В. Крейс - Фундамент. Прочно и надежно

Изучение всех свойств грунтового основания необходимо произвести до проектирования фундамента. Можно при этом взять нормативные показатели для района строительства или провести геологические изыскания самостоятельно. Второй способ более точен и позволит значительно сэкономить на земляных работах и применяемых материалах. Далее мы расскажем, почему.

Чтобы определить уклон участка, лучше исследовать его в натуре с применением самодельного нивелира или устройства заводского изготовления.

Для изучения собственно свойств грунта, в том числе его типа, делают шурф – специальный колодец глубиной 2–2,5 м. Верхний плодородный слой перед этим снимают. Остальные слои исследуют по глубине залегания, их высоте и составу.

Кроме того, свойства грунта можно определить по состоянию построек, расположенных поблизости к месту возведения, и состоянию подъездных дорог к участку. Такое исследование проводят весной после таяния снега. Асфальтированное покрытие с трещинами говорит о склонности основания к неравномерным просадкам: оно, скорее всего, неоднородно по составу или обладает высоким уровнем залегания грунтовых вод. То же самое можно установить по состоянию фундаментов близлежащих построек: если они не имеют трещин и других деформаций, геологические условия благоприятны. В противном случае нужно быть готовыми к работам по укреплению грунта или к возведению наиболее прочного фундамента. В любой ситуации при наличии деформаций в дорожном покрытии и фундаментах зданий следует произвести очень тщательные геологические изыскания.

Глубину промерзания грунта можно определить с помощью устройства шурфа на участке будущего строительства. В данном случае шурф следует рыть в зимнее время, в период наиболее низких температур, но не раньше января, т. е. в середине зимы. Определение глубины промерзания полезно совместить с исследованием типа грунтового основания, однако при этом необходимо дать вынутым образцам грунта сперва оттаять.

Есть и более простой способ определения глубины промерзания грунта, хотя и менее точный: с помощью нормативной схемы промерзания грунта по климатическим районам. По принципам климатического районирования вся Россия разделена на отдельные территории, каждая из которых обладает общими параметрами. Так, для Краснодара и Калининграда минимальная и максимальная глубины промерзания составляют соответственно 60 и 80 см, для Ростова-наДону и Астрахани – 80 и 100 см, для Пскова, Новгорода, Великих Лук, Смоленска, Курска, Волгограда, Владивостока – 100 и 120 см, для Петрозаводска, Санкт-Петербурга, Москвы, Воронежа – 120 и 140 см, для Вологды, Костромы, Нижнего Новгорода, Пензы, Саратова – 140 и 160 см, для Архангельска, Котласа, Кирова, Ижевска, Казани, Уфы, Екатеринбурга, Уральска, Оренбурга – 160 и 180 см, для Сыктывкара, Перми, Челябинска, Красноярска, Иркутска, Хабаровска, Тюмени – 180 и 200 см, для Кургана, Омска, Барнаула, Новосибирска, Тобольска – 200 и 220 см, для Нарьян-Мара и Усть-Цильмы – 220 и 240 см, для Салехарда – 240 и 260 см. Разумеется, эти значения приблизительны и чаще преувеличены, поскольку максимальная глубина промерзания в реальности встречается крайне редко.

Есть еще один теоретический метод определения глубины промерзания на участке строительства – расчет по формуле. Глубина промерзания равна произведению двух коэффициентов. Один коэффициент зависит от типа грунта и составляет 0,23 для суглинистых и глинистых грунтов, 0,28 – для супесей, мелких и пылеватых песков, 0,3 – для крупных, гравелистых и средних песков и 0,34 – для крупнообломочных грунтов. Второй коэффициент можно вычислить, зная средние значения температуры воздуха за каждый месяц с отрицательными значениями температуры для района строительства. Этот коэффициент будет равен сумме отрицательных среднемесячных температур, возведенных в квадрат. Среднемесячные значения зимних температур можно определить самостоятельно, ежедневно измеряя температуру.

С помощью расчета возможно более точно определить глубину промерзания на конкретном участке. Но поскольку эта характеристика зависит не только от типа грунта и температуры воздуха, а, например, также от высоты снежного покрова и силы ветра, то оптимальный способ – вырыть шурф.

Для чего лучше сначала выполнить колодец с помощью бура, что облегчит последующую выемку грунта лопатой. Колодец должен быть глубиной от 2 до 2,5 м. Устраивать шурф нужно в соответствии с нормативными значениями глубины промерзания для вашего района в январе, при самых низких температурах в году, непосредственно перед изучением свойств грунта с помощью выемки лопатой и ломом. Верхний слой представляет собой снежный покров, высота которого не учитывается, – его нужно просто снять. Так же следует поступить с ледяной коркой, отбив ее ломом. А вот глубину всех последующих слоев надо измерить. Верхний слой грунта, как правило, очень твердый и с трудом отбивается ломом. Ниже его сменяет тоже довольно твердый мерзлый грунт, который не удастся вынуть лопатой, но довольно легко сбить ломом. Еще ниже идет слой условно мерзлого грунта, который, хотя и с трудом, можно вынуть лопатой. Границу между этим слоем и увлажненным грунтом, который легко вынимается лопатой, нужно отметить особо: расстояние между поверхностью грунта и этой границей как раз и будет глубиной промерзания (рис. 11).

Рисунок 11. Определение глубины промерзания по сечению шурфа

Для получения более точных значений глубины промерзания можно провести исследования грунта 2–3 раза с небольшим интервалом.

Полученное значение повлияет на глубину заложения фундамента: она должна быть больше глубины промерзания грунта.

Бытующее мнение о том, что прочность фундамента прямо пропорциональна глубине заложения независимо от условий его устройства, совершенно неверно. До определенной степени действительно можно судить о прочности фундамента по его высоте. Но только до определенной степени. В некоторых случаях фундамент, заложенный слишком глубоко, окажется весьма уязвимым.

Как правило, глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания грунта и глубины залегания грунтовых вод. Однако есть несколько исключений.

1. Если здание будет отапливаться весь зимний период, то фундамент под его внутренние стены следует закладывать на 50 см (или более) от уровня земли или пола подвала при его наличии в соответствии с расчетом.