Наконец, я добрался до эпохального этапа в своих раздумьях и фантазиях по поводу конструкции дома — проектирования фундамента.

Рекомендации по результатам геологических исследований предоставили широкое, даже излишне широкое, поле деятельности: можно устроить и мелкозаглубленную плиту вод всем зданием, и мелкозаглубленную ленту под несущими стенами, и свайный… Требование мелкозаглубленности вытекает из достаточно высокого уровня грунтовых вод по крайней мере во влажные сезоны. И если плитный фундамент на глубине 50–60 см представляется довольно надёжной, хотя и достаточно дорогой конструкцией, то ленточный фундамент такого же заглубления душа не приемлет категорически — уж очень хлипкая система. Дело в том, что верхний слой грунта (мелкий рыхлый песок), хоть и является непросадочным и непучинистым (малонасыщен водой), сам факт его пористости (рыхлости) рисует в воображении апокалиптические картины дома, дрейфующего на плите по бескрайним просторам моих десяти соток. А ещё хуже, если дрейфовать начнут отдельные части ленточного фундамента, и хрупкому газобетону придёт надёжный украинский капец.

Несомненно, квалифицированно и тщательно спроектированный и смонтированный плитный или ленточный фундамент позволит избежать большинства проблем, но кто в этой стране может поручиться за качество работы стороннего исполнителя за разумную (впрочем, даже и за неразумную) цену?

Пришлось искать альтернативное решение: простое, надёжное и дешёвое.

Читать дальше...Но это ещё не вся нагрузка на фундамент: необходимо рассчитать вес ростверка, на котором всё это громадьё будет располагаться. Ростверк уже упоминался в моих предыдущих статьях (правда, в весьма общих, расплывчатых и туманных чертах), и сейчас настало время, наконец, познакомиться поближе с этим таинственным героем.

Особо не вдаваясь в тонкости расчёта геометрических характеристик ростверка (кроме габаритных размеров — они зависят только от размеров дома; см. рисунок слева), для моего дома (9×11 метров и весом 121,6 тонны) выбрана железобетонная лента высотой 300 мм и шириной 500 мм по периметру дома и 600 мм — под внутреннюю несущую стену. Если же вас интересуют именно тонкости расчёта, то их просто нет: мне не удалось найти такой методики, поэтому размеры были приняты после консультаций со строителями (заслуживающими доверия), руководствуясь здравым смыслом, практикой, традицией и достаточной целесообразностью. Разочарованы? Я тоже, но не сильно.

Конструкция ростверка тоже не стала поводом для долгой череды бессонных ночей, проведенных в муках творчества и калькуляций. Опять же, всё просто и традиционно. На спланированную поверхность участка, между и вокруг свай укладывается два слоя пенопласта ПСБ-С-25 100×500×1000 — и нижняя поверхность опалубки, и утепление будущего подвесного ростверка (см. рисунок справа). По бокам пенопластового слоя устанавливается деревянная опалубка, образовавшаяся полость выкладывается полиэтиленовой строительной плёнкой, монтируется арматура (шесть продольных стальных плетей ∅12, три по верхней и три по нижней поверхности, перевязанные через каждые 200 мм с поперечными проволочными рамками ∅6 и подкреплённые центральными вертикальными стойками ∅12).

После заливки товарным (заводским) бетоном БСГ В25 П3 F200 W6 (не могу допустить, чтобы случайные арбайтеры калапуцали в старом корыте сапкой компоненты на свой выпуклый глаз) и снятия деревянной опалубки получаем утеплённый снизу подвесной ростверк, на который через три недели можно укладывать газоблок стен первого этажа.

Воспользовавшись строительным калькулятором, получил расчётные данные по количеству материалов, необходимых для ростверка: 7,39 м³ бетона (17700 кг), 380 м арматуры ∅12 (350 кг), 300 м арматурной проволоки ∅6 (67 кг), 420 м вязальной проволоки ∅1,2 (3,7 кг) — итого 18120 кг. Таким образом, суммарный вес дома с фундаментом, то есть вес, который придётся держать сваям, составляет 139,72 тонны. На всякий случай, сделаю–ка я запас (бережёного Бог бережёт!) процентов в 30… Итак, расчётный вес дома принимается равным 180 тонн.

Что касается свай, то изначально взгляд землевладельца–застройщика (то есть мой) был устремлён к наиболее технологичному и простому (но не факт, что к самому дешёвому) варианту — винтовым сваям. Предварительные переговоры с киевской компанией, производящей и устанавливающей винтовые сваи, позволил довольно быстро определиться с типоразмером подходящих для моего случая свай: стальная цельнотянутая труба ∅127×3,5 длиной 3 м. Усреднённая несущая способность такой винтовой сваи (основанная на статистических данных для различных грунтов), по данным компании, составляет в 7 тонн, поэтому мой ростверк и растущий на нём дом будет покоиться на 26 сваях (схему уточнённого свайного поля см. слева).

Расстояния между центрами свай по фронтальной (северной) и тыльной (южной) сторонам равняются 2090 мм, по боковым — 1727 мм, а по центральной — 1480 мм. К четырём сваям южной стороны крепятся закладные детали основания веранды (швеллер или уголок), на которые впоследствии будут опираться одним краем внешняя конструкция.

Если полный расчёт характеристик ростверка не показался мне крайне необходимым (и так получилось достаточно прочное и мощное сооружение), то проверка прочности самого критического его фрагмента, который выявился только после расстановки свай на пятне дома выглядит не таким уж сложным делом (по крайней мере тем, кто знаком с сопроматом). Грех было не проверить, и мой ростверк эту проверку прошёл с честью.

Что касается несущей способности сваи, то сомнения у меня возникли сразу: никак нельзя полагаться на усреднённые значения, без привязки к геологическим характеристикам грунтов. В общем, решил я сам посчитать эту самую несущую способность. По мере углубления в проблему, открылось довольно много интересного и, если вас интересуют (или, хотя бы, не пугают) очередные сопроматские эксерсизы, то можно ознакомиться с результатами моих изысканий и вычислений.

Всем остальным сообщаю, что несущая способность свай оказалась вполне достаточной и я, «с чувством глубокого морального удовлетворения» (© Л.И.Брежнев), перешёл к практической реализации своего «фундаментального» плана.

Честно говоря, я достаточно долго колебался с принятием решения «делать геологию« или нет. С одной стороны, соседи и работники сельсовета своими сопранами, баритонами и басами рассказывали леденящие кровь подробности о глинах и торфах: «ай–яй–яй, как же вы лоханулись с покупкой этого участка!» — то есть, немедленно вешайся без суда и следствия. С другой стороны, богатый жизненный опыт обнажил некоторые сомнительные аспекты в этих убедительных, на первый взгляд, рассказах. Масла подлил тот факт, что никто из моих информаторов не располагал сведениями о геологических исследованиях. В общем, окончательное решение вызрело само собой и больше не вызывал сомнений, равно как и не побуждал к колебаниями.

Итак:

9 часов 25 минут 11 июля 2012 года — начало геологических изысканий (фото слева — здесь и далее все изображения можно увеличить, кликнув по ним мышкой).

Как называется штукенция на фотографиях внизу я не знаю, но именно таким полым «стаканом» со штангой геологи начали работать — выбирали верхние слои грунта (второе фото). Содержимое этого снаряда (возможно, он называется буром), добытое из неглубоких недр извлекается с помощью деревянной колотушки (процесс зафиксирован на крайнем правом фото).


Таким образом, формируется скважина диаметром около 90 мм (внизу слева), а извлечённый грунт (внизу в центре) даёт пищу для отбора первого сыпучего образца. Чуть глубже — и песок стал плотнее (на правом фото внизу — фрагмент спресованного грунта).


На следующем этапе в дело вступил шнек (первое фото внизу: спиральный стержень, что лежит между буром и колотушкой), который сдвоенными усилиями вкручивался в скважину (фото справа).


После того, как с помощью шнека пройдены плотные слои, для забора более глубоких проб использовалась полутораметровая (или около того) труба с боковым вырезом — она заталкивается на максимальную глубину (пока хватает длины штанг) и наполняется содержимым нижних слоёв скважины (предшествующие грунты выдавливаются через расположенный вверху боковой вырез). Справа внизу — отбор образца грунта из полой трубы через боковой вырез (труба перевёрнута «вверх ногами», на торце трубы видна резьба для крепления штанги).


Каждый образец грунта помещается в отдельный пакет и снабжается бумажной биркой. Все процедуры повторяются на каждой скважине (у меня их было три, по диагонали пятна дома) ради коллекции образцов для последующего лабораторного изучения и исследования, на которое уходит одна неделя.

Кроме того, с помощью грузика–гирьки на бечёвке (ни дать, ни взять — строительный отвес) был замерен уровень грунтовых вод в каждой скважине 170—180 мм (при определённом ракурсе даже можно было увидеть, как в глубине поблёскивало водяное зеркальце). Эта информация меня немного удивила и существенно обрадовала: я, со светлой грустью, ожидал гораздо более высокого уровня — ведь совсем рядом находится водоём и уровень его поверхности является довольно точным отражением уровня грунтовых вод близлежащих земель.

Впрочем, нельзя сбрасывать со счетов, что скважины бурились в знойном июле: температура уже месяц держится около 30° и о дождях мы уже забыли. Геологи осмотрели берега примыкающего к участку канала и, по видимым только им признакам, определили, что в периоды весенних таяний и осенних дождей уровень воды может подниматься на 1 м. Я тоже осмотрел ровчак, но сколько не вглядывался в берега, кроме красоты заросшего ряской пруда ничего не увидел. Предоставляю и вам возможность полюбоваться княжицкими красотами (фото справа, enjoy!).

В 11 часов 30 минут полевые работы были завершены.
Как мы и договаривались, через неделю (даже через шесть дней), я получил от геологов «Технический отчёт по результатам инженерно–геологических изысканий» — твёрдую (брошюра) и электронную (диск) копии.

Документ состоит из следующих частей:

Пояснительная записка

На девяти листах изложены сведения об участке, физико–географические условия (характеристики климата, средние температуры сезонов, превалирующие направления ветра, глубина промерзания почвы и т.п.), геологическое строение и гидрогеология, описание и характеристики грунтов, включая их физико–механические свойства, неблагоприятные явления для строительства и эксплуатации строений, общие рекомендации по устройству фундаментов различного типа. Приведен также перечень домостроительных норм (ДБН) и госстандартов (ДСТУ), в соответствии с которыми проводились изыскания, обрабатывались и анализировались полученные образцы, делались выводы и рекомендации.

Текстовые приложения

Имеется копия лицензии компании на «хозяйственную деятельность в строительстве, связанную с созданием объектов архитектуры (по перечню работ в соответствии с приложением)». Ещё на двух листах приведены таблицы по каждой скважине, которые называются «колонки геологических выработок» (вертикальное строение скважин с отметками уровней расположения различных грунтов и местами отбора проб). Последний документ и, пожалуй, самый интересный — ведомость лабораторных испытаний грунтов: распределение частиц песка по фракциям, данные о пластичности и текучести супеси и т.п.

Графические приложения

Чертежи, эскизы и рисунки представлены простенькой схемой (М1:250) расположения скважин на участке и инженерно–геологическим паспортом (ещё один паспорт — у меня уже есть строительный паспорт). Паспорт содержит таблицу нормативных и расчётных характеристик физико–механических свойств грунтов и схему геологического разреза, проходящего через все три скважины (М1:100) со всеми отметками высот и расстояний. Похоже, именно этот паспорт является самым вожделенным документом для проектировщика фундамента

Я потратил пару часов на совместное изучение ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95) «Грунты. Классификация.» и двух таблиц отчёта (ведомости лабораторных исследований и физико–механических свойств грунтов) и узнал кое–что такое , что явно не отражено в отчёте.

И последнее, хотя очень немаловажное: на рынке геологических услуг Киева и окрестностей цены на проведение исследований колеблются в некотором диапазоне, нижняя граница которого составляет 1000 гривень за одну скважину. Практически стандартом стало бурение трёх скважин в местах закладки фундамента. Впрочем, никто не запрещает владельцу проверять свойства грунта в большем количестве точек. А вот в меньшем — вряд ли удастся: сомневаюсь, что геологи согласятся разводить весь сыр–бор из–за одной–двух скважин, хотя категорически утверждать не берусь (сам не проверял, поскольку не видел в этом никакого смысла).

А ещё частенько приходилось встречать заявления о недопустимости ручного бурения при инженерно–геологических изысканиях. Главный аргумент при этом — нарушение естественной структуры просадочных грунтов (как следствие — получаются недостоверные характеристики возможной просадки) и исследования проводятся на недостаточную глубину (7–8 метров при ручном бурении против 12–16 при машинном). Не могу судить насколько эти замечания верны и критичны, но: а) у меня грунты оказались непросадочными (повезло!) и б) мой дом изначально задумывался как лёгкий — вряд ли его вес будет оказывать давление на слои глубже 8 м (хотя, нормативы для двухэтажного дома требует проведение геологических исследований на глубину до 6 м, и только для трёхэтажного — 8 м).

Впрочем, может быть, я и не прав…