Котлован под фундаментную плиту

Под фундаментную плиту не роют глубоких траншей: котлован неглубокий, в нём помещаются подушка, утеплитель, если он нужен, и нижняя часть плиты. Но именно на этом этапе выносят оси дома, по которым потом ставят опалубку и стены, и готовят грунт, на который ляжет вся конструкция. Сдвинутую ось или рыхлое дно после заливки уже не поправить.

Земляные работы под фундамент описывает СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Ниже — что этот свод правил требует от разметки, глубины и дна котлована и что из этого стоит проверить на своём участке.

Что делают до копки

СП 45 (п. 11.18) перечисляет работы, которые выполняют до разработки котлована:

• разбивку котлована — вынос его границ и осей дома на местность;
• планировку территории и отвод поверхностных и подземных вод;
• разборку или перенос коммуникаций и сооружений, которые попадают в пятно застройки;
• ограждение котлована — там, где оно нужно.

На частном участке это значит: заранее выяснить, где проходят трубы и кабели, и решить, как дождевая вода будет уходить от котлована, а не стекать в него. Разрабатывать грунт там, где лежат действующие подземные коммуникации, и переносить их можно только с письменного разрешения организации, которая их обслуживает (п. 11.19).

Здесь же решают, куда пойдёт вынутый грунт. Плодородный слой и остальной грунт складывают в разные отвалы и так, чтобы они не мешали технике и подъезду бетононасоса.

Разметка: оси, обноска и диагонали

Положение дома на участке берут из проекта. Сначала выносят оси — линии, от которых потом отсчитывают все размеры: границы плиты, стены, выводы коммуникаций.

Оси нельзя оставлять только на колышках по углам: экскаватор их снесёт. По СП 45 (п. 4.13) до начала работ по фундаменту делают обноску, которая фиксирует оси строящегося здания. Обноска — это доски на столбиках вокруг будущего котлована, поставленные так, чтобы их не задела техника. Точки осей отмечают на досках, а между отметками натягивают шнур. Когда котлован выкопан и угловых колышков уже нет, оси восстанавливают по обноске — для подушки, опалубки и выводов коммуникаций.

Прямые углы проверяют по диагоналям. У прямоугольника диагонали равны, поэтому после разметки рулеткой меряют обе: если одна длиннее другой, угол не прямой, и точки сдвигают, пока диагонали не сравняются. Отдельный угол удобно проверить треугольником: по одной стороне откладывают 3 м, по другой — 4 м, и расстояние между отметками должно быть ровно 5 м. На большой плите берут те же пропорции крупнее — 6, 8 и 10 м: так точнее.

Плиту сложной формы, например Г-образную, на разметке делят на прямоугольники и проверяют диагонали каждого.

Размер котлована в плане

Котлован делают шире плиты. Подушку отсыпают с запасом за край плиты, чтобы край тоже опирался на уплотнённое основание, — подробно об этом в статье о подушке под плиту. Ещё нужно место, чтобы поставить и раскрепить опалубку.

Если между стенкой котлована и конструкцией будут работать люди, СП 45 (п. 6.1.2) требует оставить между откосом и боковой поверхностью конструкции не меньше 0,6 м в свету. А насколько крутыми можно оставить стенки без крепления и на какую глубину копать с вертикальными стенками, свод правил отсылает к требованиям охраны труда (пп. 6.1.10 и 6.1.14): это зависит от грунта, воды и глубины.

Плодородный слой

По СП 45 (п. 10.2) плодородный слой почвы на площади выемок снимают до начала основных земляных работ и перемещают в отвалы, чтобы использовать его потом. Снимают его только с немёрзлого грунта (п. 10.4).

Под плитой плодородный слой не оставляют: дёрн и почва мягкие, со временем они проседают и гниют. Снимают его по всей площади будущей подушки, а не только по контуру плиты. Сохранённую почву после стройки можно вернуть на газон и клумбы.

Глубина котлована

Одной глубины котлована под плиту нет. Её считают сверху вниз от отметки верха плиты, которую задаёт проект: вычитают толщину плиты, утеплителя, если он есть, и подушки. Так получается проектная отметка дна. Из каких слоёв складывается основание под плитой — в статье о толщине плиты.

Дальше решает грунт. Если на проектной отметке дна ещё лежит насыпной или рыхлый грунт, его вынимают до плотного основания, а разницу по высоте добирают подушкой. Поэтому на одном участке котлован может оказаться глубже, чем на соседнем, хотя плиты одинаковые. На участке с уклоном одна сторона котлована получается глубже другой, но дно под плитой всё равно делают горизонтальным.

Если у плиты есть рёбра жёсткости, под них в дне котлована по осям несущих стен готовят траншеи — их размеры задаёт проект. Как устроена такая плита — в статье о плите с рёбрами.

Как копают: недобор и перебор

Ковш с зубьями рыхлит грунт, а гусеницы и колёса продавливают его. Поэтому СП 45 (п. 6.1.6) разрешает копать в два приёма. Черновая разработка оставляет над проектной отметкой запас — недобор. Окончательная, непосредственно перед устройством основания, снимает его так, чтобы грунт на дне сохранил природное сложение (п. 6.1.7). Слой недобора заодно защищает основание от техники, пока идёт копка (п. 11.33).

Насколько дно может остаться выше проектного после черновой копки, зависит от техники:

Недобор зачищают планировочным ковшом или вручную. Его величину задаёт проект и уточняют по ходу работы (п. 11.24).

Перебор — место, где ковш ушёл глубже проектной отметки. Засыпать его рыхлым грунтом из отвала нельзя: такой грунт осядет под плитой. По СП 45 (п. 6.1.8) переборы под фундаментами восполняют местным грунтом с уплотнением до плотности грунта естественного сложения или малосжимаемым грунтом с модулем деформации не меньше 20 МПа. Основание, нарушенное перебором, промерзанием или затоплением, восстанавливают способом, который согласуют с проектировщиком (п. 11.25).

Каким должно быть дно

Готовое дно проверяют до подушки — потом его уже не увидеть. СП 45 относит основание под фундамент к скрытым работам (приложение Б), а требования к нему такие (таблица 6.3, пп. 5 и 6):

• Отметки. Дно в местах устройства фундамента отличается от проектной отметки не больше чем на ±5 см. Проверяют по углам и в центре котлована, на пересечениях осей здания и в местах, где меняются отметки, — не меньше 10 измерений на принимаемый участок.
• Грунт. Вид и свойства вскрытого грунта соответствуют проекту. Не допускается размыв, размягчение, разрыхление или промерзание верхнего слоя основания толщиной больше 3 см. Это проверяют осмотром всей поверхности дна.

При приёмке основания сверяют с проектом расположение и размеры котлована, отметки дна, фактическое напластование и свойства грунтов (п. 11.39). Если на дне вскрылся не тот грунт, что заложен в проекте, — например, линза насыпного грунта или торфа, — решение принимают вместе с проектировщиком.

По готовому дну технику не гоняют: колёса и гусеницы снова разрыхлят грунт.

Вода в котловане

Перед земляными работами отводят поверхностные и подземные воды (п. 5.46), а сам котлован защищают от поверхностного стока и от притока воды через дно (п. 11.33). Если вода всё же собирается, её отводят открытым водоотливом: неглубокими канавками собирают в приямок и откачивают погружным насосом (п. 5.6). Если вода приходит, когда плита уже залита, её отводят так, чтобы не затопить свежий бетон, пока он не наберёт не меньше 30 % проектной прочности (п. 11.34).

Близкие грунтовые воды делают мокрым не только грунт ниже их уровня. По СП 45 (п. 6.1.11) при подземных водах в котловане или у его дна мокрым считают и грунт выше уровня воды — на высоту капиллярного поднятия:

• 0,3 м — крупные, средней крупности и мелкие пески;
• 0,5 м — пылеватые пески и супеси;
• 1,0 м — суглинки и глины.

Например, если в суглинке вода стоит на глубине 1,5 м, мокрым по этому правилу считается грунт уже с глубины 0,5 м. От этого зависит, какими оставляют стенки котлована и как защищают дно. В водонасыщенных грунтах свод правил требует мер против оплывания откосов, вымывания частиц грунта водой и выпора грунта основания (п. 11.23) — их задаёт проект.

Котлован зимой

Зимой главная опасность — промёрзшее дно. Защита грунта основания от промерзания входит в меры по сохранению его природной структуры (п. 11.33), а промёрзший верхний слой толще 3 см таблица 6.3 не допускает. Поэтому зимой котлован не держат открытым: к фундаменту приступают без промедления после приёмки основания (п. 11.32) и сразу делают подушку.

Плодородный слой снимают только с немёрзлого грунта (п. 10.4), а пазухи вокруг готовой плиты зимой засыпают талым грунтом (п. 11.31). Как заливают саму плиту в мороз — в статье о заливке плиты зимой.

Пазухи вокруг плиты

После распалубки между плитой и стенками котлована остаются пазухи. До засыпки торцы плиты защищают гидроизоляцией — как её выбирают и наносят, мы разбираем в статье об обмазочной и рулонной гидроизоляции. Засыпку пазух СП 45 (п. 11.31) рекомендует доводить до отметок, при которых поверхностная вода надёжно уходит от фундамента.

Что проверить перед подушкой

1. Оси вынесены на обноску, диагонали плиты и каждого её прямоугольника равны.
2. Плодородный слой снят по всей площади подушки и сложен отдельно.
3. Отметки дна отличаются от проектных не больше чем на ±5 см — проверено по углам, в центре и на пересечениях осей.
4. На дне нет воды и нет размокшего, разрыхлённого или промёрзшего слоя толще 3 см.
5. Переборы не засыпаны рыхлым грунтом из отвала.
6. Грунт на дне соответствует проекту, а если вскрылся другой — решение принято с проектировщиком.
7. Траншеи под рёбра, если они есть, выкопаны по осям.
8. Между стенками котлована и будущей опалубкой есть место для работы.