Среди всех типов фундамента для частных домов и гаражей пользуется приоритетом ленточный. Он надежный, хорош для большинства грунтов, не слишком дорогой по стоимости. Однако часто специфика региона, грунтов, подземных вод заставляет сильно заглублять ленточный фундамент, что становится невыгодным для небольших строений. В таком случае на помощь приходит фундамент-плита, не уступающий по несущим возможностям. Монолитная плита способствует равномерному распределению нагрузки и подходит даже для тяжелых сооружений.
Устройство и применение монолитной плиты
Принципиальная схема состоит из нескольких слоев. Устройство фундаментной плиты своими руками предполагает следующие этапы:
- Рытье котлована. Размер его должен быть на 1 м больше фундамента, согласно чертежу. Боковые стенки делаются с уклоном 10—20 градусов. Грунт тщательно уплотняется. Дно котлована должно быть твердым.
- При необходимости изготавливается пластовый дренаж – готовят поперечные траншеи, в которые укладывают геотекстиль, трубы. Все это снова закрывают геотекстилем.
- Изготавливается утрамбованная подушка из песка, ПГС, щебня. Проливается водой, тщательно трамбуется. Изготавливается послойно с поочередным уплотнением или одним пластом из песчано-галечной смеси. Служит для демпфирования нагрузок от почвы. Трубы укладываются позже — под них оставляют специальные траншеи.
- Геотекстиль. Предотвращает размывание, заиливание песчаного слоя, армирует его. Дорнит располагают несколькими способами. Основной — между дном траншеи и песчаной подсыпкой. Иногда слои уплотнения разделяют для исключения смешивания. Также песчаный слой отделяют от бетонной подготовки.
- Опалубка располагается строго вертикально из 40 мм доски или фанеры. Для предотвращения распирания снаружи сооружаются упоры.
- Слой бетонной подготовки. Для экономии им пренебрегают, однако он полезен для выравнивания основания, правильного расположения гидроизоляции, утепляющих материалов. Изготавливается из недорогого цемента М100 со щебнем. Толщина слоя — до 100 мм.
- Гидроизолирующий слой. Отделяет влажные грунтовые подсыпки от бетонного основания пола. Лучшими считаются материалы на полимер-битумной основе. Оптимальная схема укладки предполагает 2 слоя прокладки. Допускается использование рубероида.
- Монолитная плита. Толщина определяется расчетами. Требуется бетон прочностью от М300 и подвижностью П3. Менее подвижный будет образовывать пустоты. В жидком тяжелые фракции осядут на дно. Для уплотнения используются глубинные вибраторы. Булава вибратора должна быть меньше размера ячейки армирования. Заливать желательно разово. Если это невозможно, горизонтальными слоями в течение смены. Вертикальное разделение слоем делать нельзя — бетон потрескается.
- Армирующий пояс. В классическом исполнении представляет из себя объемную арматурную решетку, связанную хомутами или проволокой. Со всех сторон расстояние до арматуры должно составлять не менее 50 мм для предотвращения коррозии. Устанавливается поверх бетонной подготовки.
Самое простое – залить однородную монолитную плиту одинаковой толщины по всей площади основания. Существуют более сложные решения монолитных плитных фундаментов для дома.
Равномерность нагрузки на основание делает плиту незаменимой на почве со слабой несущей способностью. Невысокая сложность изготовления способствует самостоятельной заливке.
Железобетонный фундамент монолитная плита хорош для частного домостроения, гаражей, бань на плавающих глинистых грунтах, пучинистых суглинках, в местах с высоким залеганием грунтовых вод. Для его устройства не требуется глубокое размещение. Близость к поверхности станет стабилизирующим фактором. Пучинистые грунты не окажут негативного влияния, на нестабильных — основание будет «плавать» вслед за подвижками грунта вместе с возведенным сооружением.
Способы создания плиты фундамента
Внешне основание выглядит как равномерной толщины плита из железобетона 0,25–0,5 м по всей площади здания.
Виды монолитных плитных фундаментов:
- Классический. На подушке из гравия и песка. Толщина подсыпки может достигать 2/3 глубины котлована и зависит от величины плодородного слоя.
- Русский высокопрочный. Фундаментная основа с ребрами жесткости под несущими стенами. Используется на сильно пучинистых грунтах для массивных строений. Под легкие дома допускается уменьшать толщину плиты до 10 см.
- Шведская утепленная плита. В опалубку из несъемных блоков утеплителя вкладывается теплый пол, устанавливается арматура, заливается бетоном. Все коммуникации располагаются на глубине, под песчаной подушкой. Трубы подбираются самые надежные, так как разобрать фундамент невозможно.
- Высокопрочный фундамент с ребрами жесткости
- Утепленная шведская плита
Плитный фундамент бывает из сборных железобетонных конструкций, установленных впритык друг к другу. Это намного проще, чем заливать фундаментную плиту единоразово. Но здесь кроется подвох — жесткость получаемого основания низкая. При любом серьезном пучении грунта здание станет деформироваться. Поэтому способ применяется редко — в основном под небольшие постройки, умещающиеся на 1 плите.
Определение толщины основания
Качественное планирование заливки плиты под гараж или дом требует проведения геологических изысканий. Это позволяет узнать расположение слоев почвы, наличия «верховодки». Из этого исходят при проведении расчетов.
Разные типы грунтов характеризуются своей несущей способностью:
- у крупнообломочных, гравийных, щебневых она самая большая – 5-6 кгс/см²;
- пески крупные, гравелистые – 3,5–4,5 кгс/см²;
- мелкие и средние пески – 1–3,5 кгс/см²;
- супеси – 2–3 кгс/см²;
- суглинки – 1–3 кгс/см²;
- твердые глины – 3–6 кгс/см²;
- глины пластичные – 1–3 кгс/см².
Давление плиты должно входить в эти параметры вместе с внешними нагрузками. Однако при расчете необходимой мощности плиты оперируют цифрами оптимального удельного давления. Расчетное значение не должно отклоняться более чем на 20—25%. Слишком тяжелая плита утонет со временем в грунте. Легкая будет слишком подвижна. Ее перекосит даже при незначительных подвижках почвы.
Учитывая, что на грунтах с высокой несущей способностью возведение плиты не имеет смысла, остаются следующие значения:
- плотные или пылеватые пески – 0,35 кгс/см²
- пески средней плотности – 0,25 кгс/см²
- супеси – 0,5 кгс/см²
- суглинки – 0,35 кгс/см²
- глины твердые – 0,5 кгс/см²
- глины пластичные – 0,25 кгс/см².
На супесях возможно размещение ленточного типа, а твердые глины бывают обманчивы. При близком расположении водоносных пластов возможна резкая потеря несущей способности грунта, плита попросту утонет. Здесь может помочь свайный буронабивной фундамент. В обоих случаях требуются углубленные исследования.
Достоинства и недостатки
Плюсы плиточного фундамента:
- Расширенные возможности на грунтах со сложной геологией, которые для ленточного основания не подойдут из-за низкой несущей способности и высокой пучинистости. Однако на явно заболоченных грунтах с сильной просадкой окажется неэффективен, уступая свайному с основой гораздо ниже глубины промерзания.
- Плотные монолитные фундаменты подойдут для строительства тяжелых многоэтажных сооружений. Профессиональные расчеты распределения сил позволят сэкономить при проектировании многоквартирных домов.
- Минимум усилий по обустройству фундамента. Земляные работы невелики, так как заглубленная часть небольшая. Однако при проектировании очень тяжелых или больших по площади сооружений это преимущество будет зыбким и начнет проигрывать ленточным основаниям.
- Фундаментная плита является хорошей основой для пола первого этажа или цоколя. Это важное преимущество. При хорошем утеплении пол становится сразу теплым. В многослойной плите можно смонтировать водяной подогрев.
- Плита не является строительным объектом повышенной категории сложности. Выкапывание котлована, заливку бетона, вязку арматуры можно провести своими руками. Навык приходит быстро.
Работа предстоит однообразная и утомительная. Однако заручившись поддержкой родственников, друзей, можно смонтировать самостоятельно без серьезных строительных навыков. Для небольшой строительной бригады заливка монолитного фундамента для частного дома будет выполнимой задачей.
Минусы:
- На участках с выраженной нестабильностью грунта «плавание» основания происходит с большой амплитудой, а силы снизу прикладываются неравномерно. Плита начинает испытывать колоссальные нагрузки на изгиб.
- Небольшие линейные деформации вполне вероятны. Некоторые материалы к ним чувствительны. При «плавании» плита может накрениться и стены отклонятся от вертикали. Для деревянных построек это не критично, а для блочных, кирпичных конструкций напряжения увеличиваются при достижении определенной высоты. Не исключено появление трещин в верхней части зданий.
- Ряд операций при монтаже потребует привлечения специалистов и техники. Для качественной трамбовки нужна виброплита. Вязка арматурного каркаса потребует вязальный пистолет или специальные хомуты, гидроизоляция — газовую горелку. Большой объем бетона при одномоментной заливке удобнее заливать с использованием строительного миксера. Плиту желательно смонтировать за 1 день.
- При значительных перепадах высот такое основание совсем невозможно либо нерентабельно.
- Подвал, погреб, смотровая яма одинаково невозможны при возведении монолитной плиты. Ее сущность в том, чтобы опираться всей площадью на грунт и при необходимости скользить по нему равномерно. Исключением является специфическое строение ряда плит с ростверками под несущие стены или арматурные закладки, уже от которых ведется заглубленная часть стены. Но это сложное и дорогое удовольствие.
- При возведении обязательна прокладка всех коммуникаций, включая силовые кабели, водопровод, канализации, короба. Это скорее не недостаток, а специфическая особенность технологии, но она усложняет процесс строительства.
- Стоимость монолитного фундамента глубокого залегания для частного дома высока. Иногда достигает 50% стоимости всего строения. При малозаглубленной плите все не так страшно. Хотя даже несколько лишних сантиметров быстро вырастают в кубы объема.
Двухъярусное армирование потребует значительного увеличения арматуры и бетона. Здесь ленточный фундамент выигрывает. Но плита одновременно является перекрытием в здании – черновой пол с хорошей гидроизоляцией, часто с утеплением. Это уменьшает общую стоимость сметы, несколько снижает общий объем работы, ее кропотливость.
Высокая стоимость частично компенсируется трудозатратами, а простота монтажа – повышенным расходом строительных материалов.
Особенности возведения плитного фундамента
Плавающая плита хорошо работает на пучинистых грунтах и склонных к сильной просадке – мелкопесчаных, торфяных, глинах, суглинках. Единственная альтернатива ленточному основанию в водонасыщенных почвах, на насыпях. Не рекомендуется применение в оползневых местах, с топким илом.
Монолитные железобетонные плиты хороши при сильных вертикальных, умеренных горизонтальных перемещениях. В верхние ребра жесткости допускается вводить готовые железобетонные сваи, плотно скрепленные с основным фундаментом.
На среднепучинистых грунтах наряду с монолитной плитой допускается сборный с монтажом на бетон.
На слабопучинистых почвах подойдут монолиты с наполнением из керамзитобетона или бута. Ребра жесткости допускаются вверху и снизу. Специальные крепления необязательны – здание остается на ригелях под воздействием силы тяжести.
Чем больше вес здания, тем надежнее сцепление с фундаментом, меньше горизонтальных движений в грунте. Целесообразно изготавливать плиту сразу с утеплением для использования в качестве чернового пола.
Фундаментальное правило – точное выполнение всех этапов строительства и применение высококачественного бетона. Только в этом случае основание прослужит долгие годы.