Переделки и исправления ошибок, допущенных при строительстве и выявленных в процессе эксплуатации постройки, могут обойтись значительно дороже, чем стоимость изготовления самого фундамента. И это все при том, что о фундаментах, казалось бы, известно все: и то, какие они бывают вообще, и то, на каких грунтах какие фундаменты надобно возводить, и, наконец, как это, собственно, делается.
Не секрет также, что среди строительных и ремонтных работ на загородных участках, пожалуй, самыми трудоемкими и тяжелыми являются именно фундаментные работы. Но вот что интересно: если бы все фундаменты делались правильно (включая выбор их типа и технологию изготовления), то надобность в их особенно тяжком ремонте не возникала бы, ведь изначально предполагается, что делаются-то фундаменты, как говорится, на века. Но тем не менее фундаменты, так или иначе, разрушаются и ремонтировать их приходится, причем весьма нередко.
Естественно, что раз есть явление, значит, есть и причины, которых много. Тут и элементарное неведение, и просчеты проектирования, и желание упростить и ускорить работу в целом, а зачастую и тривиальная недооценка значимости фундамента как такового не только для этапа строительства, но и для всего периода эксплуатации строения. Ну, казалось бы — чего там мудрить с фундаментом для какого-то простенького сооружения типа беседки, сарая или небольшого легкого гаража? Но ведь на что-то поставить его надо; и нередко это что-то делается, что называется, на скорую руку.
И вот сооружение воздвигнуто и вроде бы успешно эксплуатируется (фото 4.1.2.3). Но проходит время, причем весьма далекое от запланированного, и мы замечаем, что постройка перекосилась: там выпирает, тут просело, что-то отваливается — в общем «не тот коленкор». А причиной является «нештатное» поведение фундамента, который потребовал непланового ремонта, тянуть с которым, кстати, себе дороже. И тут-то мы и узнаем: «По чем фунт лиха».
Случай, можно сказать, буквально типичный: пучинистые влагонасыщенные грунты и недостаточное заглубление столбов столбчатого фундамента. Стало классикой, что со временем такие столбы выпирают из земли и процесс этот, раз начавшись, только усиливается и ускоряется. Попытки вернуть столбы на место предпринимались и в этом случае, но, естественно, лишь затянули агонию, в силу чего и решено было фундамент заменить целиком. А какой же фундамент лучше подходит в данном случае? Давно знакомый — «плавающий», именно в нем реализуется не менее известный принцип: «чем меньше закапываться, тем надежнее будет фундамент».
Именно ремонтные фундаментные работы особенно неприятны тем, что для начала требуется убрать старый фундамент. Но прежде чем вынуть столб, на который постройка опирается, под нее ставят временную опору (фото 4.1.2.4). Понятно, что опора эта должна быть чуть выше старого столба, иначе его не освободить. Совершенно не обязательно заменять каждый столб своей опорой, достаточно «вывесить» все строение на нескольких временных опорах, однако не грех напомнить, что стоять-то постройка при этом должна, что называется, «мертво». Здесь есть своя тонкость — опоры надо поставить так, чтобы они не мешали ни выемке старых столбов, ни установке новых опор.
Вытаскивание столба тоже процедура не из самых приятных, хотя и известно несколько ее способов. В данном случае часть столбов была разрушена в ямах, образовавшихся при их окапывании, а затем извлечена по кускам. Часть же столбов вытащена целиком при помощи лебедки, закрепленной за надежное дерево. Эта операция в данном конкретном случае существенно упростилась тем обстоятельством, что из-за непрерывных дождей грунт был раскисшим. Сухие глинистые грунты вообще чрезвычайно трудоемки при земляных работах, в силу чего их при этом рекомендуется специально смачивать водой.
Теперь наступает черед копания ям под опоры нового фундамента. Под вывешенным строением это само по себе «удовольствие не из приятных», но прежде еще надо решить два вопроса: сколько ставить новых опор, а соответственно копать ям и как глубоко копать каждую яму.
И тут некоторых, хотя и примитивных, расчетов не избежать, «потому что, вы заметьте-ка, очень важная наука арифметика». Здесь это сделано так. Старый фундамент, несущая способность которого оказалась вполне достаточной, состоял из десяти столбов — по пять под каждой продольной стенкой. Диаметр столбов — 10 см. Оценим пролеты нижней обвязки между опорами, что важно для нормального функционирования постройки. Длина стенки — 6 м, суммарно 0,5 м из которых приходится на опоры. Пять опор образуют 4 пролета по 137,5 см каждый (550:4).
В качестве материала для новых опор выбраны блоки размерами 20 ? 20 ? 60 см. Если непосредственно контактирующий с обвязкой блок расположить вдоль стены, на каждую опору доведется 40 см длины. Посмотрим, каков будет пролет при четырех опорах. На опоры придется 1,6 м. Пролетов будет 3, каждый величиной 147 см (4,4:3), что в данном случае было сочтено приемлемым.
Итак, ям под новые опоры нужно четыре вдоль каждой стенки. А каковы их размеры? С планом все просто. Поскольку опоры постановлено изготовить из трех блоков каждую: по два в нижнем слое и одному сверху, расположенному поперек нижних, ямы под песчаную подсыпку решено сделать 50 ? 50 см в плане.
Иначе обстоит дело с определением глубины каждой ямы, ибо участок под постройкой имеет изрядный уклон, что, кстати говоря, является скорее типичным случаем, нежели исключением. И тут возможны разные варианты. Например, поскольку глубину песчаной подсыпки было постановлено сделать не менее 50 см, можно было бы и ямы копать той же глубины. Тогда и основания опор, и днища ям лежали бы в наклонной плоскости. Значит, при выведении оголовков опор в одну горизонтальную плоскость пришлось бы делать опоры разной высоты, и, хотя это в принципе и возможно, все же было отвергнуто по целому ряду причин.
Реализован же был вариант, при котором днища ям и подошвы опор выводились в горизонтальные плоскости, разумеется, каждые в свою. Конечно, при этом расположенные выше по склону ямы пришлось копать большей глубины, но зато это сулило уменьшение трудозатрат при подноске, подсыпке и трамбовке песка и идентичность конструкции опор, что и было выбрано в качестве положительного эффекта данного варианта. А как осуществить этот вариант, учитывая, что вывешенное строение, скорее всего, будет расположено не горизонтально, в чем и нужды-то особой нет.
Поступаем так. Выбираем нижнее по склону место расположения опоры строения в качестве базы для проведения всех прочих измерений. Соответственно, здесь же располагается и базовая опора. Копаем яму глубиной 50 см. С использованием уровня проводим на боковой стенке постройки горизонтальную линию, особо четкую в местах расположения будущих опор. На дно ямы базовой опоры устанавливаем вертикально шаблон глубины — какую-либо рейку и ставим на ней риску на уровне горизонтальной линии. Все последующие ямы копаем до глубины, на которой эта риска совмещается с горизонтальной линией. В итоге получаем ямы разной глубины, но с днищами, лежащими в одной горизонтальной плоскости. Производим засыпку (об этой операции чуть ниже) ямы базовой опоры песком до уровня окружающего грунта (напомним — глубина 50 см) и, установив шаблон глубины на песок, делаем на нем вторую риску, указывающую уровень засыпки для всех остальных ям. Для контроля можно измерить расстояние между рисками — оно должно быть равно тем же пятидесяти см. Понятно, что вдоль второй продольной стенки проводятся те же операции.
За чем при этом следует проследить? Строго говоря, при вывешенной постройке в точке базовой опоры определяется такая высота опор, при которой горизонтально установленное строение в высшей по уклону точке установки не «сядет» на грунт, а, напротив, будет иметь желаемый отрыв от земли. Это и требуется обеспечить.
Теперь вернемся к песчаной засыпке, которая является важнейшей частью плавающего фундамента. Считается, что именно она обеспечивает стабильность фундамента после неизбежных межсезонных подвижек. Подвижки же эти обусловлены тем, что песок является капиллярно-пористой структурой, в силу чего в обязательном порядке впитывает воду. А вода, как известно, при замерзании расширяется, вот почему любая влагонасыщенная среда при отрицательных значениях температуры увеличивается в объеме. А отчего зависит объемное увеличение этой среды? Очевидно — от количества воды в ней, т. е. от пористости, ибо именно поры-то водой и заполняются. Таким образом, несомненно, что от подвижки фундамента песчаная подсыпка не спасает, а весь расчет ведется на то, что при оттаивании она, в отличие от глинистых грунтов, обеспечивает возвращение установленных на ней опор в стабильное исходное положение. На практике это, увы, подтверждается далеко не всегда и не со стопроцентной гарантией, т. е. носит некоторый вероятностный характер.
