут привести к обрушению всего здания.

Расчёт нагрузок на монолитный фундамент

Чтобы правильно задать характеристики будущей конструкции, требуется знать совокупные нагрузки, влияющие на неё в процессе эксплуатации: масса строительных материалов, снеговые нагрузки, а также ветровые и полезные.

Рассчитать вес материала достаточно просто – определяется площадь основания здания, расход материалов, совокупный вес последних. Остальные нагрузки берут из справочников: полезные составляют 150 кг/м2, ветровые (вариант, снеговые) – 180 кг/м2. Для окончательного расчёта их требуется умножить на общую площадь, сложить с весом стройматериалов и перемножить на коэффициент надёжности (1,2 – 1,3). Полученное произведение следует поделить на величину площади основания здания. В результате получаем величину расчётного давления на каждый квадратный метр.

Эта величина, с использованием специальных таблиц, позволяет ориентировочно установить тип грунта на стройплощадке.

Дальнейшие расчёты определяют, какова будет масса возводимого здания, и сколько остаётся от расчётного значения на массу фундамента.

Определение длины и ширины основания

По умолчанию они должны выступать за внешние габариты постройки на 100 мм в каждую сторону. Толщину подбирают с учётом следующих сведений:

для малых архитектурных форм, хозпостроек оптимальным считается значение 100-150 мм;
для зданий из газосиликатных блоков, деревянных, каркасных домов в один этаж – 200-300 мм;
брусовых, бревенчатых двухэтажных домов, одноэтажных зданий из силикатного кирпича, бетона – 250-350 мм;
массивных объектов в два, три этажа (бетон, кирпич) – 300-400 мм.

Фактически показатели обсчитываются индивидуально, так как зависят от множества факторов внешнего характера.

Алгоритм строительства

Чтобы получить прочный, надёжный и долговечный фундамент, требуется неукоснительно соблюдать последовательность процесса его строительства с учётом требований технологий.

Определение типа грунта

Выяснить это самостоятельно можно, выполнив ряд несложных действий:

выкопать яму ≤ 500 мм;
взять оттуда кусок грунта, слегка смочить;
затем скатать колбаской, потом свернуть его в кольцо.

В том случае, когда раскатать невозможно – имеем песок. Сложно раскатывается — супесь. Сломавшаяся колбаска укажет на то, что это лёгкие суглинки. Растрескалась – тяжёлые. Идеальное кольцо формируется из чистой глины.

Наиболее надёжными считаются почвы песчаные, несколько хуже – суглинки, глины.

Получить точные значения и сформулировать профессиональные рекомендации можно только в специализированной организации по результатам выполненных геодезических исследований.

Подготовка участка

Для начала готовится участок под возведение монолитного фундамента. Удаляется вся растительность, корни, камни, выполняется планировка территории. Готовятся стройматериалы, инструмент, необходимый инвентарь.

Разметка

На подготовленной территории проводится разметка. Будущая плита должна выходить за внешние контуры объекта минимум на 100 мм (по факту – согласно проекту). Колышками, бечевой размечается контур котлована под фундамент. Внешние границы котлована следует вынести за пределы здания на 700-1000 мм. Это делается для удобства выполнения отмостков, проведения утепления, дренажа, установки опалубки.

Земляные работы

Оптимальное решение, использование для рытья котлована экскаватора, так как даже для маленького дома придётся провести выемку значительных объёмов грунта. При рыхлых (глинистых) грунтах потребуется заглубляться ниже расчётной отметки.

Сначала убирают плодородный слой, затем выбирают грунт до проектной отметки. Выравнивать дно отрытого котлована следует вручную (нивелир, лопата). Обращают внимание на вертикаль стенок котлована.

Размечают колышками по дну положение фундамента (с контролем по диагонали).

Дренажная система

Если на участке грунтовые воды залегают высоко, выполнение дренажа является обязательным этапом. В иных ситуациях, наличие дренажной системы позволит исключить скопление влаги непосредственно возле основания.

По всему контуру котлована отрывается траншея глубиной 250-300 мм, которая выстилается геотекстилём. Сюда укладывают дренажные трубы, наклонённые в направлении места сбора (здесь монтируют накопительный колодец). Последних можно сделать несколько.

Параллельно укладывают инженерные коммуникации (водопровод, канализация). Трубы засыпают слоем песка, трамбуют последний. Возможен вариант размещения этих коммуникаций непосредственно в «подушке». Концы труб выводят выше верхнего среза монолитного фундамента, накрывают заглушками.

Далее вся поверхность дна котлована внахлёст (300-500 мм) застилается полотном геотекстиля. Это исключит в будущем смешивание с почвой, что снижает величину воспринимаемых нагрузок.

Формирование подушки

Это важный этап работ, от качества выполнения которых во многом зависит устойчивость и функциональность монолитного фундамента.

Алгоритм работ следующий:

слегка увлажнённый чистый песок засыпают слоем в 100-150 мм. Завозить его рекомендуется тачками, затем следует равномерно рассыпать по поверхности послойно, с тщательной трамбовкой каждого с использованием виброплиты;
на сформированную песчаную поверхность кладётся щебень (гравий) фракций 5-20, поверх которого насыпается укрывной слой из щебневого, гравийного отсева. Проводится трамбовка. По окончанию работ поверхность должна быть похожа на асфальтовое покрытие.

Совокупная толщина подушки, как правило, не превышает 300 мм. Но точные значения определяют с учётом характеристик грунта и расчётных весовых нагрузок.

При отсыпке контролируется горизонталь засыпаемых слоёв.

Опалубка

Собрать опалубку можно из типовых опалубочных щитов. Простейшее решение – сбить из досок толщиной от 25 до 40 мм, закрепив брусками.

Монтируют опалубку строго в размер последнего. С наружной стороны её фиксируют подпорками, затем верхние края соединяют брусками. Вся конструкция должна иметь максимальную жёсткость, прямые углы, ровные стороны.

Верхние края собранных щитов поднимают над поверхностью будущего основания не меньше, чем на 100 мм.

Гидроизоляция

Чтобы выполнение щебёночной засыпки не привело к повреждению гидроизоляции, под последнюю (перед укладкой) предварительно заливают слой «подбетонки» толщиной 50-70 мм (М100).

После его высыхания кладут выбранные гидроизоляционные материалы (пример, рубероид – укладывается пара слоёв полимерной мембраны).

Они раскатываются по длине котлована с перекрытием не менее 300 мм и заходом материала на щиты установленной опалубки (высота нахлёста должна быть ≥ толщины будущего фундамента). Получившиеся стыки промазывают жидкой мастикой на основе битума.

Выполнение утепления

Подобный фундамент следует утеплить. Это продлит сроки его эксплуатации, повысит теплосбережение возводимого здания. Поверх слоя гидроизоляции кладут утеплитель. Оптимальное решение – ЭППС. Этот материал отличается устойчивостью к рискам, имеющим биологический характер, повышенной прочностью восприятия воздействий механического характера.

Листы укладывают по площади плиты, крепят между собой замковыми соединениями, имеющиеся швы, зазоры проходят монтажной пеной.

Формирование армирующего каркаса

Конструкцию собирают из арматурного прутка диаметром от 12 до 16 мм. Алгоритм работ следующий:

вяжется две сетки со стороной ячейки в 150 мм (арматура требуемого диаметра);
подготавливаются рёбра жёсткости: хомуты П-образного типа – ставят на краевых позициях; типа «лягушка» — для центральных участков собираемого каркаса;
1 уровень собранной сетки укладываем на специальных пластиковых фиксаторах, установленных на утеплитель;
лягушки, рёбра жёсткости крепят специальной вязальной проволокой, поверх размещается следующий ряд сетки, привязывается к первому.

Размещают конструкцию так, чтобы после заливки до любой поверхности ж/б монолитного фундамента оставалось расстояние не менее 25-50 мм (снизу, обязательно 50 мм).

Заливка, сушка

Максимально прочная и качественная конструкция получается при условии, что вся она заливается за один раз. Поэтому оптимальным решением является заказ миксера с бетоном для планируемой заливки. Цемент, М300 и выше. Раствор следует заливать послойно, разравнивая его по месту лопатой, затем каждый уровень уплотняется специальным глубинным вибратором. Ровняют поверхность правилом (вариант, виброрейкой).

Полностью завершив заливку необходимо выполнить несколько простых шагов. Это поможет избежать повреждения обустроенной конструкции. На первые 24 часа бетон следует закрыть ПЭ плёнкой. После этого его рекомендуется периодически смачивать. Это исключит растрескивание и пересыхание. Плёнку, при этом, возвращают на место. После того, как бетон достигает 50% созревания (10-15 суток), демонтируют опалубку.

Полная готовность наступает примерно через 30 календарных дней.

Особенности строительства

Следует дополнительно сказать несколько слов о технологиях утепления монолитных плитных фундаментов. «Пирог» подобной конструкции не предусматривает наличие теплоизоляции. Однако современные технологии и материалы позволяют эффективно решить данный вопрос.

Для чего следует утеплять фундамент

Во многих регионах России зимой достаточно холодно, грунты подвержены такому неприятному явлению, как морозное пучение.

Основание плитного типа заглубляют не более, чем на 600 мм, что гарантированно выше точки промерзания. С землёй контактирует значительная поверхность. Поэтому более 10% всех теплопотерь здания приходится именно на подошву плитного фундамента.

Своевременное и качественное утепление позволяет:

минимизировать теплопотери в здании;
исключает резкие температурные перепады, что благоприятно сказывается на долговечности конструкции;
минимизирует величину морозного пучения, повышает устойчивость здания.

Виды используемых утеплителей

Наиболее востребованными материалами являются:

пенополиуретан – наносится на утепляемые поверхности с использованием специального оборудования. Изолятор стоек к воздействию влаги, негорюч, отличается высокой шумоизоляцией;
пенопласт – поставляется листами. Горюч, требует защиты от раздавливания, заливать бетон непосредственно на него запрещено;
экструдированный пенополистирол – лучшее решение на сегодняшний день. Поставляется панелями.

Материал считается лучшим с учётом его эксплуатационных характеристик.

Прочность на сжатие составляет до 250 кПа;
водопоглощение близко к нулю (0,2-0,4) %;
незначительная теплопроводность (0,029 – 0,34);
небольшой удельный вес (25-45) кг/м3;
экологическая чистота.

Порядок укладки

Существуют особенности, с учётом места установки теплоизоляции:

снизу – наиболее простое решение в технологическом плане. При формировании пирога просто добавляется ещё один слой.
Утеплитель кладут под фундаментную плиту рядами (поверх гидроизоляции подушки) просветы в местах стыков стремятся минимизировать, то что осталось, проходят монтажной пеной.
Выполняют утепление в два ряда с шахматным смещением (исключает появление мостиков холода). Для защиты утеплителя от жидких фракций бетона его укрывают ПЭ плёнкой толщиной не менее 150 мкм (кладут полосами с перехлёстом в 150 мм)
После этого формируют опалубку, проводят заливку.
Сверху – востребовано при работах в частных домах. Может выполняться на стадии строительства, либо в уже готовом доме.
Алгоритм. Поверх плиты кладут гидроизоляцию, собирают лаги. В просветы, имеющиеся между последними, кладут листовой утеплитель, обрабатывают щели монтажной пеной. Сверху накрывают ПЭ плёнкой. Стыки последней спаивают. Затем настилают черновой и чистовой полы.
По торцу
Монолитный плитный фундамент утепляют не только снизу, но и по торцам. Работы предусматривают выполнение следующих шагов.
Поверх гидроизоляции, нанесённой на боковую грань плиты, крепят плитный утеплитель (вариантов два – подплавлением застывшего битума либо на клей, точечно). Монтаж ведут рядами, снизу-вверх, с фиксацией спецзамками. Стыки проходят монтажной пеной.
После завершения монтажа поверх утеплителя настилается защитная плёнка. Цоколь закрывают декоративными панелями.

Особенности выбора и использования геотекстиля

Геосинтетика обеспечивает повышение функциональности сформированной подушки за счёт того, что позволяет:

обеспечить армирование грунта, на который уложено, перераспределить внешние нагрузки, повысить упругость основания;
обеспечить необходимый дренаж, исключить проникновение грунтовых вод в конструкцию;
отделить грунт основания от подушки.

При выборе геотекстиля следует обращать внимание на следующие факторы.

Материал подразделяют по исходному сырью, из которого они изготовлены (ПЭ низкого давления, полипропилен, полиэфиры, полиамиды, смесевые нити, стекловолокно). По версии изготовления их делят на нетканые, тканые. Каждый вариант применяют для решения определённых задач.

Основными критериями, которые оцениваются при покупке, являются:

плотность, подразделяемая на 3 группы: 1 используется для отвода грунтовых вод и дренажа (150-200) г/м2; 2 – для разделения подушки и грунта (250-300) г/м2; 3 – обеспечивает дополнительное армирование, перераспределяет нагрузки (более 350 г/м2);
толщина полотна (под фундамент выбирают модели 1,8-3,8 миллиметра).

Кроме этого оценивают эластичность, стойкость к патогенной микрофлоре, влагостойкость, ряд иных критериев. Чем выше показатели, тем дороже материал.

Оптимальным выбором при изготовлении плитных монолитных фундаментов является использование геотекстиля с плотностью до 250 г/м2, изготовленного по технологии термоскрепления. Для работы на супесях, песках эту величину следует увеличить до 350 г/м2. А для зданий значительной массы – ещё более высокими параметрами.

Алгоритм укладки

Геотекстиль рекомендуется стелить следующим образом:

стелить следует на предварительно подготовленное дно котлована;
контролировать отсутствие неровностей, складок на поверхности материала;
стелить внахлёст (150 мм). Если выполняется дополнительная фиксация краёв (спайка, скобы), нахлёст можно сократить до 100 мм;
по расстеленному геотекстилю послойно насыпают и трамбуют песок;
при завершении монтажа ткань должна заходить за границы основания минимум на 400 мм, что гарантирует выполнение функций разделения, дренажа, армирования.

Преимущества и недостатки монолитного фундамента

Подобная конструкция, независимо от выбранного вида, имеет ряд серьёзных преимуществ перед иными конструктивными решениями, к числу которых следует отнести:

высокая прочность – показатели несущей способности по сравнению с альтернативными решениями, значительно выше. На таком фундаменте можно возвести трёхэтажный кирпичный дом;
долговечность – расчётный срок эксплуатации может достигать 100 лет. Конструкция не подвержена коррозии, не разрушается под действием влаги, не деформируется при подвижках грунта, под весом возведённой конструкции;
отсутствуют слабые места – нет стыков, швов;
высокая теплоизоляция – подобные конструкции исключают промерзание почвы под ними, что минимизирует теплопотери;
скрытые инженерные коммуникации;
значительная площадь опорной поверхности, что минимизирует нагрузку на квадратный метр;
возможность возведения практически на любых типах грунтов, включая участки с высоким залеганием грунтовых вод. За исключением глинистых почв, где возводить монолитный фундамент нежелательно;
экономия средств за счёт незначительной глубины требуемого котлована;
отсутствие потребности в выравнивании поверхности чернового пола первого этажа.

Недостатки решения

Их тоже немало. В числе основных отметим:

значительная цена за счёт потребности в закупке нужных материалов (бетон, арматура, привлечение спецтехники). Вариант УШП обойдётся ещё дороже. К бюджетным решениям подобный тип фундамента не относится;
длительные сроки вынужденного простоя после заливки фундамента (месяц до достижения полного химического отверждения бетона);
зависимость работ от сезона и погодно-климатических условий – работы проводят в конце весны или летом;
невозможно обустроить подвал при выборе плиты из монолитного железобетона;
жёсткие требования к рельефу стройплощадки – строительство на склоне исключено, требуется предварительно профилировать участок;
на глинистых почвах подобный фундамент сильно давит на размягчённый дождями (талыми водами) грунт. Высока вероятность того, что он «утонет»;
монолитные фундаменты не возводят на территориях, где высока вероятность возникновения оползней. Дом на таком фундаменте просто «уедет» вместе с грунтом.

Заключение

Монолитный фундамент представляет собой надёжное и долговечное основание для строительства различных объектов. Он обладает высокой прочностью, долговечностью и отсутствием слабых мест, что делает его идеальным выбором для возведения трёхэтажных кирпичных домов и других массивных конструкций. Однако, несмотря на свои преимущества, монолитный фундамент имеет и недостатки, такие как высокая стоимость, длительные сроки вынужденного простоя после заливки и зависимость от сезона и погодно-климатических условий. Поэтому при выборе типа фундамента важно учитывать все эти факторы и принимать решение на основе конкретных условий строительства и бюджета.