Когда речь заходит о фундаменте, многие сразу думают о марке бетона или арматуре. А ведь первое, с чем работает строитель, — это грунт под подошвой. Именно он принимает всю нагрузку от дома и распределяет её. Ошибёшься с оценкой основания — трещины пойдут по стенам, а ремонт обойдётся дороже, чем сама коробка. Разберёмся, какие бывают грунтовые основания, чем они отличаются и на что смотреть перед началом работ.
Что такое грунтовое основание
Грунтовое основание — это массив породы, залегающий непосредственно под фундаментом. Он воспринимает давление от здания и передаёт его вглубь. От того, насколько прочным и стабильным окажется этот массив, зависит устойчивость всей постройки. Поэтому ещё до проектирования проводят инженерно-геологические изыскания, а не полагаются на «сосед сказал».
Естественные и искусственные основания
Основания делят на два типа. Естественные — это грунты в их природном состоянии, без вмешательства человека. Искусственные — тот же грунт, но улучшенный: его свойства целенаправленно меняют, чтобы повысить несущую способность или убрать просадки.
Для укрепления слабых грунтов применяют несколько технологий:
- Силикатизация — введение силикатных растворов, которые повышают сцепление частиц и прочность массива.
- Цементация — создание водонепроницаемого слоя и защита от просадок под нагрузкой.
- Смолизация — повышение несущей способности с помощью смол.
- Битумизация — укрепление грунта битумом или асфальтом.
- Глинизация — усиление водоносных слоёв и защита от просачивания воды.
Выбор метода зависит от того, что именно «болит» у основания: слабая прочность, водопроницаемость или склонность к просадке.
Как оценивают характеристики грунта
Качество естественного основания определяют по прочностным и деформационным показателям. Среди ключевых:
Несущая способность — сколько нагрузки основание может принять без разрушения. Плотность и равномерность геологического строения — от этого зависят допустимые деформации и просадка под весом здания. Пористость — чем выше, тем меньше прочность и больше рыхлость. Стойкость к грунтовым водам — способность не терять свойства при увлажнении. Устойчивость к оползням — риск нарушения равновесия слоёв и сползания масс. Восприимчивость к пучению — увеличение объёма при замерзании воды в порах. Пучение давит на фундамент, вызывая вертикальные трещины или вдавливание.
Физические характеристики тоже важны: природная влажность, плотность грунта и частиц, влажность на границе текучести и раскатывания, гранулометрический состав.
Все эти данные получают в ходе инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий. В поле делают статическое и динамическое зондирование, испытания штампами и сваями. В лаборатории — одноосное сжатие и трёхосные испытания. На основе результатов разрабатывают проектную документацию.
Виды грунтов и их поведение под нагрузкой
Каждый тип грунта ведёт себя по-своему. Рассмотрим основные.
Скальные
Сланец, гранит, конгломерат, песчаник. Самый надёжный вариант: прочные минеральные частицы выдерживают высокие нагрузки и не промерзают. Но залегают скальные породы обычно глубоко, поэтому под фундаменты жилых и общественных зданий они попадают редко.
Крупнообломочные
Несцементированные скальные осколки, где более 50% составляют осадочные или кристаллические частицы. В структуре — щебень, галька, гравий в связном состоянии. Если слой плотный, такие грунты отлично подходят для строительства: низкая сжимаемость, отсутствие пучинистости.
Песчаные
Содержат менее 50% минеральных зёрен крупнее 2 мм. Не пластичны, сыпучи. Чем больше пылеватых и глинистых частиц, тем ниже прочность. При равномерном залегании пески — достаточно надёжное основание, не склонное к пучению.
Глинистые
Пластичная смесь песка и глины с чешуйчатыми частицами. Свойства зависят от количества глины: суглинки содержат 10–30% глинистых частиц, супеси — 3–10%. У таких грунтов высокое сжатие, пучинистость и просадка при оттаивании, поэтому использовать их как основание небезопасно. Несущая способность выше у сухих глинистых пород.
Насыпные
Нарушенная структура и неравномерное сжатие. Неоднородный состав с бытовыми отходами и разными породами редко годится для фундамента.
Какой грунт подойдёт для основания
Оптимальны скальные, крупнообломочные и плотные песчаные непучинистые грунты. Остальные типы обычно требуют искусственного улучшения. Совершенно не пригодны для строительства грунты с органическими примесями.
Требования к грунту для основания:
высокая несущая способность; минимальная и равномерная сжимаемость; стойкость к размыванию; устойчивость к выветриванию; достаточная мощность и жёсткость.
Отдельно учитывают глубину промерзания. От неё зависит глубина заложения фундамента и необходимость укрепления грунтовых слоёв. В регионах с суровыми зимами этот фактор часто становится решающим.
