Много застройщиков и сейчас расплачиваются за них: у недостроенных загородных домов через пучение глинистых грунтов поднимаются и деформируются фундаменты, вследствие чего появляются трещины в стенах; грунтовые воды заливают подвальные помещения, как правило, составленные со сборных блоков и т.п. Всему этому одна причина - фундаменты сделаны безграмотно, без учета специфики грунтов, без соблюдения технологических правил. Не имея профессиональных знаний о грунтах и их свойствах, выбрать рациональную конструкцию фундаментов невозможно. А это очень важно, так как стоимость фундаментов составляет приблизительно 1/3 затрат на сведение коробки дома.
Фундаментобудівництво относится к категории работ повышенной ответственности, где отступления от требований нормативных документов могут быть чреватые самыми серьезными следствиями. Есть большое количество примеров, когда нарушение правил проектирования и проведение работ приводили к большим материальным затратам. Как проявила проверка застройки большого числа поселков, частое проектирование фундаментов осуществляют мелкие проектные конторы, причем на самом примитивном уровне, а то и совсем без предыдущих инженерно-геологических выискиваний. Застройщикам коттеджей или усадебных домов, которые желают обеспечить надежность фундаментов и строений, треба строго соблюдать сформированными столетиями правила и порядок строительства. Проектирование фундаментов начинают из определение свойств грунтов основания, их расчетных характеристик - прочности и сжимаемости (несущей способности). Это, в конечном итоге, обеспечивает допустимые равномерные осадки и прочность дома в целом. Проводить испытание грунтов целесообразно на участке застройки.
Когда что-то сделано кажется недостаточно крепким и вызывает сомнение, то говорят - это построено на песке. А тем временем, песок - наилучшее основание (не считая скальных грунтов) для фундаментов домов любой поверхностности. Поэтому дома лучше всего строить на песке, это надежно и значительно дешевле, чем на связанных грунтах (глине, суглинка и т.п.). Кроме того, затраты работы и материалов при устройстве фундаментов на песчаных грунтах относительно небольшие. Глубина закладки фундамента дома без подвала в этом случае принимается в пределах 1 м независимо от климатической зоны - будь то Крым или Киев. Песок почти не деформируется, поэтому й дома, построенные на песке, имеют минимальные осадки. При неблагоприятных условиях (глинистые грунты) песчаное основание создают искусственно. Чаще всего песчаную подушку предусматривают под ленточный фундамент при строительстве усадебных домов без подвала. На участках из суглинистыми или глинистыми (связанными) грунтами под щиту или брусовые домики целесообразно делать столбчатые фундаменты на песчаной подушке.
Делают их таким образом. В траншее засыпают пластом песок толщиной 40 - 60 див и уплотняют его. Потом укладывают железобетонные плиты толщиной 10 див размером 50x50 див или 60x60 див с шагом 2,4...3,6 м, а на них устанавливают бетонные или кирпичные столбики сечением 38x38 см. Высоту столбиков принимают из условия, что пол домика должен быть на 0,75...1,05 м выше планировочных оценок Цегельні или столбы устанавливают в местах пересечения стен и под углами дома. Столбчатые фундаменты устраивают преимущественно на однородных грунтах, где глубину закладки принимают минимальной, равной 0,6...0,8 г. При слабых, неоднородных, сжимаемых грунтах рекомендуют стрічково-стовпчасті фундаменты. По песчаной подушке толщиной 40 - 50 див, который отсыпается с уплотнением в траншее, выполняют монолитную железобетонную ленту сечением 20x40 див, который обеспечивает равномерные деформации дома. По ленте устанавливают бетонные или кирпичные столбики сечением 38x38 див с шагом 2,4...3,6 г. Глубину траншеи принимают равной 0,5...0,6г.
Проблема сокращения материалоемкости и трудоемкости нулевого цикла объектов сельского строительства была успешно решенная специалистами ряда институтов, которые разработали и внедрили для малоэтажных домов ленточные фундаменты. Глубина закладки их принимается минимальной - в пределах пласта сезонного промерзания грунта, хотя это и противоречит традиционному правилу - закладка фундаментов ниже глубины сезонного промерзания. Однако употребленные конструктивные меры обеспечивают их надежную работу в условиях неравномерных деформаций, вызванных пучением грунта. Фундаменты в этом случае выполняют в виде железобетонной ленты с двойным армированием на песчаной подушке, а потом устраивают цоколь - кирпичный или со сборных блоков. Фундаменты можно выполнять и со сборных железобетонных элементов сечением 200x400 мм или 200x500 мм и длиной 2,4; 2,7; 3,2 и 5,3 г.
Элементы изготовляют с выпусками арматур, которые после сваривания замоноличивают, в результате чего выходит замкнутая железобетонная рама, способна воспринимать неравномерные деформаций при пучении грунтов. При устройстве таких фундаментов индивидуальным застройщикам целесообразно железобетонную ленту по песчаной подушке выполнять монолитной, так как это почти вдвое дешевле, чем со сборных элементов. При ее изготовлении необходимо на дно опалубки заключить пласта толя, чтобы цементное молоко бетонной смеси не шло в песок. В противном случае прочность и плотность монолитной ленты значительно снижаются, бетон будет отслаиваться. Стоимость комплекта опалубки для таких простых конструкций незначительная, а стоимость фундамента уменьшается.
При проектировании фундаментов для малоэтажных домов их расчет выполняют по деформациям. Ценность этого решения в том, что грунты относительно широко распространенные на всей территории страны. При строительстве усадебных домов и коттеджей без подвалов на песчаных, супесчаных и суглинистых грунтах, которые залегают на глубине 2 м и больше от спланированной поверхности, фундаменты целесообразно выполнять столбчатыми. В зависимости от климатической зоны при одинаковой глубине закладки они приблизительно в 1,5 - 2 раза экономічні ленточных по затрате бетона.
Столбчатые фундаменты можно применять и в других грунтах, которые не владеют свойствами песчаных. В этих случаях устраивают песчаную подушку, которые содержат в тонкостенную оболочку - железобетонное кольцо. На него укладывают 2 - 3 ряда типичных бетонных блоков, по верху которых устанавливают типичные несущие перемычки для опирания стен (рис. 4). Замена железобетонных плит такой конструкцией экономически целесообразная, так как на одно кольцо, например, КС 15.6, тратится 0,27 м3 бетона и 5 кг стали. Эффективность и надежность таких фундаментов объясняются повышенным сопротивлением грунта в обойме, трением между стенками оболочки (кольца) и грунтом, а также участием большого объема грунта в опоре выпиранию. Они стойкие к сейсмическим влияниям, так как песчаная подушка есть своего рода амортизатором, который смягчает влияние подземных толчков всех направлений. Кольца имеют минимальное число типоразмеров и марок в номенклатуре изделий Усилия в них зависят только от глубины закладки, а армирование - только от его размеров, и рассчитываются на нормативное давление на песчаную подушку (4 - 4,5...6,0 кг/див2).
Фундаменты в оболочке пригодные для любых грунтов, которые могут служить естественным основанием при любой глубине залегания за исключением просадочных грунтов, когда применение песчаных подушек возможно лишь после предыдущего замачивания грунтов на глубину сжимаемой толщи. Технология устройства таких фундаментов из колец сборных типичных колодцев простая и нетрудоемкая: в отрытые ями глубиной 900 мм устанавливают железобетонные кольца КС 7.9 и засыпают их к самому верху смесью или песком со следующим уплотнением. Сверху на каждое кольцо укладывают железобетонную плиту толщиной 12 - 15 див, на которую опирают цокольные (фундаментные) балки (см. рис. 4). Можно применить типичные несущие перемычки (рис 5, а), длину которых принимают равной 3; 3,6 и 6 м в зависимости от шага столбов. Сверху в 1/2 кирпича стенками закладывают арматуры и заливают бетоном. Обратное засыпание ям выполняют только песком, а не грунтом. Таким образом получают столбчатый фундамент мелкой закладки.
Столбчатые фундаменты малой закладки могут быть использованы и для кирпичных малоэтажных домов, которые строятся на просадочных грунтах. Для восприятия неравномерных деформаций основания в этих случаях также предусматривают пояс комплексной конструкции сечением 27x40 див, выполняемый при кладке стен. Столбчатые фундаменты из бетонных колец могут применяться и в обычных условиях. Для опирания стен в этих случаях используют кольца и фундаментные балки (рис. 5,6). Затрата бетона на такие фундаменты минимальный при относительно высокой несущей способности, что и определяет их экономическую эффективность.
Устройство фундаментов в зоне сезонного промерзания грунтов есть новым перспективным направлением в развитии фундаментобудівництва, что разрешает ежегодно экономить большое количество материалов - цемента, постоянные, песка, камня и т.п. Применение фундаментов такого типа экономически оправданно еще и тем, что их элементы является массовой продукцией заводов железобетонных изделий.