Есть мнение Проектирование Дом на земле

Дом на земле

В доме нет каких-то второстепенных или неважных частей: стены сохраняют тепло и ограждают от внешнего мира, крыша -защищает от непогоды, окна делают его светлым и уютным. Но есть в любом здании элемент, от правильности выбора конструкции которого, использованных материалов и грамотного выполнения во многом будет зависеть прочность и долговечность всей постройки. Это основа дома - его фундамент. Именно он воспринимает нагрузки как от стен и вышележащих конструкций, так и от бокового давления грунта, предохраняет подвалы и цокольные этажи от грунтовых вод, а надземные помещения - от сырости.

О том, насколько серьёзным элементом дома является фундамент, можно судить и по расходам на его устройство - они могут достигать трети стоимости всех общестроительных работ. Вот почему приступать к закладке фундамента следует лишь после того, как выбрано место под возведение здания, проведены необходимые инженерно-геологические изыскания, разработан и утверждён проект постройки, определена её внутренняя планировка, а также тип и конструкция самого фундамента и используемые для него материалы. Ведь исправить допущенные при устройстве фундамента ошибки весьма дорого и очень непросто, а нередко и невозможно.

Нормативные документы

Устройство фундамента регламентируется множеством строительных нормативных актов самого разного уровня, начиная с федерального (СНиПы и ГОСТы) и заканчивая территориальным (ТСН). Так как нас прежде всего интересует индивидуальное малоэтажное строительство, то в первую очередь при выборе конструкции фундамента нужно ориентироваться на СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномёрзлых грунтах», СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» и конечно же СНиП 31 -02-2001 «Дома жилые одноквартирные». Весьма полезная информация и требования к возводимым фундаментам обычно содержатся в территориальных строительных нормах, ведь они в большей степени учитывают особенности конкретных территорий. В качестве примеров приведём ТСН МФ-97МО «Проектирование, расчёт и устройство мелкозаглублённых фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области» и МГСН 2.07-01 «Основания, фундаменты и подземные сооружения». Аналогичные документы разработаны и для большинства территориальных образований Российской Федерации. Именно в них зачастую можно найти наиболее полную информацию о характере грунтов в тех или иных зонах застройки, глубинах их промерзания и другие необходимые данные. Кроме федеральных и территориальных нормативных актов также существует и огромное количество различных пособий и справочных материалов, разъясняющих особенности устройства фундаментов в конкретных условиях.

Досконально знать и грамотно использовать эти документы под силу только специалистам, поэтому, чтобы при проектировании дома и особенно его фундамента были учтены все действующие требования, обращаться нужно в профильные проектные организации, имеющие необходимые лицензии.

Инженерно-геологические изыскания

Важнейшими параметрами при выборе типа и конструкции фундамента любого дома, кроме особенностей самого здания, являются вид грунта и гидрогеологические условия того места, где предполагается его возведение. В связи с этим на этапе проектирования дома на участке, отведённом под строительство, выполняют инженерно-геологические изыскания (ИГИ). Разделы проекта, для которых их проведение необходимо, регламентируются СНиП 11 -01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений». Общий порядок организации ИГИ определяется СНиП 11 -02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», а важнейшие требования к их осуществлению сформулированы в СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1».

Цель этих изысканий состоит в получении комплексной информации об особенностях застраиваемой территории - геологическом строении участка, физико-механических характеристиках фунтов, их несущей способности, коррозионной активности, гидрогеологических условиях и прогнозе их изменений в процессе строительства и эксплуатации проектируемого здания, а также в определении мер по обеспечению защиты конструкций от неблагоприятных влияний геологической среды, физико-геологических процессов и явлений. Процедура проведения ИГИ достаточно сложна и состоит как из тщательного анализа уже имеющихся сведений, так и из подробного изучения территории и образцов грунта, получаемых при бурении специальных скважин. При выполнении изысканий на предпроектной стадии скважины на исследуемом участке располагают по сетке с шагом не более 50 м. Причём их глубина выбирается такой, чтобы можно было получить полную картину геологии в зоне будущей застройки. Если же проект дома уже подготовлен, а само сооружение привязано к местности, то для правильного выбора типа фундамента скважины чаще всего бурят по углам здания. При этом согласно СП 11-105-97 для получения достоверной картины оказывается достаточно трёх скважин. Их глубина определяется типом фундамента и ожидаемой нагрузкой на него, то есть этажностью постройки.

Выполняют инженерно-геологические изыскания специализированные фирмы, имеющие соответствующую лицензию. Полученные в ходе проведённых ими работ данные предоставляются заказчику в виде отчёта или технического заключения. Кроме общей информации о факте выполнения исследований этот документ содержит сведения о физико-географических условиях района, его геологическом строении, гидрогеологических условиях, физических свойствах грунтов, геологических и инженерно-геологических процессах, а также выводы. Помимо того, в отчёт включается и целый комплекс иллюстративного материала, состоящий из топографического плана участка строительства, колонок геологических скважин с нанесёнными на них данными о типах грунтов, порядке их залегания, гео-лого-литологических разрезов, получаемых в результате объединения информации о соседних колонках скважин в единое целое, уровне грунтовых вод и т. п. Не удивительно, что отчёт об инженерно-геологических изысканиях становится важнейшим документом при проектировании фундаментов, позволяющим выбрать наиболее верное и экономически выгодное решение исходя из конкретных особенностей земельного участка.

Документе результатами ИГИ по исследованному участку проходит экспертизу в территориальном органе Геонадзора. Эта экспертиза удостоверяет соответствие объёмов, видов и качества проведённых изысканий действующим нормативным документам, достаточным для выполнения дальнейших проектных и строительных работ, и является для проектировщика и застройщика определённой гарантией от возможных геологических проблем.

Проведение ИГИ сравнительно продолжительный процесс, состоящий из административного, полевого и лабораторного этапов. Начинается всё с подачи заявки и получения разрешения Геонадзора на производство изысканий, на что требуется неделя. Длительность полевых работ, а именно бурения скважин, зависит от их числа и глубины. При нормальных условиях в день, как правило, может быть пробурено около 100 м скважин. Лабораторные исследования и составление отчёта занимают порядка двух недель. Ещё неделя нужна на экспертизу отчёта. Таким образом, окончательный документ может быть получен примерно через месяц после начала работ.

Полноценные ИГИ достаточно дороги — затраты на них могут достигать 5-1 5% от общих расходов на фундамент. Средняя стоимость ИГИ «под ключ» в Московском регионе составляет 1 700-2500 руб. за 1 пог. м буровых работ в комплексе изысканий. Не удивительно, что нередко на практике в индивидуальном строительстве подобные исследования проводят по «упрощённой» схеме - отрывают колодцы-шурфы глубиной 2-2,5 м, позволяющие увидеть слои грунта и обнаружить грунтовые воды. Ещё чаще информацию о грунтах, уровне грунтовых вод и оптимальной глубине заложения фундаментов получают у соседей, которые уже построили свои дома. Такие «изыскания», естественно, гораздо дешевле, однако не гарантируют устройства надёжного фундамента, ведь даже на соседнем участке инженерно-геологические условия могут оказаться совершенно иными, да и правильно определить тип грунта на глаз невозможно. Только на основании полной картины геологического строения исследуемого участка и физико-механических свойств грунтов, получаемой в результате ИГИ, можно качественно рассчитать конструкцию фундамента дома и выполнить его без перерасхода бетона и гидроизоляционных материалов, что, в свою очередь, приведёт к сокращению сроков и стоимости строительства. Не говоря уже о том, что недостаточное изучение инженерно-геологических условий или их игнорирование при проектировании фундамента и всего здания может явиться причиной разрушения строительных конструкций.

Грунты прочные нужны

Но вот инженерно-геологические изыскания выполнены. Установлен тип фунта, на котором будет возводиться дом. Классификация грунтов, применяемая при проведении ИГИ, проектировании и строительстве зданий, регламентируется ГОСТ 25100-95. В нём даны определения и характеристики всех видов грунтов, встречающихся на территории Российской Федерации. Общие требования к грунту на участке под возведение дома сформулировать не сложно: он должен обладать достаточной прочностью, малой сжимаемостью и по возможности быть однородным. Кроме того, грунт должен быть устойчив на сдвиг и не представлять опасности оползания, просадки вспучивания при промерзании. Однако это идеальный вариант, который встречается довольно редко. К данному типу можно отнести скальные грунты - они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Не удивительно, что фундаменты на таких грунтах можно сооружать прямо на поверхности, без какого-либо заглубления.

Несколько уступают им хрящеватые или обломочные грунты. Они содержат включения гравия, щебня, гальки и других обломков камней, но, так же как и скальные, не сжимаются и не размываются. Закладывать фундаменты в подобных грунтах рекомендуется с заглублением не менее полуметра ниже коры выветривания.

К величайшему сожалению, удобных для строительства грунтов на территории нашей страны немного. Гораздо больше таких, устройство фундаментов на которых сопряжено с определёнными сложностями. В инженерной геологии неблагоприятные для строительства грунты называются специфическими. В московском регионе к ним относятся рыхлые пески, набухающие пучинистые породы, слабые глинистые грунты (текучепластичные, текучие изаторфованные). Несовременные технологии позволяют возводить дома практически на всех проблемных грунтах. Главное, учесть все их особенности при выборе конструкции фундамента.

Например, песчаные грунты под нагрузкой уплотняются - проседают. При этом крупно- и среднепесчаные обладают высокой прочностью, не задерживают воду и незначительно промерзают, то есть относятся к непучинистым и могут служить хорошим основанием. В таких грунтах закладывать фундамент лёгких зданий рекомендуется на глубину от 40 до 70 см. Что касается крупных коттеджей, основание фундамента все-таки лучше располагать ниже уровня промерзания, на глубине не менее 1,5 м. Ну а пылеватые пески вообще входят в категорию опасных!

Супеси и суглинки занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. При содержании глины от 1 0 до 30% грунт относят к суглинкам, меньше 1 0% - супесь. В сухом состоянии они оказываются хорошим основанием, и их причисляют к условно непучинистым. Но только если грунтовые воды расположены глубоко. Если же воды много и плотность грунта невысока - они могут течь и сильно вспучиваться при промерзании.

Пожалуй, одними из наиболее сложных для возведения фундамента являются глинистые грунты. Они имеют свойство сжиматься, размываться, а при замерзании вспучиваться. Чтобы избежать воздействия всех этих неприятных факторов, при строительстве на глинистых грунтах фундаменты закладывают ниже глубины промерзания.

Если же имеющиеся грунты не могут обеспечить необходимой устойчивости здания, то прибегают к устройству искусственного основания. Простейшим вариантом являются песчаное и щебёночное. Их применяют в тех случаях, когда требуется устройство глубоких фундаментов, или для увеличения площади передачи давления на грунт от подошвы фундамента. Песчаные основания выполняют в виде так называемых подушек из крупнозернистого песка. Его насыпают на дно траншеи слоями по 1 5 см, проливают водой и тщательно утрамбовывают. При использовании щебня его укладывают слоем 1 5-20 см и трамбуют до тех пор, пока не покажется грунт, после этого вновь подсыпают и продолжают трамбовать до прекращения осадки щебня.

Единой карты грунтов для всей территории нашей страны не существует. Это и не удивительно, слишком различными они оказываются в пределах одной области и даже района. Зато есть такие карты для определённых территориальных образований. Например, общая карта типов грунтов для Московской области содержится в ТСН МФ-97МО. Несколько лучше обстоит дело с картой нормативных глубин промерзания наиболее распространённых на территории России суглинистых грунтов. Она была приведена в СНиП 2.01.01 -82, утверждённых ещё в 1982 гик настоящему времени уже утративших силу. Тем не менее как ориентир она вполне может быть использована. Более подробную информацию о глубине промерзания грунта в конкретной местности обычно можно найти в соответствующих территориальных документах.

Кроме самих грунтов особое внимание обращают на высоту грунтовых вод. Их близость к поверхности может существенно ухудшить строительные качества слоев земли, находящихся на уровне заложения фундаментов. Зимой под действием мороза грунты, в зависимости от климатических условий, промерзают на различную глубину. В случае промерзания грунта ниже уровня подземных вод происходит его неравномерное расширение, которое называют пучением. Именно с влиянием сил морозного пучения связана основная масса проблем устойчивости фундаментов - их деформации и разрушения. Сила вспучивания грунта под действием замерзающей в нём воды настолько велика, что в состоянии приподнять практически любое строение - она может достигать 10-15 т на 1 м2. Чтобы избежать неравномерной просадки или подъёма фундамента на проблемных грунтах, его рекомендуется закладывать ниже глубины промерзания.

Материалы

Для устройства фундаментов могут быть использованы многие материалы. Их выбор определяется конструкцией как самого фундамента, так и возводимого на нём здания. Основные требования к этим материалам - прочность, морозостойкость и устойчивость к воздействию подземных вод. Большинство фундаментов индивидуальных домов сооружают из железобетона и бетона на плотных заполнителях. Они подходят для возведения сборных и монолитных оснований на самых разных грунтах. Кроме цемента и бетона фундаменты также строят из природного камня и кирпича. Возможность их применения во многом определяется уровнем залегания грунтовых вод. Особое место принадлежит готовым железобетонным конструкциям. Это сваи и различные фундаментные блоки, ассортимент которых огромен. В индивидуальном строительстве фундаментные блоки широко применяют при устройстве мелкозаглублённых оснований.

По конструкции фундаменты, используемые в индивидуальном строительстве, подразделяют на ленточные, плитные, столбчатые и свайные. Об их особенностях мы расскажем в следующем номере.