Прежде чем рассматривать принципы проектирования фундаментов мелкого заложения давайте разберемся, в каких случаях они необходимы. СНиП нам велит использовать фундаменты, которые закладываются ниже отметки глубины промерзания грунта. Если мы закладываем фундамент выше этой отметки, то нормы велят соблюсти меры по устранению морозного пучения грунта. Именно об этих мерах в рамках применения фундаментов мелкого заложения и пойдет речь в этой статье.
Сейчас наблюдается активный интерес к такому типу фундаментов со стороны заказчиков. Часто люди, желая использовать тот или иной тип фундаментов, отталкиваются от финансовых возможностей. И это очевидно. Мелкозаглубленный фундамент дешевле, чем его аналоги (почему это так читайте далее). Однако деньги не могут поспорить с Ее Величеством Природой.
Хорошие грунтовые условия
Тот тип фундаментов, о котором мы говорим подразумевает хорошие грунтовые условия. Какие? В первую очередь — высокую несущую способность верхних слоев грунта. Часто бывают ситуации, когда следующий за плодородным слоем слой (например тугопластичная глина или даже песок) обладаем отличными несущими способностями. А следующий после него слой уже нет. Соблюдая нормы, которые велят нам закладывать фундамент ниже отметки глубины промерзания, мы попадаем подошвой нашего фундамента как раз в слой со слабыми несущими способностями.
Логика подсказывает, что фундамент надо устраивать в верхних слоях грунта. Но что же делать с глубиной промерзания, которая, так или иначе, никуда не денется? Ответ на этот вопросы вы найдете ниже. Теперь рассмотрим следующую причину выбора мелкозаглубленного фундамента.
Большая глубина промерзания (более 2-2,5 метров)
Все очень просто. При заглублении любого фундамента наступает такой момент, когда меры по уменьшению глубины промерзания будут стоить дешевле конструкции глубокого заложения. Забегая вперед отметим, что речь идет об утеплителе, стоимость любого из которых всегда меньше стоимости железобетона. Кроме того, площадь подушки фундамента в слоях грунта с хорошими несущими способностями значительно меньше, чем в слоях с плохими условиям. А это еще один способо уменьшить затраты на строительство.
Для заказчиков северных регионов фундаменты мелкого заложения часто становятся реальным выходом из сложной ситуации. Если конечно их дом не имеет большие размеры, а следовательно, и большой вес.
Мы выяснили причины выбора этого типа фундаментов. Когда фундамент выбран, самое время его спроектировать, т.е. собрать нагрузки на него, подобрать конструкцию и не упустить из виду самые главные решения, о которых и пойдет речь ниже.
Утепленная отмостка и утепленный цоколь
Конечно же, фундамент мелкого заложения не может существовать без утепленной отмостки. Это самая эффективная мера по борьбе с морозным пучением грунта. Потому что утепленная отмостка сокращает глубину промерзания. При этом стоит помнить об обязательной гидроизоляции отмостки. Иначе смысл утепления пропадет.
Также добавим, что все это не будет работать, если забыть утеплить цоколь дома. Потому что неутепленный железобетонный цоколь будет промерзать. Помимо вреда конструкции цоколя, через него холод попадет в грунт и, тем самым, вызовет пучение, с которым мы боролись.
Как расчитать глубину залегания?
Чтобы расчитать насколько наша отмостка сократит глубину промерзания не нужно специальных инженерных расчетов. Взгляните на рисунок ниже.
Начнем с левой части рисунка. На ней показан узел цокольной части дома, в котором применен фундамент мелкого заложения. Размер синего цвета показывает нам нормативную глубину промерзания (для Москвы и Подмосковья он составляет 1,7м). Красный размер демонстрирует сокращенную глубину промерзания. Ее мы находим по графику на правой части рисунка.
Две жирные линии графика — это два случая отмостки шириной 0,5м и 1м. Предположим, что наша утепленная отмостка имеет ширину 1м и толщину утеплителя 10см. Находим эту точку на графике и переносим вправо на ось ординат (коэффициент сокращения глубины промерзания). Получем 0,22. После чего умножаем найденный коэффициент на нормативную глубину промеразания:
0,22 х 1,7м = 0,38м.
Иными словами, мы сократили глубину промерзания с 1,7м до 0,4м и можем закладывать наш фундамент на глубину в 40см. Однако, это возможно только при выполнении остальных мер по уменьшению глубины промерзания.
Мы разобрали, в каких случаях стоит применять этот тип фундаментов и, самое главное, как. Сейчас мы рассмотрим еще несколько мер по борьбе с морозным пучением грунтов: скрытую отмостку, планировку участка и дренаж. Что обязательно, при правильном устройстве фундамента мелкого заложения.
Морозное пучение — это не только мороз
Морозное пучение грунта не может возникнуть только из-за холода. Чтобы грунт начало пучить, необходима вода. Потому что под воздействием мороза вода увеличивается в объеме, тем самым давя грунт. Отсюда возникает вполне резонный вывод: чтобы предотвратить пучение грунта одной теплоизоляции недостаточно, необходимо убрать воду из-под нашего фундамента.
Источников воды в грунте несколько (перечисленно по количеству воды): дождевая и талая вода, грунтовые воды, хозяйственно-бытовые источники.
Как убрать дождевую и талую воду
Мы уже говорили об отмостке, о том, что она должна быть утепленная и водонепроницаемая. Сейчас пришла пора поговорить о ее размерах. Потому что отмостка — это средство №1 по отводу атмосферных осадков от нашего фундамента мелкого заложения. Чем шире отмостка, тем лучше. Но это еще не все.
Существует не только наружная отмостка, опоясывающая наш загородный дом, но и скрытая, которая находится в грунте. Если Вы не хотите делать широкую отмостку вокруг своего дома, то можно ее сделать в земле, оставив снаружи обычный метровый вариант. Однако, на отмостке средства по отводу воды не заканчиваются.
Необходимо продумать вертикальную планировку всего земельного участка, чтобы отвести влагу от дома естественным путем. Это как раз средство отвода талых вод. Спланировать участок может генпланист после того, как будет сделана топосъемка и схема земельного участка.
Как убрать грунтовые воды
Перед тем, как их убирать необходимо выяснить, где проходит уровень грунтовых вод (сокращенно УГВ). Ответ на этот вопрос дает геология земельного участка. Вполне возможно, что уровень грунтовых вод окажется ниже отметки заложения вашего фундамента. Как это проверить?
Предположим, Ваш специалист-геолог говорит, что УГВ проходит на уровне 4 метров. Уточните, каков на участке «капилярный подъем», т.е. на какую высоту с этого уровня водя может подняться благодаря капилярному эффекту. Допустим, он равен 1,5 метра. Зная уровень низа фундамента мелкого заложения, который мы считали ранее (0,38м), необходимо произвести следующее действие:
4м — 1,5м = 2,5м > 0,38м
Это значит, что на пике своего поднятия грунтовые воды оказываются ниже Вашего фундамента аж на 2,12м. В этом случае никаких мер по отводу грунтовых вод делать не надо (за исключением ряда случаев).
Устройство дренажа
В том случае, когда УГВ на пике капилярного подъема будет доходить до низа фундамента необходимо делать дренаж. Многие здесь начинают спрашивать, из какого материала и какой конструкции его делать. На самом деле это не так важно по сравнению с тем, где и как дренаж необходимо размещать.
Взгляните на картинку снизу:
Для того, чтобы грамотно расположить дренажную трубу достаточно выполнить 2 условия: 1) труба должна залегать ниже нулевой изотермы (линии промерзания грунта); 2) труба не должна попадать под конструкцию фундамента. Если труба попадет в зону промерзания, то она замерзнет и ее оболочка будет повреждена. Если труба будет расположена под фундаментом, то она также будет повреждена весом загородного дома.
Зная эти нехитрые правила, можно построить долговечный дом с прочным фундаментом. Ну а мы, как специалисты в проектировании, используем эти и другие грамотные шаги в каждом своем проекте.
Комментарии: