При проектировании фундаментов с подвалами, находящимися ниже уровня грунтовых вод, следует учитывать, что глухая гидроизоляция превращает подвал в небольшой корабль, и при значительном подпоре грунтовых вод и верховодки на подвал будет действовать выталкивающая сила. Большое водоизмещение подвала и незначительная масса дома могут привести к «всплыванию» дома. Однажды я видел, как всплыл погреб в гараже, целиком сваренный из стальных листов. После долгой и снежной зимы, а затем быстрой и бурной весны хозяин решил прокатиться на своем железном коне. Открыв гараж, он обнаружил свои «жигули» под самым перекрытием: всплыл погреб; машина, к счастью, не пострадала, остался запас в несколько сантиметров.
Технология возведения фундамента при близко расположенных фунтовых водах довольно сложная и индивидуальному застройщику вряд ли под силу. По периметру будущего дома роют траншеи глубиной ниже глубины заложения фундамента, в которые укладывают дренажную систему или воду откачивают насосами все время в период устройства фундаментов и подвалов. Если угроза затопления подвалов существует только от верховодки, достаточно дождаться теплого сухого периода года и в это время выполнить фундамент с полной гидроизоляцией. Дренаж в этом случае укладывают рядом с подошвой фундамента в траншеях, подготовленных под фундамент. Дренажную воду отводят по уклону местности или вниз до более низких водоносных слоев фунта.
Для защиты фундамента от ливневых потоков, скатывающихся с крыши, устраивают отмостку по периметру здания. Отмостку выполняют с уклоном от здания, отводя воду на 1–1,2 м от стен (рис. 4).
Рис. 4.
1
— асфальт толщиной 30 мм; 2 — щебень; 3 — бортовой камень 4 — железнение (посыпка сырого бетонного основания сухим цементом с последующей затиркой); 5 — бетон; 6 — булыжный камень; 7 — мятая глина; 8 — дренирующий слой (булыжник, щебень, галька, крупнозернистый песок и т. п.); 9 — полиэтиленовая пленка; 10 — песчаный подстилающий слой или выровненный грунтОтмостку делают ниже уровня горизонтальной гидроизоляции стен. В период таяния снег с отмостки, расположенный выше гидроизоляции, желательно счистить во избежание намокания стен. Отмостку лучше выполнить после завершения всех строительных работ. Советы, рекомендующие изготовлять отмостку сразу после возведения фундаментов и засыпки пазух, — бред. Грунт в пазухах фундамента редко кто трамбует, а если и трамбуют, этого недостаточно для полного уплотнения фунта. Отмостка, выполненная по таким пазухам, обязательно провалится и отслоится от стены, то есть эффект от нее будет нулевой. Лучше дать время фунту в пазухах естественно уплотниться, а для защиты фундамента от атмосферных осадков на протяжении 2–3 лет использовать вместо отмостки полиэтиленовую пленку, пригрузив ее фунтом. В Финляндии отмостка, выполненная из пленки, считается постоянной.
Температура
Россия — страна северная, поэтому при устройстве фундаментов приходится учитывать сезонное замерзание грунтов. Замерзшие грунты многократно увеличивают свою несущую способность. Поэтому в зонах вечной мерзлоты устраивают фундаменты на сваях, вмороженных в грунт.
Сезонное замерзание грунта не только увеличивает его несущие способности, но и увеличивает его объем. Дело в том, что вода, содержащаяся в грунте (а она там есть всегда), при замерзании увеличивается в объеме. Такое увеличение в объеме называется морозным пучением фунта. Чем больше в грунте связанной воды, тем больше он увеличивается в объеме. Например, в скальных породах мало воды, при замерзании она рвет породу, но объем при этом практически не увеличивается. Такие грунты называются непучинистыми. Пылевато-глинистые грунты содержат в себе большое количество воды и при замерзании заметно увеличиваются в объеме. Причем сила пучения достигает такой мощи, что способна приподнять даже очень тяжелые сооружения. По сути энергия пучения — это энергия атомных и молекулярных сил. А как мы знаем, энергия атома огромна.
К пучинистым грунтам относятся пылевато-глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем, имеющие к началу замерзания влажность выше определенного уровня.