Как заглубляться?

Фундамент предназначен для передачи нагрузки от расположенных выше частей здания на грунт основания. Будучи опорой дома, фундамент является залогом его долговечности и надёжности. Стоимость его закладки составляет 15–30% от общей стоимости строительства, и любая экономия ради экономии обойдётся во много раз дороже.

Критерием для выбора устройства фундамента является не его цена, а «грунтовые», если так можно выразиться, показания к его применению, и степень надёжности этого сооружения на участке с конкретной геологией.

Нагрузка на фундамент зависит, естественно, от типа дома. Разумеется, нагрузка лёгкой каркасной конструкции и дома со стенами в 2,5–3 кирпича с перекрытиями из бетонных плит отличаются. Поэтому прежде чем выбрать какой-то тип фундамента, необходимо определиться и с самим строением. Возводить тяжёлый кирпичный двухэтажный дом на зыбком осушённом болоте может только отчаянный оптимист либо состоятельный человек. Тут скорее бы подошёл лёгкий каркасный дом на плите или свайном фундаменте.

А при неоднородности грунтового основания даже результаты геологических изысканий не позволяют точно прогнозировать несущую способность разных слоёв грунта. В некоторых случаях надёжность и массивность фундамента (особенно ленточного) могут оказаться «медвежьей» услугой — начнутся неоднородная усадка и перекосы. В результате, соответственно,— трещины и разломы.

На выбор типа фундамента также влияет желание застройщика иметь подвал, цокольный этаж или погреб (и их выбранные размеры). Если подвал нужен, то без заглубленной ленты не обойтись. В других случаях заглубление фундамента требуется далеко не всегда.

Оспорим аксиому!

В соответствии со СНиП 2.02.01–83 глубина заложения фундаментов на непучинистых грунтах не зависит от глубины их промерзания. Поэтому при строительстве малоэтажных зданий на непучинистых грунтах мелкозаглубленные фундаменты рекомендуются к массовому применению. На пучинистых же грунтах (к ним относятся глины, суглинки, супеси, пески пылеватые и мелкие), которые составляют большинство площадей нашего региона, применение мелкозаглубленных фундаментов базируется на принципиально другом подходе к их проектированию.

Дело в том, что глубоко заложенные фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют касательные силы пучения. Эти силы превосходят нагрузки, передаваемые лёгкими зданиями на фундаменты, в результате чего фундаменты выпучиваются, независимо от того заглублены они или нет. Исходя из вышесказанного, основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жёсткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При этом допускаются деформации основания (подъём, в том числе неравномерный), однако они должны быть меньше предельных, которые зависят от конструктивных особенностей зданий. Необходимо подчеркнуть, что поскольку основной причиной пучения грунтов является наличие в них воды, способной при промерзании переходить в лёд, следует строго соблюдать требование о недопустимости водонасыщения грунта в основании мелкозаглубленных фундаментов в про¬цессе строительства и при эксплуатации зданий (об этом позже). Кроме этого, мероприятиями, снижающими воздействие сил морозного пучения, являются замена пучинистого грунта непучинистым и утепление фундамента.

В отличие от фундаментов глубокого заложения, мелкозаглубленный монолитный ленточный железобетонный фундамент на песчаной подушке заглублен всего на 40–60 см, что обеспечивает значительную экономию трудозатрат и материалов, и в конечном итоге в 2–2,5 раза снижает стоимость нулевого цикла.

В книге профессора В. С. Сажина «Не зарывайте фундаменты вглубь» (2003 г.) концепция применения мелкозаглублённых фундаментов основана на замене пучинистого грунта на непучинистый и использовании хорошо армированной рамки фундамента с обеспечением требуемой жёсткости и площади опоры.

Кроме того, автор с целью уменьшения промерзания грунта предлагает использовать опилки, шлак, керамзит, шлаковату, солому, а также «задернение участка и посадку кустарниковых насаждений, которые аккумулируют отложения снега. Между тем, существующие эффективные непромокаемые утеплители, не ухудшающие своих свойств с течением времени (экструдированный пенополистирол, пеностекло), позволяют полностью устранить промерзание грунта в районе фундамента дома.

Таким образом, в первую очередь нужно изменить глубину промерзания посредством современных утеплителей. Тогда причины возникновения сил пучения будут нивелированы. Понятно, что на сегодняшний день психологически сложно «закапывать в землю» (положить под отмостку) дорогостоящий утеплитель, но обычный пенопласт не подойдёт из-за своей гигроскопичности и недостаточной прочности — он деформируется грунтом. Можно, конечно, чем-либо защитить пенопласт, но это лишние траты. А пенополистирол выдерживает высокие нагрузки на сжатие и не деформируется.

Отмостка и дренаж

Для защиты фундамента от воздействия влаги требуется устройство гидроизоляции, отмостки по периметру здания и дренаж.

С целью отвода поверхностных вод необходимо организовать соответствующий уклон грунта. Для этого выполняется вертикальная планировка, а вокруг дома устраивается отмостка. Выбор материала отмостки определяется главным образом тем, из чего выполнено верхнее покрытие: булыжный камень, щебень, гравий, кирпич, бетон, бетонные плиты, асфальт. Раньше отмостку устраивали из глины, сейчас предпочтительнее использовать бетон. Щели заполняют битумом или герметиком.

Ширина отмостки зависит от типа грунта и выноса карнизных свесов крыши. На просадочных грунтах отмостка больше выходит за границы откосов траншей, чем на обычных. Сейчас отмостку делают даже из ПВХ-плёнки, которая может быть не видна, если сверху присыпать грунтом. Вода будет просачиваться вниз до плёнки и стекать по ней на 2,5 м от фундамента. Бетонная отмостка такого размера выглядела бы нелепо.

Устройство дренажа фундамента делают после того, как готова траншея под него. Следует пробурить несколько дренажных скважин на максимально возможную глубину — не менее, чем на глубину промерзания почвы. Расстояние между скважинами 2–3 м. Внутрь скважины опускается дренажная труба и заполняется крупным чистым гравием или щебнем. Для дренажа применяется гранитный, а не обычный щебень. Вместо трубы можно использовать стеклоткань или полипропилен. Затем на дно траншеи в районе дренажной скважины насыпается слой щебня. В промежутках между скважинами можно засыпать песок, который тщательно трамбуют. Затем поверх песка также насыпают щебень. Потом всё заливается бетоном (с армированием).

После того, как бетон застынет, с внешней стороны фундамента выкапывается узкая траншейка на глубину до слоя гравия, подсыпанного под ленту фундамента. Её так же засыпают щебнем. Грунтовая талая и дождевая вода попадёт в зону щебня, просочится вниз и будет дренирована. Сухой грунт не пучит во время морозов, и фундамент всегда будет находиться в окружении сухого щебня.

В Территориальных строительных нормах говорится о том, что для устранения замачивания грунта основания на площадках следует устраивать надёжный водоотвод атмосферных вод путём своевременного выполнения вертикальной планировки застраиваемой территории. Работы по вертикальной планировке необходимо производить так, чтобы не изменять направление естественных водостоков. Площадкам следует придавать наибольший уклон (не менее 3%) для стока атмосферных вод, а насыпные грунты послойно уплотнять механизмами до плотности не менее 1,6 т/м3 и пористости не более 40% (для глинистого грунта без дренирующих прослоек). Следует сохранять на застраиваемой территории растительный покров, являющийся естественным утеплителем; поверхность насыпного грунта покрывать почвенным слоем на 10–15 см и выполнять его задернение. Площадки должны быть надёжно ограждены от стока поверхностных вод с соседних участков или прилегающих склонов местности путём устройства берм и водоотводных канав, уклон которых должен быть не менее 5%. При высокой фильтрационной способности грунтов, залегающих с нагорной стороны, следует предусматривать дренаж вокруг здания с отводом воды в пониженную сторону.

Для дренажа участка и фундамента также можно вырыть специальный дренажный колодец или траншею в самом низком месте участка или за ним. Причём эффективность дренажа зависит не от глубины, а от протяжённости траншеи. Туда и сводятся дренажные трубы: как от дома, так и с территории. Ливнёвка с крыши идёт своей веткой, через специальные приёмные колодцы в отмостке и никак не связана с дренажом, но идёт в тот же колодец.

Щебня насыпают около 70% глубины траншеи, затем геотекстиль и на него песок. Внизу, соответственно, специальная дренажная труба, которая отводит воду самотёком в дренажный колодец.

Текст: Эдуард Доминов

Консультанты: СВФ-Инжиниринг, ИП Гусев К. А.

«Загородное строительство» № 9 (49), сентябрь 2009 г.

Похожие статьи: