4.1.2. Фундаменты и основания

4.1.2. Фундаменты и основания

Конечно же, любая постройка начинается с фундамента или основания. Но в данном случае начнем с очень важной оговорки. Как ничто другое, уж очень разнообразны гаражи по своей конструкции — и, в частности, они могут быть как легкими и даже сверхлегкими сооружениями, так и вполне капитальными строениями. В последнем случае мы неизбежно приходим к общим вопросам строительства, потому как возводить традиционно известные фундамент, стены и крышу гаража или любого другого строения суть одно и то же, в силу чего резонно рассматривать эти проблемы совместно со многими другими из того же ряда. Здесь же сосредоточимся на сугубо гаражной специфике, если так можно выразиться, конечно.

Во-первых, фундамента и вовсе может не быть, что в целом ряде случаев вполне допустимо для легкой малогабаритной постройки (фото 4.1.2.1). В этом случае ее можно «привязать к местности» анкерами, закрепленными в грунте, а саму постройку поставить, например, на площадке, выложенной тротуарной плиткой или кирпичом, а зачастую и просто на валунах или по гравийной подсыпке.

Во-вторых, если фундамент нужен, то выбирать его конструкцию необходимо в высшей степени тщательно. Прочтя в любой литературе указания типа «Фундамент делается так-то и так-то…» не стоит спешить с воплощением этих рекомендаций. Вот уж где стоит отмерить не семь, а семь раз по семь. Дело в том, что полной свободы выбора фундамента не существует, ибо тип его в каждом случае в основном определяется несущей способностью грунта, а также климатическими и гидрогеологическими характеристиками местности, в которой ведется застройка. Поэтому общего решения «на все случаи жизни» нет. При проектировании фундамента в каждом конкретном случае, безусловно, стоит прибегнуть к консультации специалиста, изучить, насколько это возможно, окрестные постройки, разобраться с особенностями местности. Но в конечном итоге придется выбирать из некоего количества видов фундаментов, применимых при строительстве в разных ситуациях.

Нередко фундамент под легкое строение оказывается недогруженным (в смысле ограничения по несущей способности грунта), а значит, не надо волноваться по поводу того, что постройка «потонет». Зато гораздо вероятнее, что фундаменты (а вместе с ним и постройка) могут частично или полностью «всплывать» из-за сезонной подвижки грунтов, к которой наиболее склонны глинистые и влагонасыщенные грунты (фото 4.1.2.2).

Иначе обстоит дело, если строение каменное, а если оно еще и с подвалом, то вопрос становится в высшей степени серьезным. Именно эти обстоятельства и лежат в основе выбора типа фундамента и способа его изготовления, включая операции, направленные на обеспечение минимальных касательных напряжений на элементах фундамента и защиту его от избыточной влаги. С другой стороны, желательно, конечно, чтобы фундамент не слишком удорожал все строительство, а потому вполне понятно стремление сделать его экономичным, например, столбчатым или мелкозаглубленным.

Переделки и исправления ошибок, допущенных при строительстве и выявленных в процессе эксплуатации постройки, могут обойтись значительно дороже, чем стоимость изготовления самого фундамента. И это все при том, что о фундаментах, казалось бы, известно все: и то, какие они бывают вообще, и то, на каких грунтах какие фундаменты надобно возводить, и, наконец, как это, собственно, делается.

Не секрет также, что среди строительных и ремонтных работ на загородных участках, пожалуй, самыми трудоемкими и тяжелыми являются именно фундаментные работы. Но вот что интересно: если бы все фундаменты делались правильно (включая выбор их типа и технологию изготовления), то надобность в их особенно тяжком ремонте не возникала бы, ведь изначально предполагается, что делаются-то фундаменты, как говорится, на века. Но тем не менее фундаменты, так или иначе, разрушаются и ремонтировать их приходится, причем весьма нередко.

Естественно, что раз есть явление, значит, есть и причины, которых много. Тут и элементарное неведение, и просчеты проектирования, и желание упростить и ускорить работу в целом, а зачастую и тривиальная недооценка значимости фундамента как такового не только для этапа строительства, но и для всего периода эксплуатации строения. Ну, казалось бы — чего там мудрить с фундаментом для какого-то простенького сооружения типа беседки, сарая или небольшого легкого гаража? Но ведь на что-то поставить его надо; и нередко это что-то делается, что называется, на скорую руку.

И вот сооружение воздвигнуто и вроде бы успешно эксплуатируется (фото 4.1.2.3). Но проходит время, причем весьма далекое от запланированного, и мы замечаем, что постройка перекосилась: там выпирает, тут просело, что-то отваливается — в общем «не тот коленкор». А причиной является «нештатное» поведение фундамента, который потребовал непланового ремонта, тянуть с которым, кстати, себе дороже. И тут-то мы и узнаем: «По чем фунт лиха».

Случай, можно сказать, буквально типичный: пучинистые влагонасыщенные грунты и недостаточное заглубление столбов столбчатого фундамента. Стало классикой, что со временем такие столбы выпирают из земли и процесс этот, раз начавшись, только усиливается и ускоряется. Попытки вернуть столбы на место предпринимались и в этом случае, но, естественно, лишь затянули агонию, в силу чего и решено было фундамент заменить целиком. А какой же фундамент лучше подходит в данном случае? Давно знакомый — «плавающий», именно в нем реализуется не менее известный принцип: «чем меньше закапываться, тем надежнее будет фундамент».

Именно ремонтные фундаментные работы особенно неприятны тем, что для начала требуется убрать старый фундамент. Но прежде чем вынуть столб, на который постройка опирается, под нее ставят временную опору (фото 4.1.2.4). Понятно, что опора эта должна быть чуть выше старого столба, иначе его не освободить. Совершенно не обязательно заменять каждый столб своей опорой, достаточно «вывесить» все строение на нескольких временных опорах, однако не грех напомнить, что стоять-то постройка при этом должна, что называется, «мертво». Здесь есть своя тонкость — опоры надо поставить так, чтобы они не мешали ни выемке старых столбов, ни установке новых опор.

Вытаскивание столба тоже процедура не из самых приятных, хотя и известно несколько ее способов. В данном случае часть столбов была разрушена в ямах, образовавшихся при их окапывании, а затем извлечена по кускам. Часть же столбов вытащена целиком при помощи лебедки, закрепленной за надежное дерево. Эта операция в данном конкретном случае существенно упростилась тем обстоятельством, что из-за непрерывных дождей грунт был раскисшим. Сухие глинистые грунты вообще чрезвычайно трудоемки при земляных работах, в силу чего их при этом рекомендуется специально смачивать водой.

Теперь наступает черед копания ям под опоры нового фундамента. Под вывешенным строением это само по себе «удовольствие не из приятных», но прежде еще надо решить два вопроса: сколько ставить новых опор, а соответственно копать ям и как глубоко копать каждую яму.

И тут некоторых, хотя и примитивных, расчетов не избежать, «потому что, вы заметьте-ка, очень важная наука арифметика». Здесь это сделано так. Старый фундамент, несущая способность которого оказалась вполне достаточной, состоял из десяти столбов — по пять под каждой продольной стенкой. Диаметр столбов — 10 см. Оценим пролеты нижней обвязки между опорами, что важно для нормального функционирования постройки. Длина стенки — 6 м, суммарно 0,5 м из которых приходится на опоры. Пять опор образуют 4 пролета по 137,5 см каждый (550:4).

В качестве материала для новых опор выбраны блоки размерами 20 ? 20 ? 60 см. Если непосредственно контактирующий с обвязкой блок расположить вдоль стены, на каждую опору доведется 40 см длины. Посмотрим, каков будет пролет при четырех опорах. На опоры придется 1,6 м. Пролетов будет 3, каждый величиной 147 см (4,4:3), что в данном случае было сочтено приемлемым.

Итак, ям под новые опоры нужно четыре вдоль каждой стенки. А каковы их размеры? С планом все просто. Поскольку опоры постановлено изготовить из трех блоков каждую: по два в нижнем слое и одному сверху, расположенному поперек нижних, ямы под песчаную подсыпку решено сделать 50 ? 50 см в плане.

Иначе обстоит дело с определением глубины каждой ямы, ибо участок под постройкой имеет изрядный уклон, что, кстати говоря, является скорее типичным случаем, нежели исключением. И тут возможны разные варианты. Например, поскольку глубину песчаной подсыпки было постановлено сделать не менее 50 см, можно было бы и ямы копать той же глубины. Тогда и основания опор, и днища ям лежали бы в наклонной плоскости. Значит, при выведении оголовков опор в одну горизонтальную плоскость пришлось бы делать опоры разной высоты, и, хотя это в принципе и возможно, все же было отвергнуто по целому ряду причин.

Реализован же был вариант, при котором днища ям и подошвы опор выводились в горизонтальные плоскости, разумеется, каждые в свою. Конечно, при этом расположенные выше по склону ямы пришлось копать большей глубины, но зато это сулило уменьшение трудозатрат при подноске, подсыпке и трамбовке песка и идентичность конструкции опор, что и было выбрано в качестве положительного эффекта данного варианта. А как осуществить этот вариант, учитывая, что вывешенное строение, скорее всего, будет расположено не горизонтально, в чем и нужды-то особой нет.

Поступаем так. Выбираем нижнее по склону место расположения опоры строения в качестве базы для проведения всех прочих измерений. Соответственно, здесь же располагается и базовая опора. Копаем яму глубиной 50 см. С использованием уровня проводим на боковой стенке постройки горизонтальную линию, особо четкую в местах расположения будущих опор. На дно ямы базовой опоры устанавливаем вертикально шаблон глубины — какую-либо рейку и ставим на ней риску на уровне горизонтальной линии. Все последующие ямы копаем до глубины, на которой эта риска совмещается с горизонтальной линией. В итоге получаем ямы разной глубины, но с днищами, лежащими в одной горизонтальной плоскости. Производим засыпку (об этой операции чуть ниже) ямы базовой опоры песком до уровня окружающего грунта (напомним — глубина 50 см) и, установив шаблон глубины на песок, делаем на нем вторую риску, указывающую уровень засыпки для всех остальных ям. Для контроля можно измерить расстояние между рисками — оно должно быть равно тем же пятидесяти см. Понятно, что вдоль второй продольной стенки проводятся те же операции.

За чем при этом следует проследить? Строго говоря, при вывешенной постройке в точке базовой опоры определяется такая высота опор, при которой горизонтально установленное строение в высшей по уклону точке установки не «сядет» на грунт, а, напротив, будет иметь желаемый отрыв от земли. Это и требуется обеспечить.

Теперь вернемся к песчаной засыпке, которая является важнейшей частью плавающего фундамента. Считается, что именно она обеспечивает стабильность фундамента после неизбежных межсезонных подвижек. Подвижки же эти обусловлены тем, что песок является капиллярно-пористой структурой, в силу чего в обязательном порядке впитывает воду. А вода, как известно, при замерзании расширяется, вот почему любая влагонасыщенная среда при отрицательных значениях температуры увеличивается в объеме. А отчего зависит объемное увеличение этой среды? Очевидно — от количества воды в ней, т. е. от пористости, ибо именно поры-то водой и заполняются. Таким образом, несомненно, что от подвижки фундамента песчаная подсыпка не спасает, а весь расчет ведется на то, что при оттаивании она, в отличие от глинистых грунтов, обеспечивает возвращение установленных на ней опор в стабильное исходное положение. На практике это, увы, подтверждается далеко не всегда и не со стопроцентной гарантией, т. е. носит некоторый вероятностный характер.

А что можно сделать, чтобы увеличить в этом случае вероятность стабильности фундамента?

Из сказанного выше со всей очевидностью вытекает: нужно уменьшить подвижки вообще, а значит, пористость подсыпки. Но тут нужна, как говорится, «золотая середина». Представим себе, что вместо подсыпки под опоры установили сплошной камень с нулевой пористостью. С одной стороны, он не будет разбухать при замерзании, а с другой — это будет уже другой фундамент, начисто лишенный достоинств плавающего, зато со своими недостатками, на которых здесь останавливаться не будем, но отметим, что как раз они обуславливают нестабильность столбчатого фундамента, которую мы уже наблюдали воочию. Следовательно, необходимо сохранить свойства именно подсыпки.

Несомненно, что наилучшей в плане изложенного выше является песчано-гравийная подсыпка, однако лишь в том случае, когда поры, образованные собственно гравием, заполнены песком. Но возможен, например, и вариант с захоронением в толще песка различного строительного мусора, который особенно интересен тем, что все равно нужно куда-то девать остатки старого фундамента. Как раз в этом случае их можно утилизировать с минимальными трудозатратами и максимальной пользой. Действительно, отпадает надобность в их транспортировке куда-либо, нужно лишь разделать в данном случае столбы на месте и ввести их в подсыпку (фото 4.1.2.5). Кроме того, уменьшается потребное для подсыпки количество песка и уменьшаются трудозатраты на его транспортировку. Во всех случаях, какой бы ни был заполнитель, нужно проследить, чтобы он не образовывал своей собственной пористости, т. е. чтобы все пустоты были заполнены песком.

Для этого и применяются проливка водой, штыревание и трамбование. В конечном итоге всех этих операций уровни подсыпки во всех ямах выводятся в плоскость подошв опор (фото 4.1.2.6), которые теперь можно ставить. Однако «лихо» будет не полным, если в разгар фундаментных работ не пойдут лихие дожди, как это и случилось в рассматриваемом случае. Тогда многое приходится делать заново, не зря для фундаментных работ в первую очередь требуется погода, погода и еще раз погода.

Крайне желательно как-то «замонолитить» опоры, поэтому начинаем их сооружение с изготовления железобетонной пяты, на которую ставим два блока нижнего ряда с перевязкой их цементно-песчаным раствором. На нижний ряд, также на растворе, ставим верхний блок, ориентированный вдоль длинной стенки. Естественно, что все блоки укладываются горизонтально. Но самое главное в монтаже всех опор, это выравнивание их в одну линию (когда они расположены в одном ряду) и выведение всех оголовков (верхних плоскостей верхних блоков) в одну горизонтальную плоскость.

Еще один момент, который следует учитывать, это то, что рано или поздно, для вывешивания строения приходится задействовать часть новых опор до завершения изготовления фундамента целиком, особенно если заготовленные блоки используются в качестве временных опор (фото 4.1.2.7). Альтернативой является заготовка блоков из расчета и на новый фундамент, и на временные опоры (что вряд ли резонно) или несколько увеличенный объем работы домкратом.

Завершающим этапом «эпопеи» является окончательная посадка строения на новые опоры.

Эта процедура, равно как и подъем строения, в полной мере характеризуется народной поговоркой: «Поспешишь — людей насмешишь». Дело в том, что при перекосе строения возникает крутящий в плане момент, пропорциональный величине перекоса. Разбираться с ним здесь не будем, но из практики известно, что многие встречались с ним в жизни. А потому, не желающим пополнить их ряды, следует отнестись к величине перекоса повнимательнее — несоизмеримо легче лишний раз переставить домкрат (фото 4.1.2.8), чем возвращать назад «уехавшую» постройку. Вот почему вес постройки необходимо переносить на новый фундамент постепенно, при необходимости используя для этого временные подкладки.

Кстати, о подкладках. Нередко случается, что после установки строения на новый фундамент и его выравнивания на разных опорах они оказываются разной толщины. Отчего это происходит? В первую очередь, конечно же, из-за различных ошибок измерений (глубины ям, толщины подсыпок, высоты опор). Далее идут различные нарушения технологии. В частности известно, например, что правильная подсыпка производится слоями толщиной 20–30 см с непременной влажной трамбовкой, но ведь еще надо добиться, чтобы именно так и было сделано.

Есть и еще одна коварная причина. Заключается она в том, что каркасное строение при длительном нахождении на дефектном фундаменте, претерпевает необратимые (по крайней мере быстро) деформации. Вот почему не следует по окончании установки постройки на новый фундамент стремиться убрать прокладки — тут предстоит еще разбираться с вопросом в течение какого-то времени. Кроме того, надо посмотреть на поведение нового фундамента — и здесь «возможны варианты».

Наконец, остановимся еще на одном, действительно завершающем данную историю моменте: анкерах, которые все же очень желательны, вопреки распространенному «и так сойдет». По «классике» предназначенные для предотвращения соскальзывания строения с фундамента анкеры (металлические стержни) фиксируются в фундаменте (потому и анкеры) и заводятся в отверстия, например, нижней обвязки. Но в рассмотренном выше случае этот вариант как-то уж очень неудобен. Судите сами: здесь весьма проблематичны и крепление анкеров, и сверление отверстий под них в нижней обвязке, и, наконец, сама посадка строения на опоры таким образом, чтобы анкеры пришлись в отведенные им места. Поэтому в данном случае было применено куда как более простое решение — фиксация постройки на опорных блоках от возможного смещения посредством металлических уголков, закрепляемых снизу шурупами на обвязке уже после того, как все фундаментные работы завершены.

А теперь остановимся на качестве выполнения работ при сооружении фундаментов, ибо сам по себе тип фундамента определяет еще не все. Понятно, что плохо сделать можно все, и в случае с фундаментами это опять же приводит к весьма трудозатратным последствиям, что и рассмотрим на другом конкретном примере. Столбчатый фундамент гаража прослужил несколько лет до тех пор, пока столбы не «пошли наверх» с возрастающей интенсивностью. Вот почему был сделан плавающий фундамент — примерно по описанной выше схеме. И очень скоро сказалось крайне низкое качество выполнения работ. Из-за отсутствия надлежащей трамбовки песчаной подсыпки часть опор просела сильнее прочих, из-за чего опоры попросту разорвало. При этом именно анкеры способствовали разрыву опор, ибо при подвижках всей конструкции они надежно удерживали стыки опор и нижней обвязки. Расположенные в низком (заливаемом водой) месте подошвы опор разорвало термоциклированием, причем уж очень быстро. Разница в проседании опор оказалась очень велика, в силу чего вся пристройка оказалась опертой на трех точках.

Понятно, что каркас постройки в итоге повело и понадобились многочисленные корректировки. Однако начинать надо было с устранения причин, а значит, опять с ремонта фундамента. Конечно, описанная выше схема работ вполне могла бы быть использована и здесь, но уж слишком она показалась трудоемкой для реализации в одиночку, а именно это и предстояло. Кроме того, подобная проблема возникла с одним из соседних домов, где просели уж очень массивные опоры, а потому и вынимать их не представлялось возможным. Вот почему решено было использовать другую, менее трудоемкую схему работ. Здесь также все начинается с домкрата, который располагается возможно ближе к ремонтируемой опоре. Ремонтируемый участок фундамента вывешивается тем же ломом, используемым в данном случае в качестве рычага (фото 4.1.2.9). Фиксируется вывешенный фрагмент так, чтобы подлежащий подсыпке песком объем оставался свободным, что производится, например, подкладкой камешков, кирпичного боя или, наконец, обломков раствора или бетона. То же, разумеется, когда это удается, можно проделать и с опорой целиком. Тогда ее крайне желательно подогнать как можно ближе к ее желаемому по окончании ремонта положению.

Насыпаем рядом с вывешенными фрагментами небольшими горками песок, разумеется, пока не трогая при этом элементы крепления (фото 4.1.2.10).

И поливаем водой, наблюдая, как горка сначала тает, потом превращается в воронку, а свободная полость при этом затягивается песком.

Очевидно, что при больших перепадах высот и заливкой под них песка приходится повторять несколько раз (фото 4.1.2.11).

Здесь так же в ходу выравнивающие или технологические подкладки. Окончательный же результат такого ремонта фундамента может быть вполне достойным как в случае с отдельными опорами, так и для целого ряда выравниваемых опор (фото 4.1.2.12).

А какова мораль всех этих весьма хлопотных историй? Она, в общем-то, очевидна — именно при фундаментных работах как нельзя более работает очень известное старинное правило: «Семь раз отмерь, один отрежь», чего вам и желаем.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.