Фундамент – это основание, которое несет нагрузку от опирающегося на него сооружения. Плавающий фундамент делают для сооружений, возводимых на ненадежных, так называемых пучинистых или болотистых грунтах. Вид фундамента напрямую зависит от этой самой нагрузки и типа почвы. А на таких почвах вообще строить довольно трудно. Но инженерный ум и многолетний опыт способен разрешить любую проблему.
Что же такое пучинистый грунт? Это почва, которая при промерзании увеличивается в объеме из-за наличия в ней большого количества воды. Так что же, на таком грунте нельзя ничего строить? Можно. Но технология возведения сооружений на такой почве предполагает закладку не столбчатого и не ленточного фундаментного полотна, а укладку фундаментной плиты.
Нагрузки на основание сооружения и способы их преодоления
Как известно, сила действия равна силе противодействия. На основание под сооружение действуют как нагрузки сверху, так и силы снизу.
Верхние нагрузки можно разделить на постоянные и временные. Постоянные – это вес самого сооружения, всех его конструктивных элементов от стен до кровли, а также вес того оборудования, которое находится в здании. Временные – вес выпадающего в зимнее время снега, дождевой воды, ветровые нагрузки.
Точно так же снизу на основание давит почва. Здесь тоже есть постоянное сопротивление, зависящее от состава грунта, и временные показатели – сила так называемого морозного пучения. Это когда вода, содержащаяся в почве в разном количестве в различные времена года, замерзает или находится в жидком состоянии. Замерзшая жидкость увеличивается в объеме приблизительно на 10%, в результате чего грунт вспучивается, поднимаясь.
Вместе с грунтом поднимается и опускается основание сооружения и все опирающиеся на него конструкции. Именно в силу постоянного поднятия и опускания фундамента после замерзания или оттаивания грунта такое основание назвали плавающим.
Технология создания плавающего фундамента используется также на грунтах, которые сильно сжимаются под внешней нагрузкой. Это слабые, например, торфянистые почвы, которыми богата наша природа от Западной Сибири до Подмосковья.
Чтобы избежать пагубного воздействия грунтов на фундамент, а значит, на всю конструкцию, технология устройства фундамента предполагает организацию фундаментной плиты, то есть монолитного фундамента. При этом его подошва должна находиться ниже уровня промерзания грунта и расширяться книзу. В этом случае сила действия и сила противодействия могут быть уравнены.
Схема плавающей основы
Кроме того, в качестве подушки под такой фундамент засыпают слой песка. Такая схема организации плавающего фундамента может в значительной мере погасить противодействие практически любого слабого грунта.
Фундамент своими силами под здание на слабых грунтах
Возвести сооружение на слабых грунтах без посторонней помощи не так просто. Обязательно необходимы геологические изыскания. Они должны точно установить тип грунта, его состав, уровень грунтовых вод на разные периоды года и некоторые другие нюансы. Что касается уровня промерзания почвы, то на большей территории европейской части России он составляет 80 см (эта территория находится во второй климатической зоне).
Организовать плавающий фундамент своими руками под отдельно стоящий гараж – задача вполне выполнимая. Это гораздо проще, чем, например, организация фундамента под двухэтажный дом. При этом нужно учесть все перечисленные выше особенности почвы.
В вырытую под фундамент яму сначала засыпают слой щебня толщиной не менее 10 см. Затем щебень засыпают 20-сантиметровым слоем песка. И щебень, и песок необходимо тщательно утрамбовывать, чтобы создать надежное основание под фундамент. Лишь после этого можно начинать заливку.
Чтобы фундамент под любое сооружение был надежным, он должен быть своеобразным якорем, закрепляющимся в слабом грунте. Для этого мало сделать его в виде трапеции с расширением книзу. Кроме того, необходимо армировать фундаментную плиту, сделав в ней ребра жесткости. Их располагают по периметру фундаментной плиты, вдоль и поперек в виде ячеек с шагом 1500 см, так же должна быть уложена и вертикальная арматура с выпускными концами. Они будут служить большей прочности увязки надземного сооружения с его основанием.
Цемент для плавающего фундамента нужно использовать марки не ниже М300 и F75 (морозостойкий). Толщину фундаментной плиты делают не менее 150 мм. Если плита не будет возвышаться над землей, то в качестве опалубки будет выступать стенка котлована, ямы, которая вырыта под него. Недостатки такого варианта закладки основания под сооружение состоят в невозможности устройства его качественной гидроизоляции. Поэтому лучше делать плавающую плиту, которая будет возвышаться над уровнем земли хотя бы на 10-15 см.
Как и любая бетонная конструкция, фундаментная плита должна набрать прочность. Дальнейшее строительство на бетонной основе может начинаться не ранее чем через 3 недели после заливки плиты.
