Фундамент

Начинаем строить баню дом.

Фундамент — основание здания и чем оно прочнее, тем долговечнее строение. Стоимость фундамента составляет около 15-20% от стоимости дома. Исправление неправильно выполненного фундамента трудно выполнимо и затраты на эти работы могут достичь уже 50% от стоимости дома, если самому дому не нанесен значительный ущерб. Поэтому к выбору фундамента нужно подойти очень ответственно.

Перекошенное крыльцо, веранда, плохо открывающиеся двери и окна в деревянных домах, а также трещины в стенах кирпичных домов — все это результат неправильного выбора фундамента.

Главная причина неустойчивости, деформации или разрушения фундамента — действие сил морозного пучения (неравномерного поднятия, «вздутия») некоторых видов грунтов в период зимнего промерзания. Такое поведение грунтов тесно связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной подземных грунтовых вод.

Следует иметь ввиду — сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять практически любое строение. По данным некоторых исследований эта сила достигает 10-15 т/м2. При площади фундамента всего в 10 м2 сила вспучивания составит 100-150 т. Укротить эти поистине фантастические силы может только грамотное исполнение фундамента.

Итак, прежде чем возводить фундамент, нужно знать:

— на каком грунте будет стоять дом,

— какова глубина промерзания в районе строительства;

— каков уровень грунтовых вод.

Виды грунтов

Ниже описаны несколько основных видов грунтов. Особое внимание уделено их поведению в зимнее время — свойству вспучиваться.

Скалистые

Скалистые грунты — наиболее надежные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Хрящеватые

Этот вид грунта содержит прожилины гравия, обломков камней. Не сжимается и не размывается. Рекомендуется закладка фундамента с заглублением не менее полуметра.

Песчаные

Песчаные грунты имеют свойство сильно уплотняться под нагрузкой — проседать. Эти грунты не задерживают воду и промерзают незначительно. Рекомендуется закладка фундамента на глубине от 40 до 70 см.

Суглинистые

Суглинки — это грунты, занимающие промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. Они содержат от 3 до 30% включений глины. При содержании глины от 10 до 30% грунт относят к суглинкам, а при более низком содержании грунт имеет название — супесь.

Глинистые грунты могут сжиматься, размываться и при замерзании вспучиваются. Это самый неприятный грунт для возведения фундамента, который в этом случае должен быть заложен на всю глубину промерзания.

Глубины промерзания грунта

Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения.

Средняя глубина промерзания для районов следующих городов составляет:

- Волгоград, Великие Луки, Курск, Псков, Смоленск — 1,2 м;

- Санкт-Петербург, Москва, Воронеж, Новгород — 1,4 м;

- Кострома, Пенза, Саратов, Вологда -1,5 м.

Уровень грунтовых вод

Уровень подземных, грунтовых вод оказывает существенное влияние на поведение многих грунтов. Более хорошими условиями для будущего фундамента будут условия, при которых глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми условиями считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод.

В последнем случае по мере усиления морозов будет увеличиваться и глубина промерзания грунта. Когда глубина промерзания достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание, «вздутие» грунта.

Это неприятное явление омрачается еще и тем, что это вспучивание практически никогда не бывает равномерным и в разных местах фундамента подъем грунта будет неравномерным. Следствие этого — перекос фундамента, перераспределение нагрузок в нем и во всем строении, возможность появления трещин как в самом фундаменте, так и в стенах дома.

Если бы процесс шел равномерно, то проблеме вспучивания грунта не следовало бы уделять столько внимания — зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. К сожалению, это не достижимо и по ряду других причин.

Поэтому, если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, то есть два выхода из такой ситуации:

— учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;

— провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод (осушение, прокладка дренажных канав и т.д.).

Силы, действующие на фундаменты

Рассмотрим силы, действующие на фундамент в летнее и зимнее время года и в наиболее тяжелых условиях эксплуатации — на пучинистом грунте с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ), расположенным выше уровня промерзания грунта (УПГ).

В летний период года (левый рисунок) на фундамент действуют всего две силы:

- нагрузка строения на фундамент А;

- сила сопротивления грунта Б.

Рисунок в центре — схема сил, действующих на фундамент в зимнее время для случая, когда его нижняя опорная поверхность — подошва — расположена выше уровня промерзания грунта.

Такое устройство фундамента следует отнести к неправильным. В зимний период в результате промерзания грунта под его подошвой появляются силы вспучивания В.

Кроме того, промерзший грунт сжимает фундамент и старается выдернуть его из фундаментной ямы. Действие этих касательных сил обозначено индексом Г.

Совместное действие сил В и Г приводит к подъему фундамента на величину «а». Как уже отмечалось выше, величина подъема фундамента «а» и возврат фундамента на место после оттаивания грунта не одинаковы для всех участков фундамента. По этим причинам и появляются его деформации, приводящие к неприятным последствиям.

На рисунке справа — схема сил для фундамента, подошва которого находится ниже уровня промерзания грунта.

При таком решении подошва фундамента не испытывает давления мерзлого грунта снизу. А если нет сил вспучивания, то нет и зимнего подъема фундамента силами вспучивания на величину «а». Недостаток этого решения — резкое увеличение действия сил типа Г. Величина этих сил также значительна. Для нейтрализации действия этих сил рекомендуется:

- изготавливать фундамент только из армированного бетона;

- основание фундамента делают уширенным, в виде опорной площадки;

- вертикальные стенки делают сужающимися к верхней части фундамента;

- боковые поверхности фундамента покрывают скользящим слоем (полиэтилен, отработанное машинное масло, песчаные засыпки и т.д.).

Виды фундаментов

Фундаменты выполняют из бетона или из бетона в сочетании с кирпичной кладкой или кладкой из камня.

По способу опирания на грунт фундаменты подразделяют на ленточные, столбчатые (свайные) и плитные.

Ленточные

Ленточные фундаменты — это фундаменты, имеющие одинаковую форму поперечного сечения по всему периметру стен здания (в том числе под всеми его внутренними несущими стенами). Такие фундаменты возводят под тяжелыми зданиями. В пучинистых и глубоко промерзающих грунтах применяются редко.

Столбчатые 

Столбчатые или свайные фундаменты — наиболее распространенный и дешевый вид фундаментов для зданий с легкими стенами. Возведение таких фундаментов обходится в 1,5-2 раза дешевле ленточных. Основной элемент таких фундаментов — столб (свая). Столб может быть деревянным, каменным, кирпичным, бетонным и железобетонным. Это может быть и асбестовая труба, использованная в качестве формы и заполненная бетонной смесью.

Плитные

Плитные фундаменты сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Они имеют жесткую конструкцию — одну плиту, выполненную под всей плоскостью здания. Такие фундаменты хорошо выравнивают все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, они получили еще одно название — плавающие. Возведение плитных фундаментов практикуется в основном в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме плана здания. Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема бетона и расхода металла на арматуру.

Если Вы делаете фундамент

В последнее время в продаже появилась масса переводной литературы, перевод которой сделан автоматически — без технической редакции — привязки изложенных строительных рекомендаций к российским условиям.

В ряде таких красивых изданий утверждается, что для строительства дома или коттеджа вполне достаточно установить фундамент на глубину заложения 50-100 см.

Не следует следовать таким рекомендациям — для большинства стран Западной Европы отрицательные температуры в пределах 12-15 градусов являются исключительно редким событием. В условиях такого мягкого, в сравнении с нашим, климата практически никогда не образуются глубины промерзания грунта, достигающие или превышающие уровней подземных грунтовых вод, а потому проблема зимнего вспучивания грунтов просто не стоит и никогда не стояла в большинстве странах Западной Европы. В этих странах возможно возведение облегченных фундаментов зданий, что дает значительное снижение общей стоимости их строительства. Возведение же фундаментов с малой глубиной заложения для российских климатических зон средней полосы — грубейшая ошибка.

Если Вы строите дом сами или Вам строят дом и возводится фундамент на основе рекомендаций из таких источников, то неприятности гарантированы.

Пользуйтесь литературой российских авторов или литературой, прошедшей техническую редакцию.

http://www.srubbani.net.ru/

---