Все чаще в популярной технической литературе и на страницах Интернета встречаются предложения по применению под легкие малоэтажные дома двойных фундаментов: ленточностолбчатых, ленточносвайных, плитных с забивными блоками или сваями, ленточных сборных фундаментов на монолитной плите. Например, один из авторов пишет: «Новаторским решением ... является сооружение мелкозаглубленных ленточных фундаментов, усиленных буронабивными сваями...»..jpg)
Такое решение удивительно, когда даже в многоэтажном жилищном и промышленном строительстве под один объект обычно применяют один тип фундамента: столбчатый, ленточный, плитный или свайный. Не путают ли авторы таких фундаментов ростверк с ленточным фундаментом. Обе эти конструкции внешне похожи, но поразному взаимодействуют с грунтом основания. Известно, что столбчатые и свайные фундаменты применяют с ростверком (сборным или монолитным), а в некоторых случаях и в безростверковом варианте, когда сборные цокольные панели устанавливают непосредственно на фундаментные конструкции.
Назначение ростверка в том, чтобы объединить оголовки свай или столбчатых фундаментов (в том числе — буровых опор) в единую пространственную конструкцию (рис. 1). На нем можно возвести цоколь, например, из /СГч кирпичной или блочной кладки или непосредственно на него положить плиты цокольного перекрытия или деревянные балки (лаги) и вести кладку стен. Нагрузки от надфундаментных конструкций ростверк передает на основание через фундаменты.
Под легкими дома ми на пучинистых грунтах, чтобы исключить вредное воздействие нормальных сил пучения на целостность конструкций, цоколь отрывают от основания (см. фото). При этом его устраивают выше или ниже поверхности грунта (рис. 2). Величина зазора, оставляемого между грунтом и нижним обрезом цоколя, зависит от степени пучинистости грунтов. В слабопучинистых грунтах достаточно зазора в 5 см, в сильнопучинистых его увеличивают до 15...20 см. Почему эти столбчатые фундаменты, как бы выходя из ряда известных конструкций, стали столбчатоленточными, можно только гадать.
В более тяжелых домах на слабопучинистых и практически непучинистых грунтах ростверк может опираться непосредственно на грунт (см. рис. 2в,г) на поверхности или на некотором заглублении. Ростверк можно устраивать различной высоты — от 0,2 до 0,6 м и выше. При повышенной высоте он может выполнять функцию цоколя.
В ряде случаев строители не принимают во внимание особенности пучинистых грунтов, слагающих подавляющее большинство строительных площадок, и без всякого расчетного обоснования устраивают для легкого дома заглубленный ростверк, опирая его на грунт.
Ростверк, устроенный на грунте, очень похож на ленточный фундамент. Отсюда и «новаторская» идея назвать такой фундамент, например, ленточностолбчатым. Похожто он похож, но все же не является ленточным фундаментом, так как не передает нагрузку на основание. Нагрузка на основание, как отмечалось выше, передается через фундаментные конструкции, на которые ростверкопирается.
Для того, чтобы ростверк мог включиться в работу как ленточный фундамент, столбчатые, буровые опоры или сваи должны получить некоторую осадку. Это возможно в следующих случаях:
- фундаменты применяют без какихлибо расчетов, и их несущая способность оказывается меньше нагрузок от дома;
- при некачественном выполнении технологических операций, когда, например, при изготовлении буровых опор разрыхленный грунт в забое скважины перед бетонированием не уплотняют, или бетон укладывают в скважину с грунтовой водой. В этом случае для качественной укладки бетона в промышленном строительстве применяют специальное оборудование с бетонолитными трубами. При обычной укладке бетона в индивидуальном строительстве вода вытесняется из скважины вместе с цементным молоком и что остается в забое, проконтролировать невозможно;
- фундаменты целенаправленно запроектированы с меньшей несущей способностью, чем это требуется по действующим нагрузкам. Такое предположение маловероятно, так как в фундаментостроении такой подход до последнего времени не применялся.
Если даже ростверк частично или полностью включится в работу, для надфундаментных конструкций дома ничего хорошего из этого не последует. Так как нагрузки от дома по разным стенам существенно различаются, осадки фундаментных опор происходят неравномерно.
Так как большинство строительных площадок сложены пучинистыми грунтами, касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности опор, как правило, превышают нагрузки от малоэтажных домов. Из года в год накапливаются остаточные деформации пучения. Неравномерные осадки дополняются неравномерными деформациями пучения. При недостаточной высоте ростверка его жесткости не хватает для нивелирования неравномерных деформаций..jpg)
Особенно чувствительны к неравномерным деформациям дома со стенами из кладочных материалов (кирпичные, блочные). Когда неравномерные деформации превышают допустимые значения, строительные конструкции разрушаются. Например, для кирпичных домов допустимые относительные деформации составляют 0,0005. Это значит, что прогиб (выгиб) ростверка и кирпичной стены длиной 10 м не должен превышать 5 мм, а стены длиной 5 м — 2,5 мм. Многие загородные дома на таких фундаментах имеют повреждения стен.
В последнее время в качестве фундаментов для малоэтажных домов нашли применение столбчатые фундаменты из небольших буровых опор с уширенной опорной частью.
Если нагрузка, которую можно на них передать по грунтовым условиям, больше или равна нагрузкам от дома, то второго фундамента не требуется. Если при этом уширение в пучинистых грунтах устроено ниже глубины возможного промерзания (максимальное промерзание по Московской области за десятилетний период наблюдений составило 1,95 м), а ростверк приподнят над грунтом, то такие фундаменты надежны.
Если несущая способность буровых опор с уширением недостаточна для воспринятая нагрузок от дома и ростверк включается в работу как ленточный фундамент, то решение одной проблемы порождает другие.
За счет уширения буровые опоры как анкера (якоря) могут удержать ростверк от выпучивания. Но в средне и сильнопучинистых грунтах развиваются огромные нормальные силы пучения — до 80 тс/мг, которые действуют на подошву ростверка. Требуется усиленное армирование ростверка и опор.
Расчеты показывают, что при высоте ростверка 0,2 м и шаге опор 1,5 м в сильнопучинистых грунтах для верхнего пояса армирования требуется арматура 026 мм, а при высоте ростверка 0,6 м — 014_мм. При армировании буровой опоры четырьмя стержнями требуется арматура 016 мм. Получается, что при двух фундаментах требуется еще и мощное армирование — фундаменты становятся экономически невыгодными.
Непонятны затруднения, которые мешают авторам двойных фундаментов запроектировать один, но надежный. Что это за ленточный фундамент, которому нужны подпорки? Что это за столбчатый фундамент или буровая опора, которые не могут нести нагрузку от дома без второго фундамента? Ведь задача в этом случае решается просто: рассчитывают такой фундамент, который может нести проектные нагрузки без усиления другими конструкциями. При этом стоимость даже трудоемкого проектирования на 1...2 порядка ниже стоимости устройства дополнительного фундамента.
Если нет технологического оборудования, позволяющего изготовить требующийся фундамент, обычно применяют другой тип фундамента.
Проблема двойных фундаментов, кроме технической составляющей, имеет еще и экономическую. Двойной фундамент в 1,5...2,0 раза дороже одинарного. Строителей это может устраивать — чем больше объем работы, тем больше оплата. В этом нет никакого противоречия, так как они приходят на строительную площадку, чтобы заработать. Однако застройщика (заказчика) такие фундаменты вряд ли могут устроить.
Заключение
Двойной фундамент является следствием применения фундаментов без расчетного обоснования, без учета грунтовых условий строительной площадки, полученных на основе инженерно- геологических изысканий, стремления непременно применить заведомо неподходящий один из фундаментов или искусственно увеличить объемы и стоимость работ.
Устраивать двойной фундамент под одним малоэтажным легким домом нет никакой необходимости ни с точки зрения здравого смысла, ни с точки зрения экономики. Два фундамента следует устраивать под двумя домами.
