Фундамент - основа здания

Перед каждым, кто решил самостоятельно построить здание, встает вопрос: «С чего начать?» Логика и здравый смысл подсказывают, что строительство следует начинать с закладки фундамента. Однако каким образом определить нужный тип фундамента, его размеры, глубину заложения? Как выбрать материалы для возведения и надо ли специально готовить грунтовое основание? Ответы на все эти вопросы нельзя дать наугад.
Фундамент — основа здания, опорная его часть, передающая конструктивные, снеговые и полезные нагрузки от самого здания на грунтовое основание (полезными называют нагрузки при эксплуатации: вес людей, мебели, оборудования и т. п.). Фундамент обязан выдерживать вес всей постройки и не допускать осадки здания, появления в нем трещин и перекосов.
Хороший фундамент должен быть прочным, устойчивым на опрокидывание и скольжение, морозостойким и долговечным. Тем не менее, если вы решили возводить его самостоятельно, наверняка вас интересуют еще и такие качества, как экономичность и простота строительства. Причем экономить на фундаментных работах не всегда стоит, ведь главной характеристикой постройки все же остается прочность.
Поскольку фундаментные работы — процесс очень ответственный, для начала нужно изучить все условия, существующие на выбранном под строительство участке. Только в этом случае можно оптимально подобрать тип фундамента, необходимые материалы, его размеры и глубину заложения.
Итак, потребуется определить несколько исходных параметров.

1. Тип грунта и его свойства. Существует множество разных типов с различными свойствами. На некоторых грунтах нельзя закладывать фундамент, на других, напротив, не нужно даже подготовки основания (подробнее о типах грунтов будет рассказано в главе 1);
2. Глубина промерзания грунта. Эта характеристика определяет «поведение» грунта при отрицательных температурах. Поскольку в данном случае в роли разрушающей силы выступает замерзающая вода, то глубина промерзания напрямую зависит от другого параметра — уровня грунтовых вод и их состава.

Существует нормативная схема промерзания грунта по климатическим регионам и порядок расчета глубины промерзания. В соответствии с картой на территории южнее Астрахани глубина промерзания составляет 60 см, для Московской, Воронежской Ленинградской областей и территорий на одной широте с ними— 120 — 140, для Архангельска и Екатеринбурга —180 — 200 см, для Петропавловска и Барнаула — 220 см, для Новосибирска — 240 см. Более точные значения глубины промерзания для конкретного района можно посмотреть в нормативных документах.
Расчет глубины промерзания можно произвести по формуле:
Гп = k0 X кт, где:
Гп — глубина промерзания грунта; кО — коэффициент, зависящий от вида грунта;
кт — коэффициент, равный квадратному корню из суммы значений среднемесячных отрицательных температур за зиму (зависит от региона).
Если есть такая возможность, можно вырыть на месте закладки будущего фундамента шурф — специальный колодец — глубиной до 2—2,5 м. Делать это необходимо в середине зимы, при самых низких годовых температурах, предварительно убрав снежный покров и корку льда, если таковые имеются, иначе данные окажутся меньше максимальной глубины промерзания.
Последовательно вынимая грунт, нужно отметить, на каких уровнях слои сменяют друг друга. Как правило, грунт при низких температурах состоит из следующих слоев:

1. мерзлый грунт, по твердости похож на камень (с трудом отбивается ломом);
2. мерзлый грунт (достаточно просто отбить ломом);
3. условно мерзлый грунт (можно вынуть лопатой, но с трудом);
4. увлажненный (не мерзлый) грунт (легко вынуть лопатой).

Нижняя граница условно мерзлого грунта и есть глубина промерзания. Для получения более точных результатов можно с некоторым временным интервалом провести повторное исследование грунта.
Глубина заложения фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта, т. е. подошва (нижняя плоскость) фундамента обязана располагаться ниже глубины промерзания.
Если здание будет регулярно отапливаться (температура в помещениях не станет падать ниже +10 °С), то расчетную глубину промерзания следует уменьшить: она составит 70% от нормативного значения, если пол расположен на грунте; 80% от нормативного значения, если пол постелен по грунту на лагах и 90% от нормативного значения, если пол уложен на балках;

Определение глубины промерзания полезно совместить с исследованием типа грунта. На геологических изысканиях можно хорошо сэкономить (и время, и деньги), ведь реальная глубина промерзания намного меньше нормативной и фундамент придется закладывать не такой глубокий.

3. Свойства и параметры здания. Большую роль играют назначение будущей постройки (дача, баня, жилой дом), количество этажей, виды конструкций, их размеры и вес. Так, надо заранее определить, будет ли в здании подвал или цокольный этаж, ведь от этого зависит глубина заложения фундамента.
Кроме того, определитесь с необходимой долговечностью постройки и соотнесите ее со сроками службы различных видов фундамента. Так, срок службы ленточного железобетонного фундамента составляет примерно 150 лет, а столбчатого — от 30 до 50 лет;
4. Наличие подземных коммуникаций на участке строительства. Существуют специальные нормы, которые разрешают строительство на участке с проложенными коммуникациями только с соблюдением определенного отступа от места пролегания этих коммуникаций;
5. Рельеф местности. Поскольку площадка под возведение фундамента должна быть ровной и горизонтальной, стоит хорошо подумать, прежде чем браться за строительство дома на крутом склоне. При этом понадобится не только выровнять участок под строительство, но и произвести требуемые укрепительные работы, если грунт подвержен эрозии, как это часто бывает на склонах.
Участок с крутым рельефом называют крупнопадающим. При строительстве дома на таком участке нужно обязательно учесть боковое давления грунта и его вероятный сдвиг. В таких условиях более надежными будут жестко связанные в продольном и поперечном направлениях ленточные фундаменты, а также столбчатые фундаменты, жестко объединенные поверху железобетонным поясом — ростверком (ростверк обеспечивает более эффективную совместную работу всех конструктивных элементов фундамента).
Рельеф участка непосредственно повлияет на стоимость и время возведения фундамента, ведь, если участок очень неровный, больше средств и времени будет потрачено на земляные работы.
Фундамент относится к конструкциям нулевого цикла, поскольку он располагается ниже нулевой отметки (отметки чистого пола 1-го этажа). Компоненты нулевого цикла также включают в себя стены подвалов и цокольных этажей, поэтому данные конструктивные элементы рассматриваются в тесной связи с фундаментами.
У любого фундамента есть обрез и подошва. Обрез фундамента — его верхняя плоскость, на которой располагаются надземные конструкции здания. Подошва фундамента — его нижняя плоскость, опирающаяся на грунтовое основание.