Возведение фундамента – это, пожалуй, самый важный и ответственный этап строительства дома. Как сделать так, чтобы потом не сожалеть по поводу допущенных ошибок?
По определению фундаменты предназначены для передачи нагрузки от расположенных выше частей здания на грунт основания. Основанием в свою очередь называют массив грунта, расположенный под фундаментами и воспринимающий нагрузку от всего здания. Грунты подразделяются на скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и органогенные.
Скальные грунты представляют собой залежи естественных горных пород: гранитов, песчаников, кварцитов и т.д. Скальные массивы значительной мощности при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочным естественным основанием. Однако они, как привило, залегают на существенной глубине под слоями нескольких пород и редко служат основанием для фундаментов малоэтажных жилых зданий.
Крупнообломочные грунты – это продукты распада скальных пород. Они малосжимаемые, дают небольшие и, как правило, равномерные осадки и не пучинистые. По своим природным крупнообломочные грунты свойствам они являются хорошим основанием.
Песчаные грунты состоят из жестких частиц, имеющих форму зерен. По крупности различают гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые пески. Величина осадки, а, следовательно, и допускаемое давление на песок зависит от крупности, плотности, содержания глинистых частиц и насыщенности пор водой. Плотные равномерно залегающие пески крупные или средней крупности, не подверженные размыванию водой, являются хорошим, практически не подверженным пучению основанием.
Особую опасность представляют водонасыщенные пылевато-песчаные грунты с примесью мелких глинистых частиц, называемые плывунами. Из-за большой подвижности и очень низкой несущей способности они не могут служить основанием.
Глинистые грунты состоят из мелких чешуйчатых связанных между собой частиц. Промежуточными видами этих грунтов между песками и глинами являются супеси (содержат от 3 до 10% глинистых частиц) и суглинки (от 10 до 30%). Свойства глинистых грунтов во многом зависят происхождения, состава и влажности. Большое количество воды приводит к их текучести, то есть практически к разжиженному состоянию.
К грунтам с большим содержанием органических веществ относятся: культурный растительный слой, органический ил, торфяные и болотные грунты. При капитальном строительстве они считаются непригодными для непосредственного возведения на них фундаментов. Такие грунты прорезаются, а основание располагают на подстилающих слоях. Химический состав грунтовых вод в органогенных грунтах должен быть тщательно обследован, так как в них часто бывают растворены соли, разрушающие материалы фундамента.
При строительстве дома и в первые годы его эксплуатации грунты под действием нагрузки сжимаются. Фундамент, следуя за основанием, опускается относительно своего первоначального положения. Величина опускания фундаментов называется осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной деформаций, трещин и других разрушений. Несущая способность основания определяется величиной нагрузки, при которой получается установленная нормативами осадка.
На свойства грунтов оказывают сезонные изменения температур. Так, в результате промерзания в грунтах могут развиваться силы пучения, достигающие значительной величины. Природа этого явления заключается в том, что вода, содержащаяся в порах грунта, при замерзании расширяется и выпучивает грунт кверху, а при оттаивании вызывает его просадку. Предельная глубина, на которой появляется пучение, называется глубиной промерзания. Правда, не все глинистые грунты испытывают пучение. Пучинистыми считаются пылевато-глинистые грунты, а также мелкие и пылеватые пески. Не проявляют пучения глины и суглинки в твердом и полутвердом состоянии, а супеси в твердом, то есть глинистые грунты низкой влажности.
Определить строительные свойства грунтов можно только путем инженерно-геологических исследований, выполняемых специализированной организацией. Для этого на месте предполагаемого строительства бурят скважины, из которых отбираются пробы грунта. Количество и глубина скважин зависит от геологических условий участка, конфигурации и размеров будущего здания. Однако про коттеждном строительстве обычно достаточно 2-4 скважин глубиной 8-10 метров. Лабораторный анализ отобранных проб позволяет определить физико-механические и химические свойства залегающих в основании грунтов, а порядок их напластования устанавливается при составлении геологических разрезов. Заключение по результатам изысканий является важнейшим документом при проектировании фундаментов.
Более того, заказать инженерно-геологические исследования лучше еще до покупки участка, особенно если есть признаки, что на нем залегают слабонесущие грунты (заболоченность прилегающей местности, понижение рельефа и т.д.). Подчас разумнее поискать вариант в другом более благоприятном в геологическом отношении месте.
Следует также упомянуть о незыблемости основания. Расположенное на вполне прочных верхних слоях грунтах здание может разрушаться, если всё напластование грунтов в целом окажется неустойчивым. Вблизи рек и оврагов, в холмистой местности возможно сползание верхних слоев по расположенным наклонно нижним пластам. Опасность оползней и обвалов возрастает при влажных глинистых грунтах. Нежелательно возводить здания на высоких берегах больших водоемов, например, водохранилищ, где вследствие подмыва возможно обрушение целых участков берега.
