Строительство фундаментов в регионах с большой глубиной промерзания грунта

Приступая к постройке дома, дачник или владелец будущего коттеджа сталкивается с обширной областью профессиональных знаний — строительным делом.

Погружаться в нее необязательно, если над проектом будет трудиться бригада опытных профессионалов.

Но если большую часть работ предполагается выполнить своими руками или есть необходимость контролировать работу бригады, придется приобщиться к строительной науке хотя бы на уровне основных понятий.

О том, что такое «морозное пучение», чем ГПГ в Ярославской области отличается от ГПГ в Тюмени и как надо выбирать фундамент в регионах с холодным климатом, рассказывает Илья Поляков, руководитель направления в категории «Стройка» компании «Леруа Мерлен».

Что такое глубина промерзания грунта?

Глубиной промерзания грунта, или ГПГ, строители называют среднюю глубину, ниже которой вода в почве не превращается в лед даже в очень холодную зиму. Главный фактор, влияющий на ГПГ, — климат в регионе. Также на глубину промерзания влияет и характер грунта. Все грунты делятся на две основные группы: скальные и нескальные.

Скальные грунты обладают жесткой структурой, они слабо подвержены размытию грунтовыми водами, не промерзают и не склонны к пучениям. Несущие характеристики таких грунтов максимальны, но в Московской области они практически не встречаются. В нескальных грунтах нет жестких структурных связей, к ним относится большая часть знакомых всем осадочных пород — глинистый, песчаный и суглинистый грунт, супесь.

Определением глубины промерзания занимаются инженеры. Полученные ими данные собраны в справочниках строительных нормативов. Там же приведены формулы, позволяющие вычислить среднюю глубину промерзания для своего региона с учетом типа грунта. К примеру, в Ярославской области на участке с крупным песчаным грунтом глубина промерзания составляет 186 сантиметров, в Тюменской области — 226 сантиметров, а в Курской области — всего 144 сантиметра. В Москве и Подмосковье для глинистых грунтов ГПГ оценивается в 110 сантиметров, супесей и мелкого песка — 134 сантиметра, а крупные пески промерзают на 144 сантиметра.

Выяснить глубину промерзания перед началом строительства очень важно. От этого параметра зависит глубина заложения фундамента. Эта величина рассчитывается под каждый конкретный случай отдельно и зависит от целого ряда параметров: веса дома, типа фундамента, типа грунта и других.

Как влияет глубина промерзания на выбор фундамента?

Самым популярным видом основания для частного дома в России остается ленточный фундамент. Строителей он привлекает простотой возведения, относительно невысокой стоимостью, возможностью устроить в доме подвал или погреб и другими преимуществами.

Чтобы ленточный фундамент был стабильным, нужно учитывать не только глубину промерзания грунта, но и уровень грунтовых вод (УГВ). Например, если уровень грунтовых вод выше ГПГ, на любых типах грунта фундамент нужно заглублять ниже уровня промерзания. Однако в тех регионах, где эта точка находится на большой глубине, устройство ленточного фундамента теряет привлекательность.

Чтобы заглубить нижний край основания ниже двух и более метров, необходимо осуществить выемку большого количества грунта, а затем потратить значительные средства на заливку бетоном. Эти траты станут весомым дополнением к стоимости проекта, поэтому в регионах с большой глубиной промерзания стоит обратить внимание на другие виды фундамента.

Какой фундамент выбрать для строительства в регионе с большой глубиной промерзания?

Выбор свайного фундамента позволяет пройти точку промерзания на большой глубине без значительных затрат на устройство траншей, дополнительное усиление и защиту фундамента. Чтобы заглубить свайный фундамент ниже точки промерзания, достаточно подобрать сваи нужной длины.

Точная сумма экономии зависит от выбора типа свай, особенностей грунта, местоположения участка и ряда других факторов, однако в подавляющем большинстве случаев монтаж свайного фундамента на участке с большой ГПГ обходится дешевле, чем устройство ленточного фундамента.

Для монтажа свайного фундамента не нужно дожидаться наступления теплого сезона и делать технологический перерыв от 28 дней для набора прочности бетонных конструкций. Профессиональная бригада, оснащенная всем необходимым оборудованием, может выполнить монтаж за один день.

Возобновлять строительные работы на площадке можно сразу после установки свай. Эти преимущества имеют особенно важное значение в регионах с холодным климатом и коротким летним сезоном.

Незаменимым может оказаться свайный фундамент на участках со сложным рельефом. Использование свай дает возможность создать ровное основание для дома даже при условии большого перепада высот.

Существует два вида свайного основания — на винтовых и железобетонных сваях. Выбор между ними зависит от предполагаемой массы строения. Этот параметр, в свою очередь, зависит от выбора материала для стен.

Деревянный коттедж высотой до двух этажей или любую садовую постройку, от забора до беседки, на участке с большой глубиной промерзания можно поставить на основание из стальных винтовых свай.

Для основательных домов из кирпича, бетона или бетонных блоков, больших деревянных домов лучше подходят железобетонные сваи. У каждого из двух видов оснований есть свои особые дополнительные преимущества.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовая свая — стержень из полой стальной трубы с приваренной стальной винтовой лопастью и острым наконечником. Монтаж фундамента на винтовых сваях обходится минимум на 20 % дешевле устройства ленточного основания.

В индивидуальном строительстве используют сваи диаметром от 57 до 325 мм. В зависимости от диаметра, одна свая способна нести максимальную нагрузку от 1,5 до 50 тонн.

Выбор диаметра, а также количество и частоту расположения свай определяет инженер-проектировщик, исходя не только из массы строения, но и из особенностей грунта. Для небольшого жилого дома высотой не более двух этажей чаще всего используют винтовые сваи диаметром 108 мм с максимальной нагрузкой до 9 тонн.

Для монтажа свай не требуется тяжелая техника, и это дает возможность сохранить на участке плодородный слой грунта, забор и готовый ландшафт. Профессионалы завинчивают сваи с помощью специализированной малогабаритной машины с электромотором или двигателем внутреннего сгорания. Однако при строительстве своими руками сваи небольшого диметра можно смонтировать и самостоятельно, с помощью одного-двух помощников и простых инструментов. После монтажа на участке остается минимальное количество мусора.

Винтовые сваи не тянут из грунта воду, поэтому стены и пол дома всегда остаются сухими. Еще одно преимущество в возможности расширить фундамент после окончания строительства. Для этого достаточно смонтировать рядом с домом дополнительное основание для пристройки. Если во время эксплуатации одна из свай вышла из строя, ее можно заменить, не разбирая дом.

Помимо предельной массы строения, у винтовых свай есть еще два ограничения. Стальные трубы обладают меньшим ресурсом в сравнении с железобетонными сваями. В зависимости от диаметра и толщины стенок, защитного покрытия сваи и грунта, срок службы винтовых свай может составлять до 100 лет. Второе ограничение связано с невозможностью заглубить винтовые сваи в каменистый скальный грунт.

Преимущества фундамента на железобетонных сваях

Фундаменты на железобетонных сваях широко используются в многоэтажном и промышленном строительстве, но адаптировать технологию для индивидуального строительства удалось сравнительно недавно, после разработки компактных сваебойных установок. Создание этих машин предоставило возможность монтировать фундаменты площади на сваях с небольшим сечением (150, 200 и 300 миллиметров) длиной до 6 метров.

Фундамент на железобетонных сваях — один из наиболее универсальных видов основания. Высокая несущая способность, до 50 тонн на одну сваю , дает возможность монтировать на фундаменте дома из тяжелых материалов — кирпича, камня, бетонных блоков и других.

Возможности свайного фундамента не ограничены строительством жилых домов.

Железобетонную основу можно использовать и для обустройства ландшафта с помощью опорных стенок, причалов, береговых укреплений, опор освещения.

Машинный метод монтажа позволяет добиться высокой точности установки свай с минимальным отклонением от вертикали и горизонтали. Большой выбор длины дает возможность подобрать оптимальный вариант опор для грунта с практически любой глубиной промерзания. Сваи погружаются на большую глубину, исключая деформацию фундамента в результате морозного пучения.

Сезонное оттаивание и близость грунтовых вод также не станут помехой для свай — железобетон не меняет свойств при длительном контакте с водой. Не станет помехой и каменистый грунт. Камни, обнаруженные на малой глубине, удаляются из места установки сваи. Если свая упирается в камень на большой глубине, ее подрезают до необходимой высоты.

Еще одно преимущество железобетонных свай — прочность бетона. Выполненные в соответствии с хорошо проработанной системой ГОСТов, опоры обладают средним сроком службы в 100 лет. Как и в случае с винтовыми сваями, монтаж возможен зимой и летом, при температуре воздуха от –30 до +40 ^оС.

Стоимость обустройства фундамента на железобетонных сваях в общем случае оказывается немного дороже монтажа основания на винтовых сваях. Однако даже при этом строительство свайного фундамента на участке с большой глубиной промерзания обойдется дешевле ленточного фундамента.