Подвал устраивают под всем домом или под любой его частью. Необходимость сооружения подвала определяется житейскими потребностями. За счет подвала увеличивают полезную площадь подсобных помещений дома без использования земельных площадей. Но при этом нужно учитывать, что стоимость строительства подвала в 1,5 раза больше, чем надземного этажа, поэтому его сооружение следует экономически обосновывать. Стены подвала служат фундаментом дома в случае устройства ленточных фундаментов. Если же подвал строят под домом со столбчатыми фундаментами, то стены для него строят отдельно. Глубина заложения подошвы фундамента относительно пола подвала должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укрепленных грунтах фундамент можно не заглублять в грунт, т.е. принимать глубину его заложения, равную толщине подготовки под полы подвала.

 

Изоляцию стен подвала выполняют, забивая за них мятую глину утрамбованными слоями. Ширина глиняного замка обычно составляет 20 - 50 см в зависимости от влажности грунта. До устройства глиняного замка наружные стены подвала нужно покрыть окрасочной или оклеечной гидроизоляцией. Примеры конструкции подвала представлены на рис. 1.

 

Вентиляцию подвального помещения выполняют через специальные отверстия, расположенные в его верхней части. Вентиляция эффективна только тогда, когда существуют два канала: приточный и вытяжной. Их располагают в противоположных сторонах подвала: приточный - у пола, вытяжной - под потолком. Эффективность вентиляции увеличивается, если вытяжные каналы вывести за пределы крыши. В кирпичных домах для этого в стенах предусматривают специальные каналы, а в деревянном доме можно установить асбестоцементные или металлические трубы диаметром 100 - 150 мм. В домах каркасной конструкции вентиляционные трубы можно спрятать внутри каркаса.

При высоком уровне грунтовой воды подвал сооружать нецелесообразно, так как гидроизоляционная защита потребует немалых материальных и трудовых затрат. Поэтому при высоком уровне грунтовых вод лучше сооружать подполье, пол которого должен быть выше уровня грунтовых вод.

 

Подполье - пространство под полом, предназначенное для создания благоприятного режима работы цокольного перекрытия. Достаточную высоту подполья (1,5 - 1,9 м) можно обеспечить за счет цокольной части дома, подняв ее над уровнем планировки. С наружной стороны подполье ограждает цоколь здания. Для вентиляции в цоколе дома устраивают отверстия, способствующие поддержанию нормального микроклимата в пространстве подполья. Особенно актуальным является вопрос вентиляции подполья в домах с деревянным цокольным перекрытием. Отсутствие вентиляции подполья может вызвать появление грибковых заболеваний древесины перекрытия. Если при ленточных фундаментах цоколь, ограждающий подполье, образуется как бы сам по себе, то в столбчатых фундаментах требуется сооружение забирки (стенки между грунтом и стеной дома), что часто становится проблематичным. В деревянных домах забирку выполняют из древесины.

 

Забирка (рис. 2) представляет собой простейший вид цоколя в виде стены между столбами фундамента, и служит для утепления подпольного пространства, предохранения его от влаги и снега. Чаще всего забирки выполняют из того же материала, что и столбы фундамента. При этом ширина бутовой забирки должна быть не менее 40 см, кирпичной - не менее чем в один кирпич. Заглубляют забирку на 30 - 50 см. В глинистых грунтах под ней должен быть слой утрамбованного песка толщиной не менее 15 см. Забирку желательно оштукатурить, а со стороны подполья - подсыпать шлаком или песком для утепления. Применять для этого землю не рекомендуется, так как при этом пол может быть подвержен загниванию. С каждой стороны дома в забирке оставляют хотя бы по одному вентиляционному отверстию размером не менее 14x14 см. С наступлением холодов их закрывают деревянными щитами или кирпичом, обмазывая глиной Для устройства забирки могут быть использованы и короткие бревна, поставленные вертикально. В этом случае между столбами заводят бревна (Замятины) с пазом, расположенным сверху. В этот паз шипом устанавливаются бревна забирки. На верхние шипы бревен забирки насаживают бревно (посадка), которое должно быть припазовано с первым венцом сруба. Такая конструкция применима только для зданий с полами на балках, врубленных в венцы, так как при полах на лагах деревянная забирка должна будет выдерживать засыпку подпольного пространства. Такая забирка может в короткое время сгнить, и ее придется часто ремонтировать.

К строительству цокольного этажа прибегают на участке со сложным рельефом, врезаясь цокольной частью в грунт. Наличие под домом подполья или цокольного этажа дает возможность контролировать состояние перекрытия и инженерных коммуникаций под домом, своевременно принимать меры по их ремонту и поддержанию в рабочем состоянии.

 

Расчет фундаментов

 

Решающими факторами при выборе типа фундамента и глубины его заложения должны стать: вид грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и нагрузки, которые будут действовать на фундамент в процессе его эксплуатации. В зависимости от этих нагрузок подбирают площадь основания фундамента и глубину его заложения. Нагрузки бывают временными и постоянными.

 

К постоянными нагрузками относят:

— вес строительных конструкций (самих фундаментов, стен и перекрытий, в том числе и кровли);

— эксплуатационные нагрузки (вес мебели, оборудования и проживающих людей и т.д.).

 

К временным нагрузкам относят:

— вес снежного покрова, присущего для данного региона;

— ветровые нагрузки.                 

 

Площадь основания фундамента выбирают из такого расчета, чтобы на каждый ее квадратный сантиметр приходилась нагрузка, не превышающая критическое значение. Расчетное сопротивление грунтов выбирают, исходя из таблицы № 1.

Следует отметить, что при строительстве дома и в первые годы его эксплуатации грунты сжимаются под действием прилагаемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущую способность основания определяют величиной нагрузки, при которой не превышена установленная нормативами осадка.

Нагрузки от строительных конструкций рассчитывают, исходя из удельного веса материалов, используемых для их сооружения. Для этого проще всего воспользоваться нижеприведенными таблицами.

Глубина заложения фундамента. Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.

В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием проса- дочного верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина должна быть не менее 0,5 м.

 

Зимой, в зависимости от природно-климатических условий, грунты промерзают на различную глубину. Промерзание грунтов приводит к вспучиванию пучинистых грунтов, которые впоследствии оседают неравномерно, что может вызвать появление трещин в фундаментах и стенах. Для исключения этих негативных явлений необходимо заложить фундамент ниже точки промерзания грунта. В большинстве регионов РФ глубина промерзания грунта лежит в пределах 1,2 м, поэтому достаточно заложить фундамент на глубину 1,5 м. Под жилым домом, который эксплуатируют постоянно, грунт не промерзает. Поэтому если между заложением фундамента и заселением дома не будет холодного периода (строительство завершают в сезон весна - осень), то глубину промерзания грунта можно не брать в расчет. Однако при этом следует учитывать, что основанием фундамента должен быть слежавшийся материковый грунт и глубина заложения фундаментов не должна быть меньше 0,5 - 0,7 м. Для уменьшения осадки слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментом, часто заменяют более плотным, а значит, менее сжимаемым. В этом случае делают подушку из крупно- или среднезернистого песка без глинистых примесей. Засыпанный песок уплотняют трамбовками.

 

Земляные работы

 

Перед началом подготовки основания для фундаментов должны быть четко обозначены границы участка, проложены подъездные пути и при необходимости оборудована площадка для разворота транспорта. Кустарник и деревья вырубают в соответствии с намеченным планом строительства, после чего выполняют привязку дома.

 

Вдоль внешнего периметра дома (на расстоянии 1,5 м от краев будущего котлована) устанавливают так называемую обноску из столбиков, сверху соединенных досками (на фото). На обноску натягивают шнур, обозначающий оси фундаментов. Прямые углы определяют при помощи "египетского треугольника", стороны которого кратны 3:4:5 (рис. 3). При таком соотношении сторон треугольника один из углов - прямой. Контрольный замер выполняют промером диагоналей, и если они равны, то все углы дома прямые.

 

Под всей площадью, обозначенной обноской, снимают растительный слой, который используют в благоустройстве участка. Для засыпки котлованов и траншей этот грунт применять нельзя. Земляные работы выполняют в зависимости от вида устанавливаемых фундаментов.

Под столбчатые и буронабивные фундаменты грунт лучше бурить, так как разработка котлованов (тем более, механизированная) нарушает структуру грунта и его несущую способность. При отсутствии бура можно изготовить приспособление, напоминающее две лопаты, соединенные в виде ножниц (рис. 4).

 

Под ленточные фундаменты разрывают траншею необходимой глубины. Если фундамент неглубокий, то грунт лучше разрабатывать вручную, так как при этом не нарушается структура грунта. На заполнение такого котлована потребуется значительно меньше строительных материалов, а его стенки послужат естественной опалубкой. Если для земляных работ используется экскаватор, то механизированную разработку грунта выполняют не на полную глубину, оставив для зачистки 15-20 см. Если же случайно глубина траншеи превысила желаемый размер, то фундамент лучше закладывать на полученной отметке. Дно траншеи должно быть ровным и горизонтальным. Если строительство ведут на откосе, дно может состоять из горизонтальных и вертикальных участков, расположенных под углом 45°. В этом случае не рекомендуют делать вертикальные переходы, в которых могут образоваться трещины при кладке.

В зданиях с подвалом под фундамент вырывают сплошной котлован. Для сглаживания неровностей дна котлована можно использовать утрамбованную песчаную подсыпку. Если на незначительном участке котлована была допущена перекопка, основание восстанавливают, подсыпая гранитный щебень (иногда с добавлением кварцевого песка), который уплотняют трамбовками. По краям котлована оставляют свободную от нагрузок полосу, на которую нельзя складывать вырытый грунт или строительные материалы.

 

Извлеченный из котлована грунт увеличивается в объеме примерно в 1,2- 1,3 раза, поэтому следует заранее продумать место его складирования. Можно сэкономить на транспортных расходах, применив обваловку цоколя. В этом случае котлован отрывают на глубину несколько меньшую от запланированной, а извлеченный грунт насыпают вокруг здания, так что дом приподнимается относительно общего уровня участка.

 

Гидроизоляция фундаментов
 

Гидроизоляцию фундаментов выполняют для их защиты от поверхностных и грунтовых вод и атмосферных осадков. Одним из эффективных методов защиты фундаментов от атмосферной влаги является сооружение по периметру здания отмостки шириной 700 - 800 мм (рис.5). Конструкции наиболее часто встречающихся отмосток показаны на рис. 6. Под ней рекомендуем проложить минидренаж, который отведет "верховодку" и снизит нагрузку на гидроизоляцию подземной части. В месте пере сечения фундамента со стенами дома, по всему сечению наружных и внутренних стен прокладывают гидроизоляцию из рулонных материалов (толь, битум, гидростеклоизол на битумной мастике и др.).

При строительстве дома с подвалом всю наружную поверхность фундаментов изолируют. Традиционная методика предусматривает обмазку верхних поверхностей фундаментов готовыми к употреблению битумно-полимерными мастиками промышленного изготовления или горячим битумом в два слоя. Однако долговечность обмазочной гидроизоляции желает быть лучшей. Поэтому обмазочную гидроизоляцию часто заменяют оклеечной.

 

Современные строительные технологии обладают большим спектром защиты фундаментов от проникающей или капиллярной влаги гидроизоляцией, основанной на применении специальных составов и добавок. Хороших результатов можно добиться, применив состав, представляющий собой смесь специального цемента, кварцевого песка и активных добавок. При нанесении приготовленного раствора на влажную поверхность активные компоненты под действием осмотического давления проникают в капилляры и вступают в реакцию с известью, содержащейся в бетоне. В результате образуются нерастворимые кристаллические соединения, которые плотно заполняют поры и микротрещины по всему объему материала, вытесняя при этом воду. Если влага отсутствует, то действие компонентов временно приостанавливается. Реакция кристаллизации автоматически возобновляется при поступлении воды. При этом прочность и морозоустойчивость бетона повышается.