До того как определиться с типом фундамента и его размерами нужно обязательно сделать геологические изыскания. Можно заказать эти работы с получением отчета и лабораторными испытаниями грунтов (самый правильный способ, потом проектировщик посчитает оптимальный фундамент и убережет вас от перерасхода средств), а можно сделать самому. Можно долго спорить как лучше, ведь и сам можешь ошибиться и геологические изыскания могут "нарисовать" (видел такое в интернете, потом на основе этого поддельного отчёта был запроектирован дом и само собой он растрескался). Если ответственно подойти к вопросу, то худшее от геологии своими руками - это перерасход денег и материалов. Но в моём случае получилась ощудимая экономия. Тут решайте сами какой путь ваш. Мой путь - делать самостоятельно. Дочитайте до конца - там пример расчёта фундамента (постарался написать максимально доступно), в том числе с каким шагом нужно ставить столбы.
Как заглянуть в глубь земли.
Посмотреть какие почвы у вас можно по разному. Например при установке электростолба в конце февраля я посмотрел и глубину промерзания и примерный вид грунтов на глубине до 3 метров. Почва за зиму промерзла всего сантиметров на 50 (хотя нормативная глубина для этого региона ок 1,8 м). Залежей торфа при бурении не выявлено (торф - органическая порода с минимальной несущей способностью, если он есть то это плохо).
Очень много информации о геологии я получил при бурении обычным ручным мотобуром лунок под столбы забора (несколько лунок я пробурил на 1,8 м, чтобы заглянуть поглубже, а основную массу на 0,8 м). На соседнем участке я копал котлован под фундамент дома из газобетона и в котловане смог посмотреть почвенный срез и оценить его характеристики.
Еще один вариант - сделать скважину на воду (вода точно пригодится во время стройки) и в процессе получить простейшую информацию о геологии.
Как отличить разные типы грунтов.
Перечислю основные, для нашего региона:
1) Плодородный грунт - черный, черно-серый тот самый в котором растет картошка, и всё остальное, его все узнают.
2) Песок - это осадочная обломочная горная порода. Размер частиц: от 0,05 мм до 2,0 мм. Частицы мельче — это пыль или глина, крупнее — гравий. Во влажном состоянии из песка не получится скатать "колбаску".
3) Глина - это рыхлая земляная порода, состоящая из чрезвычайно мелких частиц, которая при смешивании с водой становится пластичной и вязкой. Во влажном состоянии. Из нее можно скатать "колбаску" и согнуть ее в колечко без трещин.
4) Торф - органические сильно- или слаборазложившиеся остатки. Несущей способности у торфа практически нет, поэтому я бы отказался от строительства на торфе, ну или хотя бы проектирование доверил профессионалу.
5) Суглинок - это грунт, который состоит из смеси песка, глины и пылеватых частиц, где содержание глинистых частиц достаточно для придания ему связности и пластичности, но недостаточно, чтобы он вел себя как чистая глина. Из него можно скатать "колбаску" и согнуть ее в колечко с трещинами.
Какая геология у меня.
Итак, средний почвенный разрез у меня получился такой:
1) 30-60 см плодородный слой;
2) 70-90 см плотный суглинок;
3) далее слабый суглинок (при намокании становится очень пластичным, практически текучим).
Непосредственно на месте под дачный домик видимо когда-то давно, сгребали с поля плодородный слой, так как здесь его мощность доходила до 1 метра и визуально фиксировался небольшой вал.
Что делать с полученной информацией.
После того как мы получили представление о геологическом строении участка, и определились с типом строения (каркасный, каменный, деревянный) надо определиться с типом фундамента. Это рассчитывается в зависимости от тяжести здания и несущей способности грунта. У меня будет каркасный домик на столбчатом фундаменте. Столбики будут из лиственничного бруса сечением 10х10 см, пропитанные хорошим антисептиком.
Самое первое - считаем сколько будет весить дом, а точнее какое давление в килограммах будет передавать на опорный грунт. Считаем массу всех материалов из которых будет построен дом, добавляем бытовую нагрузку (150кг на каждый квадратный метр), снеговую нагрузку и ветровую нагрузку (да, ветер тоже через давление на крышу и стены передает давление на грунт, ветровая нагрузка как и снеговая определяется по нормативным таблицам), хотя конкретно в моем случае крыша будет практически плоская, поэтому нагрузка будет несущественная.
Для тех кто умеет читать сложные технические тексты - вот ссылки:
СП 20.13330.2016 "Нагрузки и воздействия"
СП 22.13330.2016 "Основания зданий и сооружений"
Я планирую домик 5х7м, кровля со слабым уклоном размерами 6х8м. Я посчитал количество древесины на дом (самое тяжелое в каркасном доме - древесина), умножил на плотность сухой сосны 0,8 тонны на куб, умножил на 1,5 (чтобы учесть отделочные материалы). В моем случае получилось 7,5 тонн. Снеговая нагрузка (считаю по 170 кг на кв.м.) составит 8 тонн. Бытовая нагрузка составит 4,5 тонны (30 кв.м. х 150 кг). Итого: максимальный вес с которым будет давить дом на грунт составит 20 тонн (это с запасом, так как снег не всегда выпадает по нормативу и бытовая нагрузка далеко не всегда 150 кг на каждый кв.м.).
Домик будет стоять на 32 столбах (8 рядов по 4 столба) сечением 10х10 см, то есть 0,01 кв.м. (100 кв. см). На каждый столбик будет приходиться по 625 кг, а в пересчете на "килограммы на квадратный метр" это составит 6,25 тонн. Много... нужен хороший плотный грунт.
Почему не винтовые сваи? Они значительно дороже столбиков из лиственницы, а долговечность антисептированной лиственницы у меня вопросов не вызывает, там более, что дачный домик не рассчитывается, что будет стоять столетиями. Еще винтовые сваи работают как мостики холода увеличивая промерзание грунта, а лиственничные столбы как раз наоборот, а значит сильного промерзания не допустят.
Лунки под столбики бурил шнеком диаметром 25 см, по площади это 0,0491 кв.м., то есть в 5 раз больше площади торца столбика. Буду с пользой это использовать!
Нужно в каждую лунку засыпать сантиметров 5-10 щебня средней фракции, залить воды литра 3-4, дать грунту намокнуть и хорошенько утрамбовать вдавив щебень в грунт, повторять нужно пока не будет полного отказа в продавливании при трамбовке! Это называется "расклинцевать глину" или "расклинить" и позволяет увеличить площадь опоры. Давление в плотном грунте распространяется от опоры по конусу увеличивая площадь давления. Таким образом нужно, чтобы несущая способность грунта должна быть не менее 1 кг на кв.м., либо увеличивать количество столбиков.
Столбики планирую опирать на слой плотного суглинка залегающий под плодородным слоем, но обязательно глубже глубины промерзания, это всего 1 шнек длиной 80 см.
В трех таблицах ищу похожее на свой грунт (всегда беру худшее табличное значение). Несущая способность от 0,4 до 1,5 кг на сантиметр квадратный. Лучше ориентироваться на 0,4 как на нижнее значение. Считаем: в одном кв.м 10000 кв.см, значит 1 кв.м. моего грунта может держать 4 тонны (0,4 кг х 10000 кв.см / 1000 = 4 тонны). А надо чтобы хотя бы 1 тонну мог держать. Получается запас по несущей способности в 4 раза. Отлично! Количество столбиков уменьшать не стал - они сделают пол более жестким и не батутящим.
Очень важно считать нагрузки, а не полагаться на строителей уверяющих что делают так всегда и везде! Это ваш дом и ваша ответственность, расчёт займет всего час, нагрузку берите с запасом, чтобы быть уверенным том, что опоры будут стоять монолитно.
Если материалы в статье оказались полезными - пожалуйста, подпишитесь и отреагируйте на статью (сердечко, комментарий). Если остались вопросы или я в чём-то не прав - прошу оставить свое мнение в комментариях.