Проект фундамента - три составные части

↑Внимание деталям

      Известно, что строительство дома начинается с самого главного конструктивного элемента — с фундамента. Для успешного устройства надежной и экономичной конструкции будущему домовладельцу перед началом работ потребуется проект фундаментов (либо в составе индивидуального проекта усадебного дома, либо как приложение к типовому проекту), который должен содержать три составных части: рабочие чертежи фундаментов, описание технологии работ и потребность в необходимых строительных материалах.
     Мы намеренно выделяем вопрос о фундаментах, так как он принципиально отличается от проблемы выбора готового или разработки индивидуального проекта над фундаментной части дома.
     Застройщик, исходя из своих финансовых возможностей и представлений о доме, волен свободно выбирать размеры помещений, этажность, конструкцию и материал стен, перекрытий, высоту помещений, тепловой режим и др. Для фундаментов такого свободного выбора нет. Их устройство и размеры зависят не только от конструкции над фундаментой части дома, но и от грунтовых условий строительной площадки. В отличие от других конструктивных элементов постройки разработка надежных и экономичных фундаментов невозможна без привлечения такой области знаний, как механика грунтов.
     При рассмотрении вариантов фундаментов критерий надежности является главным. Из всех возможных вариантов конструкций, удовлетворяющих критерию надежности, путем их техникоэкономического сравнения необходимо в конце концов выбрать один — наиболее экономичный.
     Устройство фундаментов является наиболее сложной и трудоемкой частью строительства. Но если работа по отделке стен, фронтонов, оформлению окон и дверей видна наглядно, то работа по изготовлению фундаментов в большей своей части скрыта от глаз.
     За последнее десятилетие было немало примеров, когда специализированные фирмы, предлагающие свои услуги в возведении загородных домов, вольно подходили к решению задач по фундаментам, применяя заранее заготовленные варианты их конструкций без какой-либо связи с грунтовыми условиями строительных площадок. Чертежи таких фундаментов предлагались заказчику, как правило, бесплатно.
    

     При грамотном подходе перед началом строительства дома застройщик должен иметь проект фундаментов, который включает:

• рабочие чертежи фундаментов, разработанные для грунтовых условий строительной площадки;
• описание технологии работ по устройству фундаментов;
• расчет объемов строитель! ibix материалов (бетон или сборные элементы фундаментов, арматура, песок, щебень, пиломатериалы), которые необходимо заготовить перед началом и в процессе ведения строительных работ.
   

     Для разработки рабочих чертежей фундаментов требуются:

• архитектурно строительный проект дома;
• заключение по результатам инженерно геологических изысканий на площадке строительства дома;
• привлечение для разработки фундаментов организаций или специалистов со знанием специфики взаимодействии фундаментов малоэтажных домов с грунтами, в том числе с сезонно промерзающими пучинистыми грунтами.
   

     Возможен вариант разработки фундаментов на стадии отсутствия архитектурного решения дома, но должны быть известны его конструктивные решения. В этом случае необходима следующая информация:

• план и размеры дома (габариты, размеры в осях, внутренние размеры — любой вариант);
• наличие подвала (бесподвальный, цокольный этаж, тех подполье, погреб и т.д.) и если он есть, то должно быть указано его местоположение (под всем домом, под частью здания);
• примыкающие части дома (веранда, терраса, гараж, зимний сад, крыльцо и т.п.);
• этажность (одноэтажный, одноэтажный с мансардой или полу мансардой, двухэтажный и т.д.);
• материал и конструкция стен (наружных внутренних, перегородок), наружная отделка, внутренняя отделка, наименование и ширина отдельных элементов стен, общая ширина стен;
• высота комнат 1 го, 2го этажей и других помещений (цокольного этажа, веранды, гаража, мансарды и др.), высота стен от верхнего обреза цоколя, высота дома от цоколя или от отмостки;
• варианты перекрытий: цокольное. 1 го этажа и т.д. (ж/б пустотными панелями, ж/б монолит, деревянные);
• крыша (двускатная, многоплановая, во втором случае приводятся: план вид сверху, сечения)
• вид кровли (металлочерепица, katepal, и т.п.);
• высота цоколя от отмостки;
• тепловой режим дома (отапливаемый зимой ре(улярно или периодически, неотапливаемый);
• наличие и положение на плане печки, камина.
   

     Разработка фундаментов по указанным данным целесообразна, если в дальнейшем параметры дома не будут пересматриваться или их некоторое изменение не приведет к существенному изменению нагрузок от здания на основание.
     Нагрузки на фундаменты рассчитывают по осям стен. Наиболее надежные решения получаются при определении двух видов нагрузок: максимальных и минимальных. Максимальные нагрузки включают снеговую и полезную равномерно распределенную. По их значениям рассчитывают размеры опорной части фундаментов. Минимальные же нагрузки не учитывают снеговой и полезной нагрузок. По ним определяют конструкцию основания, например, для ленточных фундаментов — ширину и глубину траншей.
    

      Надежный расчет и конструирование фундаментов невозможны без знания геологических условий строительной площадки. Конечными целями инженерно геологических изысканий являются:

•  определение допустимой нагрузки на основание под подошвой фундаментов (если фундаменты опираются непосредственно на грунт) или допустимой нагрузки на грунт в основании выравнивающей или противопучинной подушки;
• выяснение степени пучинистости грунтов основания;
• выявление прослоев слабых грунтов в пределах сжимаемой толщи основания.
   

      Для расчета допустимой нагрузки на основание по СНиП 2.02.0183* непосредственными лабораторными исследованиями отобранных в полевых условиях образцов грунтов устанавливают следующие физические характеристики: объемный вес грунта, объемный вес скелета грунта в сухом состоянии, природную влажность грунта, гранулометрический состав песчаных грунтов, предел текучести и предел пластичности глинистых грунтов. Расчетным путем определяют число пластичности и показатель текучести, а по ним — вид глинистого грунта и его консистенцию; коэффициент пористости, а по последнему с учетом гранулометрического состава — плотность песчаных грунтов; степень влажности грунтов.
     Так как для целей загородного строительства специальных исследований в полевых условиях для получения механических характеристик грунтов (угла внутреннего трения и удельного сцепления), как правило, не проводят, то эти характеристики определяют по приложению СНиП на основе физических характеристик. По полученным значениям угла внутреннего трения и удельного сцепления рассчитывают допустимые нагрузки на грунты.
 

     Степень пучинистости грунтов можно установить по трем параметрам:

1.  вид грунта (песок мелкий, пылеватый, глинистый грунт супесь, суглинок, глина);
2. консистенция глинистого или плотность песчаного грунта;
3. уровень грунтовых вод.
    

     По фактическому уровню грунтовых вод, определенному в летний период изысканий, с учетом количества осадков, выпадавших до изысканий, прогнозируется возможный уровень грунтовых вод в осенне-пред зимний период, который является расчетным для определения степени пучинистости грунтов. При проведении изысканий в осенне-пред зимний период в расчет принимают фактический уровень грунтовых вод.
 

     Рабочие чертежи фундаментов должны включать:

•  план фундаментов (рис. 1);
• опалубочные размеры фундаментов в различных частях дома (рис. 2);
• армирование фундаментов (рис. 3);
• характерные сечения конструкции основания (рис. 4);
• вертикально-планировочные решения.

     На этих рисунках приведен частный пример разработки рабочих чертежей дома (фрагменты).
     В состав проекта фундаментов должна входить пояснительная записка, в которую разработчик обязан включить:

• исходные параметры по проекту дома, на основе которых производится расчет нагрузок от над фундаментной части на фундаменты;
•  характеристики грунтовых условий строительной площадки, закладываемые в расчет конструкции основания;
• другие природно-климатические параметры, закладываемые в расчеты (нормативная и расчетная глубина промерзания, прогнозируемые величины деформации пучения не нагруженных грунтов, расчетные силы пучения);
• граничные условия по конструкции дома, закладываемые в расчеты (уровень ответственности сооружения, тепловой режим, абсолютные и относительные деформации пучения, допустимые для конструкций над фундаментной части дома);
• основные положения технологии устройства фундаментов;
• технические показатели проекта фундаментов.
   

     В заключение отметим, что получить надежные фундаменты при значительной экономии в стоимости их изготовления можно только за счет квалифицированного подхода и точного расчета. Практика показала, что если застройщику вначале расходы на фундамент кажутся более высокими, чем требуется, и он обходится без проектирования, потом затраты могут оказаться более высокими. Дорогие инженерно-геологические изыскания и разработанный проект фундаментов в итоге могут оказаться дешевле «бесплатных» фундаментов. Притчу о «бесплатном сыре» надо помнить всегда.