Первый и обязательный этап – инженерно-геологические изыскания (ИГИ). Экономить на них нельзя. Специалисты бурят скважины в нескольких точках участка (минимум 3, на углах будущего строения) на глубину, превышающую предполагаемую глубину заложения фундамента на 1-2 метра. В лаборатории определяют: тип грунта, его несущую способность, плотность, влажность, пучинистость, уровень грунтовых вод (УГВ) и глубину промерзания. Эти цифры – исходные данные для всех последующих расчетов.
Основная расчетная величина – нагрузка от дома. Она складывается из: 1) Веса всех конструкций (фундамент, стены, перекрытия, кровля); 2) Эксплуатационной нагрузки (мебель, оборудование, люди); 3) Снеговой нагрузки (зависит от региона). Вес материалов считается по их объему и удельному весу. Суммарная нагрузка делится на площадь подошвы фундамента, получая удельное давление на грунт (кг/кв.см или т/кв.м). Это давление должно быть МЕНЬШЕ расчетного сопротивления грунта (R), полученного в ИГИ, как минимум на 20-30% для запаса прочности.
На слабых грунтах с низким R (менее 1 кгс/кв.см) ленточные и столбчатые фундаменты мелкого заложения часто неприменимы. Основные решения:
- Плитный фундамент (плавающая плита). Это железобетонная монолитная плита под всей площадью дома. Ее преимущество – большая площадь опоры, которая значительно снижает удельное давление на грунт. Даже при низком R, распределив нагрузку большого дома на всю плиту, можно уложиться в допустимые пределы. Плита «плавает» вместе с сезонными движениями грунта, предотвращая неравномерную деформацию. Расчет толщины плиты (обычно 25-40 см) и армирования (два слоя арматурной сетки с ячейкой 20х20 см) проводится проектировщиком. Недостаток – высокая стоимость бетона и арматуры.
- Свайный фундамент. Принцип в том, чтобы передать нагрузку от дома на более глубокие, плотные слои грунта, минуя слабые поверхностные. Для частного строительства наиболее актуальны: а) Забивные железобетонные сваи (требуют тяжелой техники); б) Буронабивные сваи (в пробуренную скважину устанавливается арматурный каркас и заливается бетон); в) Винтовые стальные сваи (вкручиваются в грунт). Расчет свайного фундамента сложен: определяется несущая способность одной сваи по грунту и по материалу, затем рассчитывается их необходимое количество и шаг расположения. Обязателен ростверк – монолитная железобетонная лента или плита, связывающая оголовки свай в единую конструкцию и распределяющая нагрузку от стен.
- Комбинированные варианты: свайно-плитный фундамент (СПФ) или свайно-ростверковый с повышенным ростверком. СПФ – это плита, опирающаяся на сваи. Применяется на самых сложных грунтах с высокой подвижностью или карстами. Сваи берут на себя основную нагрузку, а плита обеспечивает пространственную жесткость.
Расчет осадки – еще один критически важный аспект. Даже правильно рассчитанный фундамент даст осадку. Задача – чтобы она была равномерной и не превысила предельных значений для материалов стен (эти значения есть в СНиП). Расчет осадки – сложная задача, часто требующая применения специального ПО.
Что можно рассчитать приблизительно самостоятельно? Например, ориентировочную площадь плиты. Допустим, вес дома 150 тонн, сопротивление грунта R = 0.8 кгс/кв.см = 8 т/кв.м. Минимальная площадь плиты S = Вес дома / R = 150 т / 8 т/кв.м = 18.75 кв.м. При размерах дома 10х10 м (100 кв.м) это условие легко выполняется. Но это лишь первичная прикидка, не учитывающая моменты и множество других факторов.
Вывод: строительство на слабых грунтах – область профессиональной инженерии. Самостоятельные расчеты допустимы только для предварительной оценки бюджета. Окончательное проектирование фундамента должно выполняться лицензированными специалистами на основе полноценных геологических изысканий. Экономия на изысканиях и проекте многократно увеличивает риски и может привести к затратам, в разы превышающим стоимость этих первоначальных этапов.
Комментарии (13)