Индивидуальный дом является мечтой большинства наших соотечественников. И это не прихоть. Интерес россиян к индивидуальным домам объясняется не только хроническим недостатком жилья, особенно в нашем веке. Жизнь в индивидуальном доме в корне меняет бытовой уклад семьи, поднимает общественный статус владельца, его престиж. Но, к сожалению, большинство будущих владельцев дома имеют весьма смутные представления об инженерных расчетах, которые предшествуют строительству, о тех подводных камнях, которые могут встретиться на пути застройщика.
Фундамент дома является основой здания и воспринимает на себя все нагрузки с последующей передачей их на грунт. Поэтому от правильного расчета, качества выбранных материалов, соблюдения технологических процессов при строительстве зависит долговечность всего строения.
О важности фундаментов знали зодчие ещё в глубокой древности. И, благодаря этим знаниям, мы до настоящего времени имеем возможность любоваться плодами их труда. Достаточно посмотреть на здания Московского кремля, которые создают очень большую нагрузку на грунт. Правильный баланс и расчет несущей способности грунта позволили Кремлю без разрушений простоять с 1495 года.
Зодчие Древнего Египта, Китая, Рима, Индии создавали монументальные сооружения, строительство которых происходило по строгим инженерным расчетам. Ярким примером грамотного расчета могут служить египетские пирамиды. Достаточно сказать, что вес пирамиды Хеопса составляет около шести миллионов тонн, при этом давление на её основание не превышает 12 кг/см2.
Учитывая то, что стоимость возведения фундамента высока и составляет около 20% от стоимости всех строительно-монтажных работ (а иногда и более того), к его сооружению следует отнестись с полной мерой ответственности. Высокая построечная стоимость нулевого цикла объясняется низким уровнем механизации строительных процессов, которые в нашей стране значительно отстают от зарубежных технологий. Кроме того, глубина заложения фундаментов для малоэтажных зданий практически не отличается от глубины заложения фундаментов для зданий повышенной этажности. Это объясняется геологическими особенностями грунтовых пластов и физическими процессами, протекающими в них. В результате в землю зарывают конструкции, свойства которых используются с низким процентом эффективности. К сожалению, современными застройщиками ещё очень часто допускаются ошибки, вызванные желанием сэкономить на возведении фундаментов. Такие эксперименты часто приводят к плачевным результантам. Переделки и исправления ошибок, допущенных при строительстве и выявленных в процессе эксплуатации дома, могут обойтись значительно дороже, чем стоимость возведения самого фундамента.
К основным последствиям ошибок, допущенных при возведении фундамента, следует отнести просадки, то есть постепенное опускание в грунт под действием вышерасположенных нагрузок. Обычно это явление проявляется при возведении фундамента на слабых грунтах без учета их особенностей или при установке тяжелых стен на столбчатых фундаментах, опорная площадь которых не соответствует приложенным нагрузкам.
Строительству фундаментов предшествует изучение грунтов, глубины залегания грунтовых вод и только после этого делается математический расчет нагрузок и выбор конструкции основной опоры дома. И от того, насколько правильно будет выполнена эта работа, зависит долговечность дома и безопасность проживания в нем. Если предполагается строительство небольшого дачного или садового домика, то все необходимые расчеты и обследования можно выполнить самостоятельно, однако сооружение двух, а тем более трехэтажного дома предполагает строгий инженерный расчет, который могут выполнить только специалисты. Конечно, услуги проектировщиков обходятся недешево и существенно увеличивают стоимость строительства. Но проектировщики несут ответственность за свою работу, поэтому их услуги оцениваются высоко.
Для возведения фундаментов используют материалы, обладающие высокой прочностью, морозо- и водостойкостью. Как правило, это местные материалы: бутовый камень, песок, гравийный отсев, сборные и монолитные железобетонные изделия. Для правильного использования этих материалов, соблюдения методики их укладки требуются определенные знания, большинство из которых можно получить, изучив соответствующие главы настоящей книги. В ней представлены виды фундаментов, конструкция которых зависит от типа и капитальности строения, от методики их расчета, от технологии возведения опорной части дома.
Немаловажную роль в возведении фундаментов играет гидроизоляция и утепление фундаментов, которые предохраняют конструктивные элементы здания от пагубного воздействия грунтовой и атмосферной влаги. Традиционные и современные методики выполнения гидроизоляционных работ, материалы, которые для этого требуются, освещены в соответствующих разделах настоящей книги. И даже если строительство дома выполняется подрядным способом, знания никогда не бывают лишними. Вооружившись знаниями, застройщик сможет проконтролировать ход строительства, так как подрядчики не всегда бывают добросовестными. Знания помогут сэкономить средства, которые вкладываются в строительство, не снижая при этом эксплуатационной способности конструктивных элементов дома. В разделах этой книги приводятся экономичные технологии, позволяющие построить эффективный фундамент с минимумом материальных и трудовых затрат. И даже если только часть информации, изложенной в разделах книги, понадобится читателям, автор будет считать свою миссию выполненной.
Словарь применяемых терминов
1. Аглопорит — пористый наполнитель искусственного происхождения, получают методом спекания подготовленных гранул. В качестве сырья могут использоваться отходы от добычи и сжигания твердого топлива) зола тепловых электростанций, отходы углеобогащения и т.д.).
2. Анкер — приспособление (захват), предназначенное для удержания конструкции за счет жесткой фиксации в грунте, бетоне, кладке и т.д.
3. Антисептирование — защита древесины от биологического разрушения под воздействием влажной среды.
4. Арматура (сталь арматурная) — стержни из металла, предназначенные для усиления бетона. Может быть гладкая или с периодическим профилем.
5. Асбоцемент — композитный строительный материал, в основу которого заложен асбест и цемент.
6. Башмак — стальной наконечник, закрепляемый на заостренный конец сваи.
7. Бетон —- искусственный камень, полученный от твердения смеси вяжущего (цемента, гипса и т.д.) и наполнителя, затворенных водой. В зависимости от применяемого вяжущего наполнителя может быть цементобетон, гипсобетон, глинобетон, шлакобетон, керамзитобетон, пенобетон и т.д.
8. Бугель — стальное кольцо, надеваемое на ствол дерева для предохранения от раскладывания.
9. Битум — природное или получаемое искусственно сложное органическое вещество, используемое для гидроизоляционных и кровельных работ.
10. Бутовый камень — куски горных пород размером 150 — 500 мм неправильной формы, получаемые при дроблении гранита, песчаника, известняка и т.д.
11. Бутобетон — бетон, в котором в качестве наполнителя используется бутовый камень. Большей частью применяется при сооружении фундаментов.
12. Гидроизоляция — защита строительных конструкций от действия природной влаги.
13. Добавки — наполнитель к вяжущему. Бывают активные и пассивные добавки.
14. Железнение — поверхностная защита бетонной поверхности от проникновения влаги и разрушения. Заключается в нанесении на свежую поверхность 2 — 3-х миллиметрового слоя сухого цемента с последующим тщательным заглаживанием металлическим инструментом.
15. Забирка — тонкая стена между столбчатыми фундаментами, служащая для защиты от атмосферного воздействия подпольного пространства.
16. Заклепка — крепежное изделие в форме гладкого цилиндрического стержня с головкой на одном конце. Служит для получения неразъемного соединения за счет образования ударным способом головки на другом конце.
17. Закладное изделие — изделие (как правило, металлическое) установленное в строительной конструкции при изготовлении. Предназначено для крепления строительных элементов и конструкций резьбовыми или сварочными соединениями.
18. Известь — вяжущее вещество, получаемое путем обжига с последующей обработкой известняка, мела и других карбонатных пород. Различают негашеную (кипелку) и гашеную (пушонку) извести.
19. Известковое молоко — раствор извести в воде.
20. Инфильтрация — перемещение воздуха через строительный материал и неплотности между отдельными элементами и конструкциями. Обусловлена разностью температур в различных помещениях.
21. Керамзит — утеплитель, полученный обжигом со вспучиванием подготовленных гранул из глинистых, песчано-глинистых и других смесей.
22. Керамическая плитка — плоское (как правило) изделие, применяемое для отделки поверхностей, полученное путем отжига керамической массы.
23. Кляммер — стальная полоса, предназначенная для крепления строительных элементов.
24. Колонна — вертикальная конструкция, предназначенная для поддержки строительных элементов.
25. Кондуктор — монтажное приспособление, обладающее собственной устойчивостью и служащее для временного закрепления и выверки строительного элемента.
26. Лебедка — механизм, тяговое усилие которого передается посредством гибкого элемента (каната, цепи и т.д.) от приводного барабана.
27. Лицевая поверхность — поверхность строительного элемента, видимая после его установки или укладки.
28. Ложковый ряд — ряд кладки, в котором кирпич уложен вдоль линии стены.
29. Минеральная добавка — материал, добавляемый к вяжущему с целью достижения определенных физико-механических показателей.
30. Нагель — деревянный или металлический стержень, служащий для скрепления деревянных изделий (применяется вместо гвоздей).
31. Насыпные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых произошла механическим или взрывным способом.
32. Нивелир — геодезический высотомер.
33. Опалубка — деревянная, металлическая и т.д. форма, в которую укладывают бетонную смесь.
34. Отмостка — устройства, предназначенное для отвода воды от фундамента здания, выполняемое с уклоном от стены.
35. Подпорная стенка — конструкция, удерживающая от обрушения находящийся за ней массив грунта.
36. Распорка — жесткое монтажное приспособление, не обладающее собственной устойчивостью, работающее только на сжатие. Предназначена для удержания двух элементов от смещения внутрь.
37. Расшивка швов — приглаживание и уплотнение швов кирпичной кладки с одновременным приданием им определенной формы.
38. Ригель — горизонтально расположенный элемент (балка) в каркасе здания, который служит опорой для стен, простенков, прогонов, плит и т.д.
39. Скользящая опалубка — опалубка, перемещаемая вверх по мере наполнения её бетонной или другой смесью.
40. Текстура грунта — пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и т.д.)
41. Теодолит — геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов при строительстве.
42. Теплоемкость — количество тепла, накопленное в массе материала при повышении его температуры на 1°С.
43. Цоколь — часть фундамента, возвышающаяся над уровнем земли.
44. Цокольный этаж — этаж с отметкой пола помещений ниже планировочной отметки земли, не более чем на половину высоты помещения.
45. Шпилька — болт, у которого нет головки, а резьба нарезана с обеих концов. Часто шпилькой называют гвоздь без шляпки.