Проблемы наклонённых участков
Строительство дома на участке с уклоном требует не только устройства фундамента соответствующего типа и конструкции. Это, скорее, вопрос рационального выбора строительных материалов и использования определённых технических решений, направленных на снижение массы здания при ограниченной опорной способности грунта. Ведь в конечном итоге рельеф поверхности на участке не играет решающей роли, гораздо важнее то, каким образом расположены пласты осадочных пород и как распространяются грунтовые воды. И хотя обычно структура грунта повторяет форму поверхности, исключения из этого правила совсем не редки.
Перед строительством дома на наклонном участке кроме геодезической обязательно следует провести гидрогеологическую съёмку. Её выполняют два раза в течение года: первый — в период с конца июля по начало сентября, второй — спустя две-три недели после того, как в регионе стабильно установится положительная температура воздуха. Цель таких изысканий — определить с помощью проколов грунта на глубину 3,5–5 метров расположение пластов осадочных пород, взять образцы из различных пластов, а также определить сезонное колебание и максимальный УГВ.
В зависимости от геоморфологии принимается решение о выборе определённого типа фундамента, при котором будет исключено послойное скольжение, продавливание пласта в плоскости опоры из-за его недостаточной мощности, подмывание фундамента и расположение разных его частей на грунтах с сильно отличающейся несущей способностью. Дополнительно с учётом геодезического планирования рассчитывается оптимальный метод отвода вод, стекающих по верховодке и мигрирующих в верхнем слое почвы.
Классификация уклонов
При строительстве фундамента крутизну уклона определяют не по абсолютным значениям, а относительно глубины эффективного заглубления бетонного основания. Она, в свою очередь, определяется по требованиям к жёсткости и прочности, а также по соображениям противодействия силам морозного пучения.
Площадками с малой крутизной уклона считаются те, на которых разность высот поверхности на всей длине простирания фундамента не превышает эффективной глубины его заложения в самой низкой точке. Как правило, в таких случаях разность высот находится в толще плодородного слоя и лишь изредка затрагивает верхний осадочный пласт. Поэтому на малых уклонах обычно удаётся обойтись устройством обычного МЗЛФ с тщательным планированием дна траншей в единую плоскость и их правильной подготовкой, а также обнесением дома вокруг надёжной утеплённой отмосткой. Прилегающая территория в нижней части уклона на ширину 3–4 метра от дома выравнивается по поверхности плодородной почвой, изъятой из центральной части фундамента. В верхней части уклона часть грунта может сниматься для обеспечения достаточного возвышения цоколя в соответствии со средней высотой снежного покрова.
Если перепад высот между крайними точками фундамента равен его эффективному заглублению или превышает эту величину до 50%, уклон считается средним. В таком случае размещение основания на единой базовой плоскости целесообразно только для небольших зданий. При простирании фундамента по уклону свыше 10 метров перерасход бетонной смеси на обеспечение нормативных заглубления и возвышения будет выражен особенно ярко, поэтому наиболее разумным вариантом будет произвести масштабное планирование прилегающей территории, если это позволяет мощность пласта плотных осадочных пород. Если же гидрогеологическая обстановка неблагоприятная, предпочтение отдаётся альтернативным видам фундамента.
Круто наклонёнными считаются те участки, на которых разность высот при устройстве ленточного фундамента в крайних его точках превышает эффективное заглубление в 1,5 и более раз. Планировать единую плоскость опоры в таких случаях совершенно невыгодно, это вызывает колоссальный объём земляных работ и не менее чем двукратный перерасход бетонной смеси. На крутых уклонах, где невозможно террасирование, под строительство малоэтажных домов устраивают свайно-ростверковые или заглублённые плитные фундаменты с цокольной надстройкой.
Ступенчатый МЗЛФ
Каскадный ленточный фундамент эффективно работает в тех случаях, когда мощности пласта, на который опирается основание, достаточно для размещения всех опорных плоскостей в его толщине при как можно меньшем числе ступеней. В общем случае, чем более каскадной будет лента, тем ниже расход бетона, но при этом возрастает сложность монолитных работ.Рытье траншеи начинают в нижней точке строительной площадки, ориентируясь на проектную глубину заложения основы и реальное расположение пластов грунта. По мере продвижения к верхней части уклона дно траншеи планируют на одном уровне, при этом фактическая глубина выработки постепенно возрастает. Когда она становится на 0,3–0,4 метра выше расчётной, в траншее подрезают новый горизонт и далее планируют дно по нему. Последний горизонт планируют таким образом, чтобы в высшей точке участка заглубление фундамента было на 15–20% больше рационально необходимого.
Эксплуатация ступенчатого фундамента сопряжена с рядом факторов риска. Нет никакой гарантии, что в опорной зоне сохранится достаточная мощность пласта плотных пород, плюс ко всему из-за разницы в заглублении на локальных участках силы морозного пучения разнятся по величине. Это приводит к неоднородному действию нагрузок, из-за чего требуется:
Выполнять отливку с расширенной опорной частью.
Изготавливать траншею шириной на 25–30% больше опорной части и выполнять подсыпку ЦПС под фундамент.
Производить обратную засыпку пазух непучинистым грунтом.
Фундамент на сваях
Свайно-ростверковую технологию применяют на тех участках, где в верхних слоях попросту нет достаточно плотных пластов, либо требуется слишком большое заглубление фундамента, что невыгодно экономически. Сваи же позволяют при сопоставимых затратах опереться на каменистый слой мергеля или даже известняка, вообще не учитывая рельеф поверхности и наклон участка. Если на разумных для разработки глубинах нет каменистых или хотя бы плотных слоёв грунта, сваи работают по иному принципу, воспринимая нагрузку за счёт сил бокового трения об уплотнённый слой глины.
Существует несколько типов свайных фундаментов:
1. Буронабивные сваи изготавливаются механизированным методом с использованием на участке тяжёлой строительной техники. Несмотря на относительно высокую стоимость выполнения работ, это действительно надёжный и универсальный метод, позволяющий создать устойчивое основание для «тяжёлых» построек.
2. Бетонные мелкозаглубленные сваи оптимально подходят для устройства фундамента на грунтах, где верхние слои ослаблены грунтовыми водами, но уже на глубине 2–2,5 метра залегает плотная глина. Бурение скважин может выполняться лёгкими крано-бурильными машинами, этот класс техники очень распространён во многих регионах. Заливку свай допускается производить своими силами, что сильно удешевляет производство работ.
3. Сваи ТИСЭ — разновидность технологии изготовления бетонных свай, рассчитанная на гражданское применение. Бурение скважин выполняется с использованием специального ручного бура, формирующего расширение в нижней части для увеличения площади опоры.
4. Винтовые сваи — железные трубы с широкими лопастями, которые могут вкручиваться в грунт вручную или механизированным способом. Технология отличается высокой скоростью производства работ, однако чтобы устроить основание даже под лёгкий каркасный дом, требуется высокая плотность размещения свай.
