 |
|
Несущая способность грунта. Как оценить основание и выбрать надежный фундамент
|
| Любой дом, каким бы прочным он ни был, стоит не на фундаменте, а на земле. Фундамент лишь передает ей вес стен, перекрытий, кровли, мебели и снега на крыше. Выдержит ли основание эту нагрузку, просядет ли равномерно или перекосит здание, зависит от свойства, которое строители называют несущей способностью грунта. Ошибка в ее оценке не прощается: трещины в стенах, заклинившие двери, лопнувшая лента фундамента, перекошенные полы — следствия решений, принятых еще до заливки первого кубометра бетона. Как определяют этот показатель, подробно рассказано в материале экспертов https://expertizarf.ru/stati/nesushchaya-sposobnost-grunta, а здесь разберем главное, что нужно знать застройщику.
Несущая способность показывает, какое давление грунт воспринимает без недопустимых осадок и потери устойчивости. В бытовой практике ее выражают в килограммах на квадратный сантиметр, в проектной — в килопаскалях; один килограмм на квадратный сантиметр приблизительно равен ста килопаскалям. В нормах этой величине соответствует расчетное сопротивление грунта, от которого зависят площадь подошвы и сама конструкция фундамента. На прочном основании достаточно неширокой ленты, на слабом приходится устраивать плиту или опираться сваями на глубокие плотные слои. Иными словами, тип фундамента, его размеры и цена в конечном счете определяются тем, что лежит под растительным слоем. От чего зависит несущая способностьГлавный фактор — вид грунта. Крупнообломочные и песчаные грунты работают как скелет из жестких зерен: чем они крупнее и плотнее уложены, тем большую нагрузку несут, а вода на крупные пески влияет мало, поскольку свободно уходит между зернами. Глинистые грунты ведут себя иначе: их прочность определяется связями между мельчайшими частицами и резко падает при увлажнении. Одна и та же глина в твердом состоянии служит прекрасным основанием, а в текучем превращается в подобие густой сметаны. Отдельная категория — торф, ил, рыхлые насыпные грунты и строительный мусор, которые как основание без специальных мер не используют. Ориентировочные значения для распространенных грунтов таковы:
Но название грунта — лишь начало. При одном и том же составе несущая способность может различаться в разы из-за плотности и влажности. Рыхлый песок под нагрузкой уплотняется и дает осадку; пылеватый, насыщенный водой, способен превратиться в плывун. Высокий уровень грунтовых вод размягчает глинистые слои и к тому же делает их пучинистыми: замерзая, влажный грунт увеличивается в объеме и выталкивает фундамент вверх, причем неравномерно. Наконец, значение имеют глубина заложения и ширина подошвы — чем глубже и шире опора, тем больше допустимое давление. Поэтому табличные цифры служат лишь для предварительных прикидок, а точный ответ дает только исследование конкретного участка. Можно ли оценить грунт самостоятельноГрубо оценить грунт владелец участка может и сам. Для этого выкапывают шурф или бурят ручным буром скважину ниже предполагаемой подошвы и смотрят, что извлекается на поверхность. Песок рассыпается в руках, супесь скатывается в шарик, но крошится, из суглинка получается жгут, который ломается при сгибании, а глиняный жгут легко сворачивается в кольцо. Если на дне шурфа через несколько часов появилась и не уходит вода — грунтовые воды близко. Такие наблюдения полезны: они помогают понять, с чем предстоит иметь дело, и отсеять заведомо негодные решения еще на старте. Однако ни плотности, ни прочности, ни деформационных свойств «на ощупь» не узнать, а именно они входят в расчет. Есть и другая проблема: грунт редко бывает однородным. Под метром плотного суглинка может скрываться слой текучей глины или линза торфа, и фундамент, прекрасно рассчитанный на верхний слой, начнет тонуть в нижнем. В разных углах пятна застройки напластования нередко отличаются, особенно на склонах, у водоемов, на бывших болотах и замытых территориях. Ссылки на соседей тоже ненадежны: дом через дорогу может стоять на совсем других грунтах. На Северо-Западе, где обычны слабые водонасыщенные глинистые отложения и торфяники, такие сюрпризы — скорее правило, чем исключение. Выявить их способны только скважины достаточной глубины и лабораторный анализ отобранных образцов. Расчет опоры и профессиональное исследованиеСам принцип расчета прост: вес дома делят на несущую способность и получают требуемую площадь опоры. Допустим, дом со всеми нагрузками весит 120 тонн, а грунт оценен в 1,5 кг/см2. Необходимая площадь подошвы — 80 000 квадратных сантиметров, или 8 квадратных метров. Лента общей длиной 36 метров и шириной 30 сантиметров дает 10,8 квадратного метра — с запасом. Но если на глубине заложения в действительности лежит пластичная глина с показателем 1 кг/см2, потребуется уже 12 квадратных метров, и той же ленты окажется недостаточно. Разница в полкилограмма на сантиметр, незаметная глазу, отделяет надежный фундамент от проблемного — вот цена неточных исходных данных. Профессиональное исследование избавляет от гадания и переводит разговор на язык цифр. Число и глубину скважин назначают исходя из размеров и веса здания, образцы отбирают так, чтобы сохранить природное сложение и влажность, а в лаборатории определяют зерновой состав, плотность, влажность, пределы пластичности, прочностные и деформационные характеристики каждого слоя. При необходимости выполняют полевые испытания — зондирование или нагружение штампом, которые показывают поведение грунта в естественном залегании. По этим данным рассчитывают осадки и подбирают фундамент без лишнего запаса, который стоит денег, и без риска. В общем виде работа состоит из четырех этапов:
В Санкт-Петербурге и Ленинградской области исследования грунтов выполняет компания «ЭкспертизаРФ», располагающая собственной аккредитованной лабораторией строительных материалов и механики грунтов (аттестат № RU.АСК.ИЛ.784). Специалисты проводят обследование грунтов, определяют их состав, влажность, степень уплотнения и фильтрационные свойства, испытывают песок и щебень для подсыпок, дренажей и оснований. Обращаются сюда не только перед началом строительства. Проверка уплотнения обратной засыпки и подушки под фундамент, оценка грунтов при покупке участка под застройку, поиск причин осадок и трещин уже построенного дома — задачи того же ряда, и решают их теми же методами. Преимущество экспертной организации — в умении связать свойства основания с состоянием здания. Если дом уже дал трещины, одной характеристики грунта мало: нужно обследовать фундамент и стены, установить причину деформаций и предложить способ их остановить. «ЭкспертизаРФ» проводит такие обследования, а также независимую и судебную строительно-техническую экспертизу, технический надзор и испытания бетона, поэтому может сопровождать объект от выбора участка до сдачи. Стоимость исследования грунтов несопоставима с ценой фундамента, а тем более с ценой его усиления. Узнайте, на чем будет стоять ваш дом, до начала строительства — и он простоит долго и без неприятных сюрпризов. |
