Лучший фундамент для каркасного дома — на какое основание ставить и почему?

Фундамент является самой ответственной и важной конструкцией для любого объекта капитального строительства.

Предназначен для восприятия, передачи и равномерного распределения эксплуатационных нагрузок и массы здания на грунт естественного или искусственного основания.

Собственники часто предпочитают строить на своих земельных участках недорогие и лёгкие каркасные дома, но часто ошибаются с выбором фундаментов, что приводит к крену здания, непрогнозируемым осадкам и другим нежелательным последствиям, либо к существенным перерасходам.

Далее приводится подробная информация о том, как правильно выбрать лучший фундамент для каркасного дома с обоснованием решения по каждому конкретному типу рассматриваемой несущей конструкции.

Какое основание выбрать?

Дать однозначный ответ, на какой именно фундамент лучше ставить каркасный дом невозможно, так как на выбор данной несущей конструкции влияет далеко не стоимость и не простота проведения работ, но также многие другие прямые и косвенные факторы, в частности:

• Результаты инженерно-геологических изысканий о состоянии грунтового основания под пятном предполагаемой застройки, анализ уровня грунтовых вод, их сезонного подъёма, оценка потенциальной подтопляемости территории.
• Площадь и этажность возводимого здания, объёмно-планировочные параметры объекта.
• Материалы, из которых возводится постройка, так как это сказывается на величине нагрузок, передаваемых на грунт основания.
• Наличие или отсутствие в доме подвального или цокольного этажа, технического подполья.
• Глубина сезонного промерзания грунтов, от чего зависит высотная отметка погружения подошвы ниже проектной отметки земли.

Эти факторы учитываются как проектировщиками, так и строителями, что позволяет подобрать надёжную конструкцию, сравнить технико-экономические показатели, после чего предложить владельцам земельного участка самый подходящий надёжный и долговечный фундамент.

Геологические факторы

Физико-механические и гидрогеологические характеристики грунтового основания – важнейший параметр, который влияет на тип фундаментных конструкций, так как это обеспечивает требуемую несущую способность и деформативные свойства в границах сжимаемой толщи основания.

В зависимости от особенностей условий местности, на практике выделяются следующие типы фундаментов под каркасные дома:

• Металлические винтовые сваи — для глин и суглинков, а также песчаных грунтов в средней полосе нашей страны, если не предполагается устройство подземного этажа.
• Столбчатые опоры из асбоцементных труб, если строится дом без подвала, но заказчик хочет предусмотреть первый этаж из бруса, чтобы повысить энергоэффективность здания, а грунтовое основание обладает повышенной несущей способностью (слои грунта полностью однородны, без включения линз слабых инженерно-геологических элементов).
• Монолитная или сборная лента, если грунты основания обладают достаточной несущей способностью, модуль дефлорации превышает Е = 20 МПа, а в строящемся здании предполагается устройство подземного этажа.
• Монолитная ж/б плита, если каркасный дом строится на слабых, просадочных, неоднородных или обводнённых грунтах, либо частичная или полная замена грунта.
• Монолитные ж/б буронабивные сваи при необходимости возведения пристройки к основному зданию (крыльца, веранды, летней кухни), при условии, что под пятном застройки залегают глинистые пучинистые грунты.

  Данные несущие конструкции устраиваются посредством погружения обсадных стальных или пластиковых труб в толщу грунтового основания, после чего заливаются предварительно армированным бетоном до достижения проектной прочности под собственным весом конструкции и эксплуатационными нагрузками.

Даже при устройстве плитного фундамента, если территория относится к потенциально подтопляемой, рекомендуется обязательно предусматривать по периметру капитального объекта кольцевой дренаж, что исключает непрогнозируемые осадки, крен сооружения и другие негативные последствия.

Вес построек

Ещё один важнейший фактор, от которого зависит выбор нужного типа фундамента – это вес каркасных построек. По данному критерию следует принимать следующие типы фундаментных конструкций:

• Если строится стандартное здание из облегчённых деревянных конструкций с одним этажом и мансардой, чаще всего, используются металлические винтовые сваи, которые объединяются в оголовках балочным ростверком для достижения жёсткости и надёжной основы под каркасный дом.
• В случае, если под стандартное каркасное здание подразумевается строительство железобетонного подвала или технического подполья, пол которого располагается ниже нормативной глубины промерзания грунтов, рекомендуется устраивать ленточный или плитный фундамент.
• Если здание возводится из бруса, а по каркасной технологии строится только мансарда или второй этаж, нагрузка на фундаменты существенно возрастают, из-за чего рекомендуется погружать в грунт столбы из асбоцементных труб для организации столбчатого фундамента.
• Если владелец строящегося объекта недвижимости планирует облицовку своего дома кирпичом или устройство тяжёлой печи, а также других конструктивных элементов, требующих возведения отдельного фундамента, рекомендуется рассмотреть заливку фундаментной плиты, даже если грунты обладают достаточной несущий способностью.

  Такая сплошная конструкция обойдётся дешевле, чем отдельно стоящие фундаменты, для каждого из которых потребуется отдельная опалубка и арматурный каркас.

Практически невозможно сказать наверняка, какой именно тип фундаментов подходит под конкретный каркасный дом, так как, при выборе нужного типа несущей конструкции, потребуется анализ нескольких факторов, составление расчётной схемы и разработка проекта.

Если пренебречь данными подготовительными работами, никто не сможет гарантировать несущую способность объекта на период многолетний эксплуатации, а также примерную оптимальную себестоимость возведения здания.

Сравнение вариантов

Чтобы выбрать лучший фундамент для каркасного дома, владельцам земельных участков следует ознакомиться со следующей сравнительной таблицей и характеристиками данных несущих конструкций:

Критерий/Тип фундамента	Монолитная ж/б фундаментная плита	Монолитная или сборная ж/б лента со стеновыми конструкциями ниже нулевой отметки		Металлические винтовые, либо монолитные ж/б сваи
		ЛФ мелкого заложения	ЛФ глубокого заложения
Категория грунтового основания в пределах сжимаемой толщи	Подходит для любых категорий грунтового основания	Подходит, при условии залегания под пятном застройки скальных, крупнообломочных, гравелистых грунтов, либо крупных строительных песков	Подходит как для глинистых, так и для песчаных грунтов, при условии их однородности и модуле деформации от Е15 – Е20 и выше	Устраиваются преимущественно в однородных глинистых или песчаных грунтах, без крупных каменных включений, которые могут помешать погружению свай
Зависимость от сезонного пучения глинистых грунтов	Совместима с любой категорией пучинистых грунтов	Исключается применение для пучинистых глинистых грунтов	Может использоваться для пучинистых глинистых грунтов	Может использоваться для пучинистых глинистых грунтов
Нормативная сезонная глубина промерзания грунтового основания	Подходит для любой глубины промерзания, даже если располагается выше данной нормативной отметки	Может применяться в песчаных грунтах при любой глубине промерзания, в глинистых – только при небольшой глубине промерзания	Может применяться при любой глубине промерзания грунтового основания	Может применяться при любой глубине промерзания грунтового основания
Зависимость от степени влагонасыщения грунтового основания, либо естественной влажности структуры грунта	Оптимальна при устройстве в обводнённых грунтах, на потенциально подтопляемых территориях, при условии устройства гидроизоляции	Преимущественно подходит для сухих грунтов, либо при наличии глинистого водоупора	Применяется для грунтов с любой влажностью, требуют устройства гидроизоляции	Работа свай не зависит от высоты сезонного подъёма уровня грунтовых вод
Категория объекта капитального строительства, построенного по каркасной технологии	Подходит для каркасных малоэтажных зданий любой категории, вне зависимости от типа несущих и ограждающих конструкций, нагрузок на основание	Применяется для небольших одноэтажных хозяйственных построек, возведённых по каркасно-щитовой технологии с техподпольем или без подземного эксплуатируемого пространства	Применяется для тяжёлых строений с высотой 2 этажа и более, в том числе, облицованных кирпичом, с подвальным или цокольным этажом	Применяются для 2-этажных домов с мансардами, возведёнными по каркасной технологии, либо с первым этажом из бруса, оцилиндрованного бревна,
Средняя себестоимость возведения фундаментной конструкции	Является самой дорогой конструкцией фундаментов под каркасный дом	Отличается невысокой себестоимостью возведения	Стоимость ниже, чем у фундаментной плиты, но дороже, чем у свайного или столбчатого фундамента	Металлические сваи являются самым дешёвым типом фундаментов под каркасные дома. Буронабивные сваи по стоимости совместимы с лентой мелкого заложения

Приведённая выше таблица носит рекомендательный характер и не может быть использована, как прямое указание к выбору конкретного фундамента под малоэтажный дом, построенный по каркасной технологии.

Для обеспечения надёжности и долговечности будущего сооружения, потребуется проведение инженерно-гидрогеологических изысканий, а также разработка проектной документации.

Ленточный

Ленточный фундамент, который устраивается под деревянные лёгкие каркасные дома, классифицируется на следующие основные категории по различным конструктивным и функциональным признакам.

1. По глубине заложения фундамент делится на 2 типа:
   • Мелкого заложения. Устраивается только в непучинистых песчаных, крупнообломочных или гравелистых грунтах с повышенной несущей способностью, при низком уровне залегания грунтовых вод.

     Для устройства такого фундамента, производится геодезическая разбивка территории, после чего выполняются земельные работы. По дну траншеи выверяется высотная отметка залегания подошвы, при необходимости, производится полная или частичная замена слабых грунтов.

     Фундамент заливается в 2 этапа – подушка с уширенной частью и вертикальные стенки до первого перекрытия строящегося здания.

   • Глубокого заложения. Возводится при необходимости устройства подвала в здании, а также в пучинистых или обводнённых грунтах. Подошва такого фундамента, как правило, залегает ниже глубины промерзания грунтового основания.

     Технология устройства такая же, как и для фундаментов мелкого заложения с разницей в увеличенных объёмах земельных работ, необходимости обустройства строительного водопонижения и выполнения гидроизоляции конструкций для предотвращения разрушения бетонной части.

2. По материалам фундамент классифицируета на 3 подвида:
   • Сборный. Устраивается по принципу конструктора – на дне котлована, после выравнивания и усиления грунтов, укладываются сборные трапециевидные элементы подушки ленты, поверх которых монтируются блоки ФБС, согласно плану раскладки. После возведения, фундаментные блоки промазываются битумом, при необходимости, на них наплавляется оклеечная гидроизоляция.
   • Монолитный. Подошва и стенка такого фундамента заливаются в опалубке. После вязки арматурного каркаса. Возведение конструкции осуществляется в два этапа – подошва и вертикальная часть, которая может одновременно служить стенами подземной эксплуатируемой части жилого дома.
   • Комбинированный. Особенность данного ленточного фундамента заключается в том, что подошва выполняется из монолитного железобетона, поверх которого устраиваются сборные ФБС блоки с перевязкой швов, толщиной, выбранной по проекту.

     Если между блоками при раскладке остаются зазоры, при несоблюдении кратности, данные участки замоноличиваются высокопрочным безусадочным бетоном, либо в них устраиваются гильзы для ввода инженерных коммуникаций в основное здание.

3. По наличию подвала в здании может быть два варианта:
   • С подвалом. Здания с подвалом на ленточном фундаменте подразумевают возможность использования свободного пространства. Фундаменты могут быть монолитными или сборными железобетонными.

     В зданиях с подвалом, дополнительно предусматриваются продухи, а также световые окна с фрамугами, если цокольная часть располагается выше 500 мм над поверхностью отмостки. Такие фундаменты обязательно подлежат гидроизоляции для предотвращения попадания воды в подвал дома.

   • Без подвала. Фундаментные конструкции под каркасные дома без подвала могут быть как мелкого, так и глубокого заложения, устраиваются в сборном или монолитном вариантах.

     Гидроизоляция наклеивается только в том случае, если здание возводится во влажном грунтовом основании, а подземные воды обладают повышенной коррозионной активностью к бетону и арматуре.

После устройства фундаментных лент по периметру и под внутренними несущими стенами здания, пространство между ними засыпается песком, либо песчано-гравийной смесью с её последующим уплотнением для монтажа полов по грунту первого этажа будущего дома.

Ленточный фундамент устраивается по всему периметру здания, а также под внутренними несущими стенами и колоннами.

Если внутреннее пространство каркасного дома имеет свободный пролёт более 6 метров, рекомендуется устраивать дополнительную ленту между основными полноценными несущими конструкциями для обеспечения лучшего распределения всех усилий на грунт основания под пятном застройки.

Свайный

Свайные фундаменты бывают нескольких типов, от чего зависит их несущая способность, технология устройства несущей конструкции, погружения свай, а также долговечность при эксплуатации готового капитального сооружения. На практике, под частных жилые дома, возводимые по каркасной технологии, применяются следующие типы свайных фундаментов:

• Металлические винтовые сваи. Устраиваются под небольшие каркасные дома, от которых на грунт передаётся незначительная нагрузка.

  Состоят из модифицированных труб с разными диаметрами и длинами, на нижнем конце которых приварены высокопрочные стальные лопасти из листовой стали, а также конусное стальное остриё, чтобы обеспечить быстрое погружение конструктивного элемента в грунтовое основание.

  На оголовках свай имеются отверстия, в которые вставляется рычаг для создания надёжного упора при ручном погружении стержневых несущих элементов свайного фундамента в грунт основания.

  Поверх оголовков, после погружения на нужную отметку, устраиваются обвязочные стальные балки ростверка, который одновременно служит элементом жёсткости свайного фундамента и основанием под деревянные балки каркасного здания из лёгких конструкций.

• Буронабивные железобетонные сваи. Более мощные, надёжные, долговечные, но трудоёмкие конструкции для фундаментов под каркасные здания, по сравнению с металлическими винтовыми сваями.

  Состоят из обсадной трубы с диаметром 150 – 200 мм по сортаменту из ГОСТ, которая погружается в предварительно пробуренную скважину, после чего в неё опускается арматурный каркас и заливается жидкий бетон.

  Идеально подходят для сильно пучинистых грунтов, а также если к зданию пристраиваются дополнительные помещения, что предотвращает развитие разности осадок из-за повышенных деформативных свойств такого свайного фундамента.

• Столбчатые основания – технология и устройство таких подземных несущих элементов полностью повторяет конструкцию буронабивных свай, с той разницей, что в качестве обсадной трубы устраиваются асбестоцементные тяжёлые трубы с диаметром 200 – 220 мм, что обеспечивает большую несущую способность всей конструкции.

  Такие столбы, как правило, выступают из земли на величину до 500 – 1000 мм, что предотвращает разрушение здания от проникновения осадков в зимнее время или в ливневый период, а также образует пространство под домом, которое может быть использовано для хранения вещей, стройматериалов, инструмента, бытовой утвари.

Перед принятием решения об устройстве свай, рекомендуется проанализировать грунтовое основание после проведения инженерно-гидрогеологических изысканий и рассчитать количество, а также оптимальную длину конструктивных элементов, определить характер их работы – под нижним концом сваи или по боковой поверхности трения.

Данная информация поможет точно рассчитать экономическую и функциональную целесообразность устройства такого фундамента.

Плитный

Плитный монолитный железобетонный фундамент является самым надёжным среди всех несущих конструктивных элементов ниже отметки 0.000 для каркасных малоэтажных зданий.

Может быть постоянной или переменной толщины, устраивается на небольшой глубине, либо ниже отметки сезонного промерзания грунтов. Часто выполняет роль пола подвала в доме.

Некоторые типы такого основания устраиваются непосредственно на поверхности земли, после снятия растительного слоя, и под них укладывается утеплитель, который одновременно препятствует пучению, а также обеспечивает самый высокий показатель энергоэффективности здания. Такой фундамент называется утеплённой шведской плитой (УШП).

Для устройства плитного монолитного железобетонного фундамента потребуется выполнение следующей технологической карты:

• Геодезическая разбивка территории.
• Вынос строительных осей и пятна застройки будущего здания в натуру.
• Отрывка котлована в нужную проектную отметку.
• Зачистка и выравнивание дна котлована.
• Организация строительного водопонижения.
• Частичная или полная замена естественного грунтового основания, в зависимости от требований рабочего проекта и результатов инженерных изысканий.
• Устройство песчано-гравийной подушки по дну котлована.
• Заливка подбетонки из тощего бетона с классом не выше В7,5.
• Устройство гидроизоляции.
• Монтаж выравнивающей защитной стяжки.
• Вязка арматурного каркаса.
• Устройство отбортовки опалубки из щитов.
• Заливка и вибрирование бетонной смеси.
• Выжидание полимеризации и частичного набора проектной прочности бетона.
• Снятие опалубки после твердения бетона.
• Выполнение гидроизоляции боковых частей фундамента.
• Обратная засыпка пазух котлована.

Перед монтажом каркасной конструкции нового дома, следует провести геодезическую разбивку плоскости плиты, отметить и зафиксировать реперные точки, вынести в натуру строительные оси и отметить на бетонной поверхности места расположения внутренних и наружных стен.

Столбчатый

Как был сказано выше, столбчатый фундамент по конструкции мало, чем отличается от обычных буронабивных свай.

Состоит из асбоцементных круглых труб, которые погружаются в предварительно пробуренные скважины строго по вертикальной оси.

После погружения трубы заполняются бетоном. В случае передачи повышенной нагрузки от конструкции и каркасного дома, перед заливкой бетона, в каждый столб фундамента погружается арматурный каркас.

Столбы выступают над поверхностью земли на высоту от 500 до 1000 мм, после устройства, выверяются и подрезаются в единую высотную отметку. Не требуют устройства обвязочного ростверка, так как поперечное сечение под нижним концом обеспечивает повышенную устойчивость. Погружаются на глубину от 1800 – 3000 мм и более, отсыпаются утрамбованным плотным грунтом, что обеспечивает комплексную работу под подошвой фундамента и по боковой поверхности асбоцементных труб.

Каркасное здание монтируется, начиная с обвязочного пояса из бруса, который ложится строго по створу оголовков столбов, выступающих из земли, чтобы обеспечить совпадение центров тяжести каждого конструктивного элемента.

Самый дешёвый тип

Винтовые металлически сваи являются самым дешёвым основанием под каркасные одно- или двухэтажные здания. Они устраиваются с шагом всего от 1,5 до 3,0 метров, завинчиваются вручную на глубину от 2,5 до 4,5 – 5,5 метров, состоят из стальной водопроводной прокатной круглой трубы с диаметром от 76 до 125 мм, с лопастями из листовой стали.

Согласно анализу, конкурентных предложений на рынке, стоимость устройства таких металлических винтовых свай под лёгкий каркасный домик составляет от 40 – 45 тыс. руб. под здания с габаритными размерами в плане 5 х 5 метров – 6 х 6 метров, до 90 – 95 тыс. руб. под большой дом с размерами 9 х 9 м – 10 х 10 м, с 2 этажами и мансардой под скатной кровлей.

Именно доступной ценой, отсутствием необходимость привлечения тяжёлой спецтехники, а также существенным снижением трудозатрат на земляные работы, обуславливается высокая популярность таких фундаментных конструкций в средней полосе нашей страны.

Однако такие свайные фундаменты не подходят для работы в слабых грунтах, а также с ними невозможно устроить подвальный этаж.

Заключение

Лучший фундамент для каркасного дома – это такая несущая конструкция, которая одновременно обеспечивает требуемую прочность и устойчивость сооружения, а также не повлечёт за собой повышенные трудозатраты и материальные расходы. Выбрать такой фундамент очень непросто, так как для принятия верного решения потребуется проведение изысканий на участке с последующей разработкой проекта.

Самым дешёвым считается свайный фундамент из металлических стержневых элементов, погружаемых в грунт вручную. Самым надёжным и дорогим фундаментом является монолитная железобетонная плита, но её применение оправдывается далеко не всегда.