Dobór sposobu fundamentowania budynku

Zalecane badania gruntu

Przepisy budowlane nakładają na projektanta obiektu obowiązek uzyskania informacji o warunkach gruntowych planowanej inwestycji, jednak w przypadku korzystania z katalogowych projektów powtarzalnych powinna być przeprowadzona ich adaptacja dla konkretnej lokalizacji z wykorzystaniem np. dokumentacji geodezyjnej czy wyników przeprowadzonych badań gruntowych, a ich zakres i sposób prowadzenia uzależniony będzie od stopnia skomplikowania podłoża i kategorii projektowanego obiektu.

Warunki gruntowe podzielone są na trzy grupy i klasyfikowane jako:

• proste obejmujące grunty nośne, jednolite
• złożone o zróżnicowanej nośności, przewarstwione
• skomplikowane np. na nachyleniach, terenach bagiennych, nasypowych, w obszarze szkód górniczych.

Zakres badań zależy też od zaliczenia obiektu do określonej kategorii budowli, a w przypadku domów jednorodzinnych klasyfikowane są one do kategorii I jako budynki o 1-2 kondygnacjach, co wiąże się z uzyskaniem opinii geotechnicznej lub sporządzeniem dokumentacji z badań podłoża gruntowego.

W praktyce na niepewnych gruntach przeprowadza się najczęściej sondowanie (próbne odwierty), a analiza pobranych próbek pozwala na ocenę własności fizycznych i mechanicznych gruntu. Uzyskuje się też informację o poziomie wód gruntowych, co ma szczególnie istotne znaczenie w przypadku projektowanego podpiwniczenia.

Oprócz warunków gruntowych wpływ na sposób posadowienia budynku ma strefę klimatyczną, w której zlokalizowana jest budowa oraz rodzaj i grubość ścian nadziemia. Od strefy klimatyczne zależy bowiem głębokość posadowienia chroniąca przed szkodami spowodowanymi wysadzinami mrozowymi.

Zależnie od regionu kraju, fundamenty powinny sięgać przynajmniej na 0,8-1,4 m w głąb ziemi. Natomiast jego grubość, oprócz wymagań wytrzymałościowych, musi zapewniać stabilne oparcie dla murów konstrukcyjnych, zwłaszcza stawianych technologii jednowarstwowej oraz trójwarstwowej (z uwzględnieniem ściany elewacyjnej).

Jak poprawić warunki do fundamentowania?

Niezbyt korzystne warunki gruntowe do posadowienia budynku można nieco zmodyfikować ograniczając przede wszystkim głębokość fundamentów np. w warunkach wysokiego poziomu wód podziemnych. Zabieg taki polega na utworzeniu wokół domu łagodnej skarpy (po doprowadzeniu budowy przynajmniej do stanu surowego), co zapewni dostateczną ochronę przed zjawiskiem wysadzin mrozowych i jednocześnie pozwoli uniknąć kosztownego wywożenia ziemi z wykopu, a także chroni przed ewentualnymi podtopieniami, gdy w otoczeniu działki zmieni się ukształtowanie terenu. W skrajnie niekorzystnych warunkach można brać pod uwagę wymianę gruntu, jeśli z analizy kosztów będzie to rozwiązanie tańsze niż wykonane specjalnego fundamentu.

Standardowe posadowienie na ławach fundamentowych

Większość domów opiera się na ławach fundamentowych w postaci poszerzenia ścian podziemia w formie betonowej bądź żelbetowej ramy o wymiarach dostosowanych do obciążenia i nośności gruntu. Umieszczane w nich zbrojenie wzdłużne pełni jedynie rolę stabilizującą w warunkach niejednorodności gruntu, a w przypadku konieczności zmniejszenia nacisków jednostkowych na grunt projektowane jest zbrojenie poprzeczne pozwalające na poszerzenie ławy.

Zalewanie ław fundamentowych mieszanką betonową. fot. M. Szymanik

W typowych warunkach ich szerokość nie przekracza 60-70 cm, a jeśli z wymagań nośności gruntu wynika, że ława powinna być szersza to warto wykonać fundament płytowy. Nie można tez zapomnieć o wykonaniu ław pod kominy murowane czy słupy zlokalizowane poza obrysem ścian.

Niekiedy zachodzi konieczność wykonania tzw. ław schodkowych w przypadku domów częściowo podpiwniczonych lub przylegających do istniejącego już budynku o innej głębokości posadowienia. Ze względów praktycznych należy jednak unikać częściowego podpiwniczenia - komplikuje to fundamentowanie i praktycznie uniemożliwia zapewnienie niezawodnej ochrony przed zawilgoceniem piwnicy.

Koszt pełnego podpiwniczenia nie będzie znacząco wyższy, a zyskamy nie tylko dodatkową powierzchnię, ale i pewne zabezpieczenie przed wnikaniem wody. W przypadku konieczności budowy ław schodkowych wykonujemy je jako zbrojone wzdłużnie na całej długości przy czym wysokość stopniowania to nie więcej niż 30 cm na odcinkach co 1 m.

Etapy wykonania ławy fundamentowej

Roboty fundamentowe można rozpocząć po zdjęciu wierzchniej warstwy gruntu tzw. humusu i zależnie od tego, czy budynek będzie podpiwniczony czy nie, wykonaniu wykopu w całym obrysie murów czy tylko w linii fundamentów.

Kolejność dalszych prac będzie następująca:

• wytyczenie przez geodetę charakterystycznych punktów obrysu fundamentów
• utworzenie tzw. ław sznurowych, które pozwolą na kontrolę prawidłowego przebiegu fundamentu
• ręczna korekta linii wykopu oraz jego głębokości. Zależnie od spoistości gruntu ławy fundamentowe mogą być częściowo wylewane w gruncie, co wymaga odpowiedniego pogłębienia wzdłuż ich przebiegu.
• wyrównanie dna wykopu podsypką ze żwiru lub tłucznia. Na gruntach gliniastych zamiast podsypki układa się warstwę 10 cm chudego betonu.
• {$in-article-module}
• ustawienie deskowanie, przy użyciu rozpórek i kołków. Można wykorzystać również deskowanie systemowe wielokrotnego użytku.
• wewnątrz deskowania umieszcza się zbrojenie podłużne podwieszając je na poprzeczkach z zachowaniem odpowiedniego dystansu od szalunku i podłoża.
• szalunek wypełnia się równomiernie betonem klasy przynajmniej C16/20 zagęszczając go np. szpadlem, buławą wibracyjną. Górną powierzchnię ławy wyrównuje się łatą prowadzona po wierzchu deskowania i zaciera.
• ok. 7 dni należy beton utrzymywać w stanie wilgotnym okresowo skrapiając wodą, przykrywając folią.

Fundamenty na trudne podłoża

Jeśli warunki gruntowe nie pozwalają na wykonanie standardowego posadowienia budynku na ławach, fundamentowanie wykonywane jest w postaci płyty pod całą powierzchnią domu lub poprzez oparcie na studniach bądź palach.

Fundamenty płytowe dzięki dużej powierzchni nacisku na grunt zapewniają stabilne posadowienia na podłożu o małej nośności np. gruntach nasypowych lub narażonych na ruchy tektoniczne w obszarach szkód górniczych.

Termoizolacyjna płyta fundamentowa domu pasywnego ocieplona styropianem firmy ARBET

Mogą również tworzyć fundament termoizolacyjny, który nie wymaga zagłębienia poniżej strefy przemarzania gruntu. W obu wersjach sama konstrukcja płyty jest podobna i projektowana indywidualnie, jako monolityczna, żelbetowa ze zbrojeniem dostosowanym również do miejscowych obciążeń np. filarami, schodami.

W formie fundamentu płytowego, zagłębionego poniżej strefy przemarzania wykonywana jest głównie w przypadku małej nośności gruntu występującej do znacznej głębokości. Rozwiązanie takie jest szczególnie korzystne w domu podpiwniczonym, gdyż płyta stanie się jednocześnie podłogą piwnicy.

Grzewcza płyta fundamentowa LEGALETT

Ocieplony fundament utworzony na powierzchni gruntu może być budowany jako tzw. fundament grzewczy na dowolnym podłożu lub pełniący funkcje jedynie konstrukcyjną na gruntach niestabilnych i o bardzo słabej nośności. Płyta konstrukcyjna lub grzewcza układana jest zawsze na warstwie izolacji termicznej wychodzącej również poza obrys budynku, dzięki czemu grunt pod nim nie zamarza.

Dodatkową ochronę zapewnia umieszczona na gruncie warstwa stabilizująco-drenażowa w postaci grubej warstwy żwiru lub tłucznia. Rozwiązanie to eliminuje również ucieczkę ciepła z wnętrza domu do gruntu, dzięki zachowaniu ciągłości termoizolacji na wszystkich przegrodach zewnętrznych.

Pod lekkie budynki np. szkieletowe lub w sytuacji, gdy warstwa nośna gruntu znajduje się na dużej głębokości można wykonać fundamenty na podporach punktowych w postaci prefabrykowanych stóp, studni bądź na palach. Konstrukcyjnie fundament taki składa się ze żelbetowych filarów zagłębionych w gruncie do głębokości występowania warstw o dostatecznej nośność. na wierzchu których tworzona jest żelbetowa ława, która będzie oparciem dla ścian nośnych budynku.

Rozstaw słupów, ich przekrój, zbrojenie, głębokość posadowienia , a także technologię wykonania dobiera się w zależności od przenoszonych obciążeń i nośności gruntu. Zaletą takiego sposobu fundamentowania jest zapewnienie skutecznej izolacji cieplnej posadowienia, gdyż punktowe oparcie na słupach wyniesionej z gruntu ławy fundamentowej umożliwia ułożenie ocieplenia wokół niej, co praktycznie eliminuje ucieczkę ciepła do ziemi.

autor: Redakcja BudownicwaB2B

opracowanie: Aleksander Rembisz

zdjęcia: Legalett, Arbet, M. Szymanik