Что такое плавающий фундамент и как построить своими руками

Плавающий фундамент – что это такое?

Слово «плавающая» не означает, что плита действительно куда-то перемещается (плывет). Это означает, что в отличие от статичных фундаментов (например, свайных), которые противостоят нагрузкам за счет высокого сопротивления, она компенсирует разрушающие силы собственной пластичностью, амортизирует. При просадке грунта плита совершает вертикальные колебания вместе с постройкой.

Плиту располагают в заранее подготовленном котловане. Структура фундамента на плавающем грунте:

• песчаная подушка;
• слой гидроизоляции;
• слой армированного бетона.

Толщина подушки может достигать 2/5 общей толщины фундамента.

Достоинства и недостатки плавающего фундамента

Фундамент, построенный таким способом, будет:

• прочным и долговечным;
• практически не дает усадки;
• способен выдержать очень тяжелые сооружения;
• несущая плита может быть полом в цокольном этаже.

Имеет у него и недостатки, которые ограничиваются в основном дороговизной и трудоемкостью работ. Однако, практичный подход к строительным операциям способен значительно сократить стоимость работ. Можно, например, отказаться от применения бетононасоса и использовать выгружные лотки бетоносмесителей или нанять низкоквалифицированных рабочих (конечно, под контролем). Таким образом, можно несколько снизить стоимость плавающего фундамента.

Преимущества

Плавающей конструкции свойственны некоторые качества, дающие множество преимуществ:

Преимущества плавающей конструкции

• Предотвращение сезонных перекосов. Правильная закладка основания в соответствии с техническим руководством предупреждает перекосы окон и дверей во время зимних или весенних движений грунта.
• Сокращение расходов на возведение основания и его использование. Своеобразное плавание плиты основания делает ненужными дополнительные меры по ее укреплению и обустройству.
• Высокие показатели прочности. Эта характеристика дает возможность обустраивать плавающий фундамент на любых типах грунта, в том числе и на песчаных почвах.
• Монолитная плита повторяет движение грунта, препятствуя образованию всевозможных дефектов.
• Быстрая закладка основания. Выполнение всех рекомендаций по возведению плавающего основания, в которых отработаны самые мелкие детали, позволяет провести работы за минимальное количество времени.
• Долговечность. Правильно обустроенный фундамент может прослужить до 150 лет.

Ошибки, допускаемые при обустройстве плавающего основания

При выполнении работы по созданию плавающей монолитной плиты могут совершаться некоторые ошибки, которые оказывают пагубное влияние на строительный процесс и дальнейшую эксплуатацию дома.

• Выполнение работ на промерзшей почве также влечет за собой массу неприятностей, которые начинаются при оттаивании грунта.
• Пренебрежение гидроизоляцией приведет к тому, что вода будет проникать в фундамент. При сезонном замерзании влаги произойдет разрушение бетонной монолитной плиты.

Монолитный плавающий фундамент защитит строение от разрушений при неблагоприятных воздействиях сезонных подвижек почвы и грунтовых вод. При этом все работы по обустройству основания можно выполнить своими руками.

Разновидности плавающих фундаментов

Современные плавающие основания разделены на следующие виды:

• плитный;
• ленточный;
• столбчатый.

Плитное основание

Другое название плитного основания – плавающая плита, которая предназначается для возведения строений из тяжеловесных строительных материалов. Недостатком традиционной конструкции плавающей плиты является подгрузка весом готового строения, что сказывается на целостности всей конструкции при неравномерном пучении грунта.

Более эффективная технология обустройства плиты с минимальным воздействием пучения грунта – использование защитной морозостойкой подушки для фундамента, а также обустройство дренажной системы.

Плитный фундамент представлен следующими видами:

• Прямая чаша – одно из наиболее востребованных и прочных оснований. Оно позволяет обустроить износостойкий цоколь из бетона разной высоты.
• Перевернутая чаша – основание, оснащенное дополнительными ребрами прочности.
• Плита кессонная – фундаментное основание, предназначенное для возведения строений, которые оснащаются техническими и жилыми помещениями.

Ленточное основание

Ленточный фундамент разработан для строительства облегченных зданий и сооружений из пенобетона, газобетона, кирпича, дерева. Обустройство плавающей решетки предусматривает размещение ленты под основание на специальной песчаной подушке.

Максимальная прочность готовой конструкции достигается за счет использования внутренних ребер жесткости. Использование решетки позволяет укрепить ленточное основание в условиях чрезмерного пучения грунта.

Процесс монтажа основания выполняется следующим образом:

• На песчаную подушку выстилается пленка (толщина – 0,16 мм).
• Монтируются блоки из пенополистирола (толщина – 35 см) на расстоянии 45 см друг от друга.
• После заливки бетонной смеси опалубка несъемного типа выступает в качестве теплоизоляции напольного основания.

Столбчатое основание

Плавающие столбы рекомендуется использовать при возведении каркасных, щитовых и деревянных строений. Плавающий столбчатый фундамент возводится на скалистых и песчаных грунтах.

Строительство столбов выполняется на специальной плите из бетона, возведенной на песчаной подушке. Чтобы усилить конструкцию, столбы устанавливаются с шагом в 150–250 см. В фундаменте такого типа отсутствует цоколь, поэтому дополнительно рекомендуется обустраивать забирку.

Плавающий фундамент своими руками

Если уложить плавающую плиту своими силами, можно хорошо сэкономить. При подготовке котлована учитывайте, что в соответствии с нормативными требованиями расстояние между домом и соседским участком должно быть не меньше трех метров. До фронтальной межи оставляют минимум пять метров.

Сначала нужно разметить площадку. Для разметки потребуются:

• гидроуровень;
• рулетка;
• маркировочный шнур или леска;
• колышки;
• прямоугольный треугольник с катетами 30 и 40 сантиметров, можно самодельный.

На стартовый угловой колышек надевают треугольник, по нему отмечают оба направления. При разметке длины и ширины котлована пользуются шнуром и колышками.

Контрольный замер – по диагоналям получившегося прямоугольника: они должны быть равны, разница не больше двух сантиметров.

Следующие этапы – очистка и котлован. Убирают грязь, снимают дернину. Кроме площадки внутри периметра дерн снимают вокруг него с отступом примерно на метр для устройства отмостки. При рытье котлована нужно следить за глубиной, контролировать уровнем.

Если где-то образовался перекоп, лишнее засыпают песком. Стенки котлована выполняют с небольшим уклоном, чтобы они не осыпались в дальнейшем.

Когда предварительные работы выполнены, приступают к устройству плавающего фундамента:

1. Насыпать слой щебенки. Утрамбовать.

2. Слой песка. Утрамбовать и полить сверху водой для осадки и уплотнения. Подсушить.

3. Гидроизоляция. Подойдет плотный полиэтилен.

4. Теплоизоляция, если она предусмотрена проектом.

5. Подбетонка. Подойдет бетон какой-нибудь дешевой марки.

6. Опалубка. Если грунт плотный и плита не будет выступать выше стенок котлована, без опалубки можно обойтись. В противном случае по периметру котлована вертикально устанавливают стенки из доски (фанеры, пенополистирола и др.), тщательно фиксируют изнутри и снаружи подпорками. Изнутри фиксация нужна, чтобы стенки не отклонялись от вертикали, снаружи – чтобы их не распирало бетоном. Доску для опалубки выбирают толщиной 2,5 см.

7. Герметизацию стенок изнутри можно выполнить водостойким картоном или толем.

8. Армирование. Арматурный каркас должен завершаться на несколько миллиметров ниже верхнего среза плиты.

Для создания неразрывного соединения в местах расположения стен вертикальные прутья располагают так, чтобы они выступали выше бетона. Они будут выполнять функцию шпилек. Каркас вяжут проволокой: сварка нежелательна, т.к. фундамент при этом теряет пластичность.

Обратите внимание

Ширина ячейки арматурной сетки – 20-25 сантиметров (максимум 30). Толщина прутка от 8 до 16 миллиметров.

На углах не должно быть перпендикулярных стыков, здесь укладывают закругленные сплошные прутки и заводят их на обе стыкующиеся стены.

9. Бетон заливают несколькими слоями толщиной по 15 см, разравнивают правилом или деревянной рейкой, протыкают штыковой лопатой для удаления воздуха. Оптимальное время заливки слоя – не более часа.

10. Первый несколько дней готовую плиту регулярно смачивают водой чтобы избежать быстрого схватывания и растрескивания. Временные интервалы: первый день – через 5 часов, второй – три раза, третий – два (с утра и вечером). Смоченный фундамент накрывают полиэтиленом.

11. До начала возведения стен плиту выдерживают 1 месяц. Опалубку можно снять раньше.

Основные нарушения технологии плавающего фундамента, которые могут привести к быстрому разрушению:

• укладка плиты выше линии промерзания почвы;
• заливка фундамента на промерзлом грунте: при оттайке плита просядет;
• некачественная гидроизоляция или ее отсутствие. Бетон – пористый материал и активно впитывает воду. При замерзании/размораживании он разрушается, от воды подвергается коррозии арматурный каркас, влага поднимается капиллярным путем в стены, в подвале образуется сырость, как следствие – гниль и грибок и т.д.

Для полноценной гидроизоляции один слой укладывают между плитой и подушкой, один – поверх плиты, боковые стенки обрабатывают обмазочными или оклеечными материалами.

Ступенчатый фундамент на склоне

Для построек на склонах со значительным градусом проще и экономичнее использовать ступенчатый ленточный фундамент. Ступенчатый фундамент, в отличие от прямого, не имеет ровного периметра, а располагается уступами в некоторых вариациях:

• Верхняя часть прямая, ступени находятся в нижней части, у основания холма;
• Ступенчатой монтируется верхняя часть, соответственно и стены, а нижняя часть заливается как простой ленточный фундамент;
• Ступени располагаются по всей длине, ступенчатыми будут и стены дома.

Если первый способ является самым простым вариантом, и возможен для самостоятельной заливки, то второй и третий имеют сложное устройство конструкций опалубки, и требуют определённых инженерных знаний и навыков.

Сложность ленточного ступенчатого фундамента усугубляется тем, что арматуру для заливки нужно тоже укладывать ступенями, зато стоимость опалубки и заливки значительно удешевляется, да и земляных работ по сравнению с прямым значительно меньше.Устройство такого вида основания для дома можно сочетать с общим террасированием и обустройством территории на участке. Размещать хозяйственные постройки в подвальном помещении при такой разновидности конструкции также возможно, но только на нижних секторах. Верхняя часть дома больше используется для жилых помещений.

Влияние на фундамент высокого уровня грунтовых вод

В основе любого фундамента лежит бетонный раствор, поэтому близкое расположение грунтовых вод вредно влияет в первую очередь на него. Точнее бетону не страшна сама вода, разрушающее воздействие оказывают соли и химические вещества, входящие в состав почвенных вод. В результате их воздействия застывший раствор становится рыхлым и начинает слоиться. Первыми признаками разрушения бетона являются пятна и затхлость.

Другим вредным влиянием высоко расположенных грунтовых вод можно назвать размывание дна траншеи или котлована поступающей водой, в результате чего снижается несущая способность почвы, происходит деформация и просадка основания. Решить эту проблему можно сооружением дренажной системы и отведением вод.

Способы борьбы с плывунами

Чтобы построить фундамент дома на плывуне, нужно выбрать оптимальную из трех методик:

• формирование ограждений из шпунтовых стен;
• фиксация зоны залегания неустойчивого грунта;
• искусственное осушение.

В последнем случае организуется открытая откачка воды. Если пласт находится на глубине не более 600 см, лучше взять на вооружение иглофильтры, если уровень залегания ниже, понадобятся электродренажные аппараты.

Шпунтовые стенки способны перекрыть слой плывуна, они создают давление, ведущее к сдерживанию нагрузки. Шпунтованную доску вводят в почву до 10 м, если использовать металлическую продукцию, ее можно поместить до отметки 35 м. Этот способ нельзя использовать, если возле плывуна есть плотные слои грунта.

Фиксацию плывуна можно организовать тремя методами – замораживанием, силикатизацией либо цементацией. Наиболее эффективна силикатизация – в этом случае в почву закачивают жидкое стекло, что способствует увеличению прочности основания, ликвидации подвижности грунта. Замораживание крайне ненадежно, даже после воздействия мощных холодильных установок плывун в скором времени оттаивает.

Обязательный шаг – создание полноценной дренажной системы, залегающей ниже проблемного уровня. Плывун состоит из объединенных водой мелких частиц, дренаж способствует осушению этого участка, структура грунта обретает прочность

Во время эксплуатации строения важно периодически ревизировать систему – это ключевая мера безопасности

Если плывун находится ниже уровня промерзания грунта, допустима установка ленточного монолитного основания с мелкой закладкой, здесь обязательным элементом станет гравийная засыпка. Если плывун расположен ниже 50 см от поверхности и имеет незначительную толщину, можно установить свайный фундамент (под водоносным слоем должна быть твердая почва).

Выбор типа фундамента для кирпичного дома

Кирпичные дома, даже если они построены в 1-2 этажа, относятся к категории тяжелый строений. В качестве основания под такие здания могут использоваться всего несколько видов фундаментов, а именно:

• Ленточный;
• Плитный;
• Свайный.

Наиболее экономически выгодным типом основания является мелкозаглубленный ленточный фундамент — однако его применение возможно лишь в непучинистых грунтах, которых на территории Московской области крайне мало.

Рис. 1.1: Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента Самый надежный фундамент, обладающий высокими несущими характеристиками — фундамент из монолитной плиты, он же и самый дорогой, из-за большого количества необходимых для обустройства материалов.

Свайные фундаменты — «золотая середина», при правильной конфигурации фундаменты на забивных сваях не уступают, а в определенных типах грунтов и превосходят несущие свойства плитных фундаментов, работы по их обустройству выполняются быстрее, и стоят они меньше.

Рис

1.2: Схема свайного фундамента Важно: экономическая составляющая является лишь незначительным критерием при выборе фундамента под кирпичный дом. В первую очередь необходимо руководствоваться нормативами по соответствию фундаментов конкретному типу грунта и массогабаритным характеристикам возводимого здания

Основные факторы, от которых зависит тип фундамента, на котором должен возводиться дом из кирпича, следующие:

• Тип грунта на территории строительства;
• Глубина промерзания почвы;
• Уровень расположения грунтовых вод;
• Масса и этажность строения.

Для получения информации о характеристиках грунта имеет смысл воспользоваться услугой геодезического исследования участка, поскольку без наличия специального оборудования собрать все необходимые данные невозможно, а именно они имеют максимальный вес при проектировании любого фундамента.

Рис. 1.3: Карта глубины промерзания почвы на территории России Рассмотрим взаимосвязь между типом грунта и видом фундамента под кирпичный дом:

• Ленточные основания — возводятся на сухих связных грунтах и песчаной почве, они подвержены воздействиям сил пучения, поэтому при закладке в пучинистом грунте должны погружаться ниже глубины его промерзания;
• Плитные фундаменты — подходят для проблемных грунтов склонных к сдвигам и просадочной почвы, обладают высокой устойчивость к пучению грунта;
• Свайные основания — универсальный вариант для любых типов почвы за исключением скалистого грунта.

Исходя из массогабаритных характеристик возводимого здания выбор фундамента следующий:

• Ленточные — подходят для 1-2 этажных кирпичных домов, позволяют обустроить цокольных этаж либо подвальное помещения;
• Плитные — используются для строительства 1-3 этажных домов из бруса, кирпича и сруба. На таких основаниях строятся дома стандартной прямоугольной формы, поскольку залить монолитную плиту сложной конфигурации проблематично. При необходимости обустройства цокольного этажа фундаментная плита обустраивается на дне котлована;
• Свайные фундаменты — при соответствующей проектировке свайного основания на нем могут возводиться любые дома, в том числе и многоэтажные здания. Такой фундамент не предусматривает возможности обустройства подвального помещения.

Рис. 1.4: Дома со свайным фундаментом на сложном участке рельефа Ленточные и плитные фундаменты подвержены воздействиям морозного пучения почвы и грунтовых вод, в зависимости от которых определяется требуемая глубина заложения фундамента:

Совет эксперта! Если расчеты показывают, что из-за большой глубины заложения возводить такие фундаменты экономически не выгодно, единственным рациональным видом основания под кирпичный дом остается свайный фундамент.

Сфера применения

Применение плитного фундамента считается оптимальным вариантом при постройке домов из самых различных материалов, как легких, так и тяжелых. Его устройство допускается на любой разновидности почвы, от песчаной до торфяной. Плита превосходно выровняет вертикальные и горизонтальные смещения земли. Не боится такой фундамент и грунтовых вод, которые оказывают на него довольно большое воздействие.

За счет больших затрат бетона и металла плитные фундаменты редко применяются для возведения объектов с большой площадью застройки. Чаще всего их используют при строительстве небольших зданий. Эффективно применение плит в качестве фундамента на грунтах, подверженных излишней активности и пучению, а также в регионах с повышенной влажностью земли или высоким уровнем грунтовых вод.

В частном строительстве плитный фундамент может совмещаться с постройками из любых материалов. Это могут быть каркасные дома, дома из бруса или СИП-панелей, кирпича или газобетона.

Бетонирование опалубки для основания

Завершающим этапом является бетонирование опалубки фундаментного основания. Заливка бетонной смеси выполняется в несколько слоев, при этом толщина каждого слоя не должна превышать 15 см.

Каждый слой тщательно разравнивается и трамбуется методом штыкования. Готовая бетонная смесь заливается за один прием, поэтому для выполнения работ лучше использовать бетономешалки или бетононасосы.

Трамбовка бетона выполняется до образования влажного блеска на готовой поверхности. Для выравнивания верхнего слоя можно использовать специальные деревянные рейки.

В первый день заливки рекомендуется смачивать основание водой каждые 5 часов, после чего накрывать полиэтиленом. Это предотвратит появление трещин при быстрой сушке бетона. В последующие дни фундаментное основание смачивается только 2-3 раза в день. Демонтаж опалубки выполняется после полного высыхания бетона.

Теперь каждый индивидуальный застройщик знает, что такое плавающие основания и на каких типах грунтов их можно возводить. В силу своей практичности и долговечности подобные фундаменты становятся все более популярными и востребованными в частном жилом строительстве.

Как рассчитывается монолитный плитный фундамент?

Правильнее всего, когда фундамент монолитная плита рассчитывается профессиональным инженером совместно с разработкой проектно-технической документации на строительство дома. Но в некоторых ситуациях не имеется возможности или средств либо просто нецелесообразно поручать это дело специалистам (например, если основание предназначено для бани, времянки или другого подобного строения). Поэтому домашние мастера нередко производят расчеты базовых параметров самостоятельно.

Как рассчитывается оптимальная толщина плиты?

Основным параметром плитного основания является толщина – именно от этого зависит несущая способность конструкции. Если плита будет слишком тонкой, она может попросту не выдержать воздействующих на нее нагрузок. А чрезмерно толстый фундамент – это необоснованные финансовые расходы.

Также толщина определяется с учетом разновидности грунта, поэтому без геологических изысканий не обойтись. Обычно высота такого основания выбирается в пределах от 150 до 300 мм в зависимости от этажности здания и материала стен.

Калькулятор расчета оптимальной толщины фундаментной плиты

Расчет подходящей толщины монолитной плиты лучше заказать в конструкторском бюро. Но сегодня в сети Интернет можно найти и специализированные калькуляторы, которые помогут вам рассчитать высоту на основании таких данных, как:

• тип грунта на участке;
• материал и суммарная площадь стен;
• тип и площадь перекрытия;
• тип, общая площадь и угол уклона кровли;
• регион строительства.

Как рассчитывается армирующий каркас и количество материалов для его изготовления?

Как правило, арматурный каркас для плитного фундамента толщиной до 150 мм делается в 1 ряд и устанавливается он по центральной горизонтальной оси. Для плит от 200 мм и более армирующую сетку располагают в 2 ряда с обеспечением защитного бетонного слоя минимум по 30 мм снизу и сверху. Стандартный размер ячеек сетки 200-300 мм. Для изготовления используется рифленая арматура сечением 12-16 мм.

Расчеты сечения производятся в зависимости от предполагаемых нагрузок и необходимой несущей способности основания. Количество материала определяется с учетом площади будущей плиты и размера шага расположения продольных и поперечных прутков каркаса.

Калькулятор расчета диаметра прутов основного армирования и шага их установки

Удобнее всего производить расчеты сечения арматуры и размера ячеек армирующего каркаса с помощью специальных онлайн-калькуляторов. Но если вы планируете заказывать проектную документацию на строительство дома, то в ней все эти данные будут отражены.

Калькулятор расчета количества основной арматуры

Количество прутков на армирующий каркас тоже проще рассчитывать специальным онлайн-калькулятором. Для этого нужно ввести лишь несколько параметров:

• линейные размеры основания;
• шаг размещения прутков;
• количество рядов армирующей конструкции.

Как правило, калькулятор выдает результат уже с 10 % запасом, включающим нахлест арматуры при ее соединении по длине.

Как сделать плавающий фундамент своими руками

Малый объем земляных работ и возможность самостоятельного изготовления без использования тяжелой строительной техники делают фундаменты плавающего типа востребованными среди индивидуальных застройщиков при сооружении различных лёгких строений, каковыми являются малоэтажные дома и хозяйственные постройки, вспомогательные сооружения и объекты технического назначения.

Все работы по сооружению фундамента можно разбить на несколько этапов: подготовительный и сам процесс выполнения работ.

На этапе подготовки составляется чертёж сооружаемой конструкции и рассчитывается потребность в используемых материалах, после чего эти материалы приобретаются, и готовится необходимый инструмент и оборудование.

Использование бетона заводского изготовления и бетононасоса сократит время выполнения работ и обеспечит качественную заливку бетонной плиты

Когда подготовительные работы выполнены, можно приступать к их выполнению в следующей последовательности:

Иллюстрация	Описание действия
	Выполняется разметка на площадке строительства.
	Роется котлован и трамбуется основание.
	Монтируется опалубка.
	Укладывается арматура.
	Выполняется заливка бетона.
	Бетон выравнивается по заданному уровню в соответствии с выставленной опалубкой.
	Поверхность плиты заглаживается.

После того, как плита залита, необходимо дать некоторое время для того, что бетон застыл, после чего можно выполнять монтаж ограждающих конструкций.

Что же выбрать

Мы рассмотрели несколько вариантов, которые вы можете использовать для территории с большим уклоном. Все они имеют свои плюсы и минусы. Сразу определимся, что плитный фундамент не подходит. Можно сделать некий хит-парад, проанализировав все за и против каждого основания. Итак, на последнем месте плитное основание. Выбирают его ну крайне редко. Что же поставить на третье место? Безусловно, ленточный фундамент, ввиду того, что на его сооружение потребуется много усилий, земельных работ и вложения средств.

На второе место вырвался столбчатый фундамент. Он хорош, но не так, как наш победитель, а именно – свайный фундамент. Только он заслуживает наивысших похвал, если говорить о проблемном грунте с уклоном. Все дело в простоте монтажа, минимальном количестве работ и денежных вложений.