Устройство котлована
От дна котлована выкапывают траншею глубиной до 50 см. Она понадобится для возведения нижней расширенной части фундамента. Ее можно сделать из бетона, в этом случае вертикальные стены траншеи будут являться опалубкой.
Угол откоса котлована выбирают в зависимости от вида грунта:
– при работе с вязким грунтом – 0о;
– с сыпучим грунтом – 45о;
– со средним грунтом – 60о;
– с твердым грунтом – 80о;
– со скалистым грунтом – 90о.
Перед началом работ по подготовке основания как можно точнее определяют границы участка. Помимо этого, решают и другие, не менее важные вопросы: устраивают подъездные пути для привозки стройматериалов, освобождают достаточное пространство для их хранения. В соответствии с планом выкорчевывают кустарники и деревья, мешающие строительству.
На расстоянии 1,5 м от будущей ямы для фундамента устанавливают обноску из столбиков, соединенных сверху досками. На обноску натягивают шнур, выполняющий роль горизонтальной оси.
После этого приступают к земляным работам: верхний растительный слой снимают (для засыпки он не годится) и приступают к рытью траншеи. Следует отметить, что ямы для фундаментов роют непосредственно перед строительством: если надолго оставить котлован открытым, его стенки обрушатся, а дно превратится в вязкую жижу под действием осадков.
При закладке фундамента необходимо уделить особое внимание устройству дренажной системы, предназначенной для понижения уровня грунтовых вод и отводки поверхностных.
Существует несколько разновидностей дренажа:
– канавы;
– гончарный дренаж;
– кирпичный дренаж;
– дренажный колодец;
– кротовый дренаж.
Самое простое и вместе с тем недорогое средство для осушения участка – канавы. Они имеют некоторое преимущество на равнинной и низинной местности, где трудно предоставить необходимый угол наклона для создания, например, гончарного дренажа. Вода, собранная в канавы, с течением времени испаряется или же (если ее очень много) поступает в водосборник.
Гончарный дренаж делают с помощью коротких глиняных или пластмассовых труб, уложенных впритык друг к другу по схеме «елочка» в траншеях, предназначенных для отвода поверхностных вод. Более целесообразно применение пластиковых труб, которые в случае необходимости могут быть согнуты.
Кирпичный дренаж устраивают на небольших по площади участках. Для этого выкапывают яму глубиной не менее 2 м, ее стенки выкладывают кирпичами, не скрепленными цементным раствором, чтобы вода могла свободно просачиваться между ними. Колодец засыпают битым кирпичом, а сверху укладывают слой дерна для предупреждения заиливания. Довольно часто для устройства дренажа используют бетонные трубы.
Частой ошибкой строителей-непрофессионалов при устройстве дренажной системы является отсутствие стока. Результатом такой недоработки станет скапливание у подпорной стены воды, которая будет методично разрушать каменную или кирпичную кладку фундамента. Этого можно избежать, если использовать на участке одновременно два вида дренажной системы – гончарный дренаж и дренажный колодец. Делают это таким образом: у основания стены прокладывают одиночную гончарную дренажную трубу с необходимым уровнем уклона, после чего подсоединяют ее к дренажному колодцу.
Не рекомендуется укладывать канализационные трубы непосредственно на дно ямы под фундамент. В том месте, где труба пересекает фундамент, ее обертывают толстым войлоком.
Виды грунтов
При устройстве фундамента необходимо правильно определить вид грунта. Для этого на месте предполагаемого строительства берут пробы грунта, которые затем подвергают инженерно-геологическим исследованиям.
Существует несколько видов грунта:
– скалистые;
– обломочные;
– песчаные (мелкозернистые и пылеватые пески);
– пылеватые (плывуны);
– суглинистые;
– глинистые.
Каждый из них характеризуется определенными показателями.
Скалистые грунты считаются самыми надежными. Они достаточно прочны, не проседают и не размываются. Вспучивание в зимнее время таким грунтам не грозит. При строительстве дома на участке со скалистым грунтом можно обойтись без заглубления и возводить фундамент непосредственно на поверхности грунта.
Обломочные, или хрящеватые, грунты содержат обломки камней и вкрапления гравия. Они не размываются и не сжимаются. В условиях таких грунтов рекомендуется устраивать фундаменты с заглублением не более 50 см.
Песчаные грунты, состоящие из мелкозернистых и пылеватых песков, имеют свойство проседать, то есть сильно уплотняться под нагрузкой. Эти грунты не задерживают воду и в зимний период незначительно промерзают. Заглубление фундамента на песчаных грунтах рекомендуется проводить на глубине от 40 до 70 см.
Особого внимания при строительстве заслуживают пылеватые грунты, которые часто называют плывунами. Устраивать фундамент на таких грунтах довольно сложно и опасно. Строительство дома на плывунах лучше всего вести с опытными строителями, предварительно проконсультировавшись с работниками проектной организации.
Суглинистые грунты занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми. В их составе от 3 до 30 % глины. При наличии в грунте менее 10 % глины грунт называется супесчаным, и при повышенном содержании – суглинистым.
Глинистые грунты – наихудший из вариантов, который может встретиться при постройке дома. Грунты такого вида могут сжиматься, размываться и вспучиваться при промерзании. В этом случае глубина закладки фундамента устраивается на всю глубину промерзания.
Следует отметить, что в сухом состоянии глинистые грунты могут служить хорошим основанием (в этом случае их относят к условно непучинистым), а при значительном насыщении водой и при малой плотности становятся довольно жидкими и сильно вспучиваются при промерзании.
Глинистые грунты иногда называют просадочными, так как, находясь в напряженном состоянии под действием нагрузки от строения, они дают просадку.
Различают два вида просадочных грунтов:
– грунты, просадка которых от собственного веса не превышает 5 см;
– грунты, просадка которых от собственного веса превышает 5 см.
Основной причиной неустойчивости или разрушения фундамента является вспучивание некоторых грунтов в зимний период, а это, в свою очередь, связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной залегания грунтовых вод.
Сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять даже очень большие здания, и справиться с ней можно только в том случае, если будут соблюдены все рекомендации при устройстве фундамента.
Глубина промерзания грунтов
На поведение многих грунтов существенное влияние оказывает уровень подземных вод. В идеале глубина промерзания должна быть меньше глубины залегания грунтовых вод; в том случае, когда показатель глубины промерзания превышает показатель глубины залегания грунтовых вод, отмечается их промерзание, следствием которого является вспучивание грунта.
Если бы вспучивание было равномерным, оно не создавало бы проблем: зимой грунт поднимался бы равномерно, а весной так же равномерно опускался.
Грунты с отрицательной или нулевой температурой, имеющие в своем составе ледяные включения, называют мерзлыми. Если на протяжении нескольких лет мерзлые грунты не подвергались оттаиванию, их называют вечномерзлыми. Вечномерзлые грунты, в свою очередь, делятся на три категории:
– твердомерзлые;
– пластичномерзлые;
– сыпучемерзлые.
В строительных организациях при работе с грунтами учитывают такую их характеристику, как связанность, которая изменяется в зависимости от влажности грунтов. Связанность проверяют углом естественного откоса, который образуется откосом свободно насыпанного грунта и горизонтальной плоскостью.
Во избежание обрушения откосов при копании траншей для фундаментов необходимо правильно определить угол естественного откоса грунтов. Поможет в этом табл. 4.
Таблица 4. Определение углов естественного откоса грунтов (в градусах)
При строительстве дома необходимо учитывать такой фактор, как глубина промерзания грунта, зависящая от географического положения местности. Так, средняя глубина промерзания для следующих городов составляет:
1. Волгоград, Псков, Великие Луки, Смоленск – 1,2 м;
2. Пенза, Саратов, Кострома, Вологда – 1,5 м;
3. Москва, Санкт-Петербург, Новгород, Воронеж – 1,4 м.
Действие грунтов на фундаменты
Как известно, вести строительство можно практически на любом грунте. Примером тому являются дворцы Санкт-Петербурга и здания Норильска. Следовательно, основная проблема заключается в принятии верного технического решения при возведении устойчивого фундамента и в правильном выборе средств, требующихся для строительства.
