Основа основ. Почему котлован и фундамент — самые важные этапы строительства

Постройке любого жилого дома предшествует обустройство котлована и фундамента, которое считается одной из самых сложных частей строительства. Нужно учесть множество моментов, например особенности грунтов, которые в петербургской агломерации стоят особенно остро.

Обустройство котлована и фундамента может занимать от одного месяца до полугода и более, в среднем — 2–3 месяца в зависимости от объема и сложности, пояснил Андрей Бородин, директор по строительству Группы Аквилон в Санкт-Петербурге и Ленинградской области .

Как добавил эксперт, котлован выполняется способами механизированной разработки грунта. Необходимо учитывать характеристики грунтов, гидрологию, сезонность. По его словам, котлованы бывают с естественными откосами и с откосами, укрепленными различными способами (шпунтовое ограждение, стена в грунте и т. п.). Есть еще одна градация — подготовительные котлованы под производство работ и котлованы под фундаменты. В зависимости от предназначения предъявляются разные требования к основанию котлована.

— Сроки обустройства котлована и фундамента являются важнейшим этапом нулевого цикла строительств и у нас в среднем составляют от двух до четырех месяцев, — рассказал директор по строительству ООО «Ленстройтрест» Артем Орешко. — Однако этот диапазон весьма условен. Продолжительность работ напрямую зависит от целого ряда факторов: конструктивных решений проекта, этажности здания, типа фундамента, геологических условий, сезонности и многого другого. К примеру, сложные грунты могут в существенной степени удлинить сроки выполнения работ на нулевом цикле строительства.

— Разработка любого вида котлована — это высокотехнологичный процесс, начинающийся с детального геодезического выноса проекта в натуру, — продолжил Артем Орешко. — Мы в основном выполняем устройство открытым способом с откосами. Это один из самых распространенных методов, который оптимален при наличии достаточного свободного пространства. В условиях ограниченной площади участка или плотной городской застройки девелоперы также применяют метод с креплением вертикальных стенок шпунтовым ограждением или способ «стена в грунте», когда по периметру будущего котлована возводится железобетонная стена.

Срок обустройства котлована и фундамента зависит от сотни условий. Как уточнил Владимир Стасенко, директор по строительству ГК «А101» в Санкт-Петербурге, к ним относятся этажность застройки, промышленная или жилая недвижимость, наличие паркинга или иных подземных пространств и многое другое. И что особенно немаловажно для нашего региона — какие в местоположении будущего фундамента грунты.

— Мы видим, что даже в границах Ленобласти этот фактор может кардинально отличаться буквально от района к району, — говорит он. — Например, территория нашего объекта «А101 Лаголово» обладает достаточно устойчивыми грунтами, что позволило закончить этап котлована в течение одного месяца. Важно, что в этом проекте нет сложных и глубоких подземных пространств, соответственно отсутствуют работы по шпунтовому ограждению, которые для крупных объектов могут занимать до нескольких месяцев. В то же время «А101 Всеволожск» отметился совершенно иной геологией и гидрогеологией: водонасыщенные грунты, залежи торфа, что на несколько месяцев увеличило срок реализации котлована в сравнении с Лаголово.

Всем работам предшествует этап проектирования, напомнил Владимир Стасенко. Он включает в себя в том числе и геологические изыскания, которые в дальнейшем ложатся в основу расчетов параметров фундамента. Параллельно определяется способ выполнения котлована.

Обустройство фундамента, особенно в городских условиях, всегда сопряжено с рядом существенных сложностей. Как пояснил Артем Орешко, одна из главных — это откачка грунтовых вод из котлована. Если система водопонижения не будет эффективной, то впоследствии это может обернуться размывом грунта под основанием и затоплением котлована. В части обустройства фундаментов главная задача — обеспечить проектную несущую способность и равномерность осадки. Фундамент должен равномерно передавать огромные нагрузки от здания на основание, поэтому здесь не может быть никаких ошибок в расчетах и в исполнении.

— Процесс требует применения специализированной тяжелой техники и самых современных технологий, — говорит он. — У нас при устройстве котлована применяются разные виды экскаваторов с различным навесным оборудованием, бульдозеры, самосвалы для вывоза грунта, бурильные установки и т. д.

Технологии устройства фундаментов будут зависеть от типа основания, на своих стройках мы в основном применяем плитные и свайные фундаменты.

— Основные сложности — это стесненные условия, сложные грунты и гидрология, производство работ в зимний период, — говорит Андрей Бородин. — Отдельно я бы выделил разработку котлована в условиях окружающей застройки, особенно исторической. Для таких работ обязательно должно быть выполнено геотехническое обоснование и обследование окружающей застройки, на основании чего определяется способ и порядок разработки котлована и устройство фундамента. В зависимости от ситуации применяется разнообразный комплекс мероприятий вплоть до усиления несущих конструкций окружающих зданий.

Как пояснил Андрей Бородин, в жилищном строительстве котлованы, как правило, разрабатываются с помощью экскаваторов, различия бывают в этапности откопки: сразу на всю глубину или ярусами, в зависимости от глубины котлована. Соответственно, при котлованах с укрепленными откосами предварительно укрепляются откосы, в зависимости от проекта может определяется этапность разработки котлована с учетом монтажа распорной системы ограждения откосов. Во время разработки котлована обязательно осуществляется водоотведение: системой водоотводных канав и погружными насосами или с применением иглофильтров. Грунт в обязательном порядке вывозится на лицензированные полигоны.

Особые сложности при устройстве как котлована, так и фундамента представляют проекты, возводимые в условиях плотной городской застройки, согласился директор архитектурно-проектного бюро «РЕМАРК» (входит в ГК «Лидер Групп») Алексей Левхов. Все потому, что в данном случае необходимо еще и поддерживать эксплуатационные свойства существующих зданий и сооружений, расположенных вокруг.

— Например, при возведении апарт-отеля YES Leader на площади Конституции от нас потребовалось действительно нестандартное решение, — рассказал он. — Фундамент 26-этажного апарт-отеля отступает от существующего здания бизнес-центра Leader Tower на 1,7 метра, а наземная часть, напротив, выполнена в виде консоли и вплотную примыкает к первому петербургскому небоскребу. В стандартных условиях ограждение котлована выполняется с погружением шпунта Ларсена — металлического профиля, который соединяется между собой через замковые элементы, образуя сплошную конструкцию. Но в данном случае специалисты проектного бюро «РЕМАРК» совместно с инженерами геотехнической компании-подрядчика разработали комбинированную систему ограждения котлована — из шпунта и буросекущих железобетонных свай.

По словам эксперта, каждая такая свая изготавливается непосредственно на строительной площадке и частично перекрывает предыдущую. Данная комбинация позволила значительно увеличить жесткость ограждения котлована в зоне примыкания к соседнему зданию и исключить влияние строительства на существующие фундаменты.

Фундамент — это основа, и его дефекты неминуемо проецируются на всю надземную конструкцию здания, подчеркнул Артем Орешко. Ошибки на этапе нулевого цикла, затрагивающие котлован и фундамент, считаются критическими. И практически неисправимы без колоссальных финансовых потерь. Поэтому на нулевом цикле они недопустимы.

Андрей Бородин перечислил ошибки при обустройстве котлована или фундамент: это может быть нарушение целостности естественного основания грунта при устройстве фундаментной плиты, устройство фундаментов на промороженном основании, нарушение текущего уровня грунтовых вод или стабильности окружающих грунтов в условиях окружающей застройки, некачественное бетонирование фундамента, использование некачественного бетона.

Ошибки при подготовке котлована и возведении фундамента приводят к дорогостоящим последствиям: демонтажу конструкций, дополнительному усилению, трещинам и просадкам, а также повреждению соседних зданий и инженерных сетей. Ошибки на этапе котлована и фундамента часто дорого обходятся и могут повлиять на весь жизненный цикл здания. Тщательные изыскания, строгий технологический контроль и надзор значительно снижают риски.

— Да, и на этом этапе профессионалы не защищены от ошибок, возникающих вследствие индивидуальных особенностей почвы: водяные и песчаные линзы, непредвиденные залежи торфа или скальных пород, — добавил Владимир Стасенко. — При этом мы говорим о внешних форс-мажорах. Допустить же ошибку по халатности или вследствие человеческого фактора практически невозможно из-за очень строгого, как и на всех этапах строительства, контроля со стороны надзорных организаций. К тому же опыт наших подрядчиков позволяет избежать проблем еще до их возникновения.

По этой же причине совершенно бесполезно пытаться снизить стоимость реализации проекта за счет котлована: отраслью установлены ГОСТы, обозначена спецификация и параметры материалов для подобных работ — сделать даже шаг в сторону практически невозможно, отметил эксперт. К тому же потенциальные осложнения из-за снижения качества не нужны и самому застройщику — устранение неисправностей он обязан проводить за свой счет.

В зависимости от этажности и проектных решений процент затрат на этот этап работ может сильно варьироваться, в среднем 10–20%, — пояснил Андрей Бородин. — При простых малоэтажных проектах доля ближе к нижней границе, для сложных или многоэтажных — к верхней. На самом деле все очень индивидуально — итоговая смета зависит от этажности, типа фундамента и геологии.

По словам Артема Орешко, затраты на нулевой цикл, включающий разработку котлована, водопонижение, устройство фундамента и подземной части, являются значительной статьей расходов. По нашему опыту, их доля в общей смете строительства многоквартирного дома достигает 10–15%. Однако в ряде случаев эта цифра может составить 20% и более. Основными факторами удорожания, как правило, становятся усложненные гидрогеологические условия, необходимость более глубокого заложения фундамента для высотных зданий и т. д.