Badanie gruntu pod fundamenty

Zanim jednak zdecydujemy się na wykonanie lub nawet zaprojektowanie fundamentów, warto skorzystać z wiedzy, którą zdobędziemy dzięki badaniom geotechnicznym. Tym bardziej, że przedstawienie opinii geotechnicznej jest obecnie jednym z warunków koniecznych do uzyskania pozwolenia na budowę domu. Co więcej, przeprowadzenie dokładnych badań gruntu może być również obowiązkowe ze względu na zapisy znajdujące się w lokalnym planie zagospodarowania przestrzennego.

Każda profesjonalnie przeprowadzona opinia geotechniczna pozwoli nam ustalić trzy kluczowe kwestie:

• Co się dzieje z wodami opadowymi - jak szybko i w którą stronę spływają? A jeżeli nie spływają, to w którym miejscu się gromadzą?
• Jaki jest poziom wód gruntowych?
• Jakie są parametry nośne podłoża?

Znając odpowiedzi na powyższe pytania i wiedząc dodatkowo, jaka jest głębokość przemarzania gruntu, możemy podjąć decyzję o sposobie fundamentowania.

Rodzaje fundamentów a sposób ich posadowienia

Na najbardziej podstawowym poziomie fundamenty dzielimy na pośrednie oraz bezpośrednie.

Fundament pośredni

Fundament pośredni, zwany również głębokim, przenosi obciążenia na głębokie warstwy gruntu w sytuacji, gdy te znajdujące się blisko powierzchni charakteryzują się niewystarczającą nośnością lub stabilnością. Jeżeli grunt został osłabiony, na przykład na skutek powodzi, tego typu rozwiązanie również jest stosowane. Podobnie w sytuacji, gdy plany zakładają posadowienie budowli np. na skarpie.

Fundamenty pośrednie dzielimy na podparte, zawieszone i normalne.

• W podpartych poszczególne elementy stabilizujące są wbite lub wwiercone w głębsze warstwy podłoża. Przykładem takich konstrukcji są chociażby pale żelbetowe wbite pionowo w podłoże, wspierające się np. o warstwę skał znajdującą się na głębokości kilku metrów. Innymi przykładami fundamentów pośrednich podpartych mogą być ściany szczelinowe, studnie fundamentowe itp.
• Fundamenty zawieszone to w ogromnej większości przypadków pale z betonu, które nie wspierają się na stabilnym podłożu - skalnym lub ze zwartej gliny. W ich przypadku obciążenia z budynku przenoszone są na podłoże poprzez tarcie wzdłuż powierzchni bocznej pala, czyli pobocznicy.
• Fundamenty pośrednie normalne łączą w sobie właściwości podpartych i zawieszonych. Czyli przenoszą obciążenia zarówno przez tarcie pomiędzy powierzchnią boczną (np. pala) a podłożem, jak i pionowo, poprzez oparcie na skale czy warstwie zbitej gliny.

Nietrudno się domyślić, że zaprojektowanie oraz wykonanie tego typu fundamentów wiąże się z niemałymi wydatkami. Z tego względu w budownictwie jednorodzinnym nie jest to zbyt często spotykane rozwiązanie. Także dlatego, że przecież nie wybudujemy domu na samych palach - musimy je jeszcze połączyć ze sobą płytą lub ławami fundamentowymi. Co rzecz jasna generuje dodatkowe koszty.

Fundament bezpośredni

Fundament bezpośredni, zwany również płytkim, przekazuje obciążenie bezpośrednio z budowli na grunt. Jeżeli nośność podłoża nie odbiega drastycznie od wartości zalecanych w normach budowlanych, może być ono dodatkowo ustabilizowane. Jeżeli taka operacja z różnych przyczyn jest niemożliwa, wówczas stosuje się fundamenty pośrednie, na przykład palowe.

Najczęściej spotykanymi rodzajami fundamentów bezpośrednich są ławy, stopy oraz płyty fundamentowe.

Ława fundamentowa

Ława fundamentowa to obecnie najpopularniejszy typ fundamentów w budownictwie jednorodzinnym. Jest to rozwiązanie relatywnie niedrogie i z odpowiednim planem niezbyt trudne do wykonania. Obecnie w domach jednorodzinnych najczęściej stosuje się ławy betonowe oraz żelbetowe. Różnice między nimi polegają m.in. na odmiennym zastosowaniu zbrojenia.

• W standardowej ławie betonowej jest to zazwyczaj cztery stalowe pręty połączone strzemionami.
• Ławy żelbetowe dodatkowo wzmacnia się zbrojeniem poprzecznym, które znajduje się w podstawie fundamentu. Rozwiązanie to jest stosowane w przypadku budynków kilkupiętrowych, a także na gruntach, które nie mają optymalnej nośności.

Oczywiście o tym, które rozwiązanie będzie lepsze, decyduje specjalista odpowiedzialny za zaprojektowanie domu. Jest to szczególnie ważne w przypadku ławy schodkowej, często używanej jako fundament w budynkach znajdujących się na skarpach lub wyjątkowo nierównym terenie.

Na ławie buduje się ściany fundamentowe - murowane, z pustaków lub bloczków, ewentualnie monolityczne, wykonane ze zbrojonego betonu. Oczywiście pomiędzy ławą a ścianą powinna znaleźć się odpowiednia izolacja przeciwwilgociowa, wykonana najczęściej z papy. Ściany fundamentowe także powinny być zaizolowane. Pionowo, na przykład pianą PUR, w celu ochrony przed wilgocią czy stratami temperatury. I poziomo, papą lub specjalną folią, w celu ochrony przeciwwilgociowej. Jest to ważne zarówno w budynkach podpiwniczonych, jak i pozbawionych piwnicy.

Warto także pamiętać o głębokości przemarzania. Jest to jeden z wielu czynników mających bezpośredni wpływ na koszt wykonania ławy. Otóż głębokość posadowienia ławy musi się znajdować poniżej granicy przemarzania. Jeżeli tak się nie stanie, zamarzająca woda znajdująca się w podłożu może wypychać fundamenty, powodując na przykład pękanie ścian. W niektórych regionach Polski głębokość przemarzania może wynosić nawet ok. 140 cm. Dlatego jeżeli nie chcemy wykonywać tak głębokiego wykopu i dodatkowo nie istnieją żadne przeciwwskazania natury geotechnicznej, warto zastanowić się nad płytą fundamentową.

Stopa fundamentowa

Fundament przenoszący na grunt obciążenia punktowe, na przykład z filarów. Jeżeli budynek posadowiony jest na ławie fundamentowej, stopy umieszcza się również pod kominami czy schodami. A w domach modułowych mogą one stanowić najważniejszą podporę ścian nośnych.

Stopy stosowane w budownictwie jednorodzinnym mają zazwyczaj podstawę w kształcie kwadratu, ewentualnie prostokąta. Natomiast w przekroju pionowym konstrukcja ta może przyjąć kształt schodkowy, prostokąta lub trapezu. Zbrojenie przyjmuje postać siatki z prętów stalowych znajdujących się przy podstawie stopy. Poza tym zakotwione są w niej dodatkowe pręty, które są następnie łączone ze zbrojeniem komina, filarów lub schodów.

Płyta fundamentowa

Płyta fundamentowa jest żelbetową, monolityczną płytą wylewaną bezpośrednio na placu budowy. Jej grubość nie przekracza zazwyczaj 30 cm, przy czym nie jest to całkowita grubość tego rodzaju konstrukcji, ponieważ pod płytą układa się również warstwę podkładową z chudego betonu, a niekiedy także termoizolację. Płyta jest oczywiście zbrojona prętami stalowymi. Można ją zastosować zarówno w budynkach z podpiwniczeniem, jak i tych bez piwnicy. Jej ogromną zaletą jest fakt, że odpowiednio zazbrojona, jest bardzo stabilna, ponieważ ciężar budynku rozkłada się na niej równomiernie. Z powodzeniem można ją stosować na gruntach niejednorodnych, o różnej nośności.

Decydując się na płytę fundamentową warto pamiętać o kilku ważnych kwestiach.

• Termoizolacja może zostać umieszczona zarówno na płycie, jak i pod nią. Ta druga opcja z oczywistych względów wymaga materiału, który jest odporny na obciążenia konstrukcyjne. Takim materiałem jest chociażby zamkniętokomórkowa piana PUR. Tego rodzaju termoizolacja jest najczęściej stosowana w przypadku domów niepodpiwniczonych, z podłogą na gruncie. Poza tym nie należy zapominać o hydroizolacji, zarówno tej pomiędzy warstwą podkładową a płytą, jak i pomiędzy płytą a ścianami.
• W płycie można zatopić kanały powietrzne lub rury grzewcze, podobnie jak to się dzieje w ogrzewaniu podłogowym.
• Czas wykonania płyty jest znacznie krótszy od czasu wykonania ławy. Beton musi być jednak dostarczony na plac budowy przez betoniarnię, ponieważ samodzielnie nie będziemy w stanie wyprodukować odpowiedniej ilości materiału w odpowiednio krótkim czasie.

Jaki fundament wybrać pod dom?

W przeszłości dylemat dotyczący rodzaju fundamentu pod dom w zasadzie nie istniał, ponieważ budowano głównie na ławach. Obecnie jednak coraz większa liczba inwestorów decyduje się na płytę, także dlatego, że z roku na rok przybywa wykonawców, którzy wiedzą, jak prawidłowo zbudować płytę.

I to jest prawdopodobnie największy problem z tego rodzaju konstrukcją: jej wykonanie we własnym zakresie, z użyciem zwykłej betoniarki, którą można kupić w markecie budowlanym, jest - w przeciwieństwie do budowy ławy - bardzo złym pomysłem. Parametry mieszanki betonowej muszą być identyczne, jak wskazane w projekcie, co jest łatwiejsze do osiągnięcia, gdy korzystamy z usług betoniarni. Poza tym jeżeli popełnimy jakiś błąd, na przykład w związku z instalacją wod.-kan., i musimy dostać się do poziomu gruntu, kucie w płycie jest bez porównania bardziej czaso- oraz pracochłonne, niż rozkuwanie podkładu z chudego betonu znajdującego się na ławie. Także ze względu na obecność podwójnego lub rozproszonego zbrojenia. Do tego pamiętajmy o obowiązkowej termoizolacji. Wszystko to sprawia, że płyta jest droższym rozwiązaniem, niż ława z podkładem.

Z drugiej jednak strony płyta fundamentowa jest idealnym rozwiązaniem na gruntach o różnej nośności. A także tam, gdzie poziom wód gruntowych jest zbyt wysoki. Obciążenie przenoszone na grunt przez płytę jest równomiernie rozłożone, co może być problemem dla ławy znajdującej się w podłożu o różnych poziomach nośności. Owszem, trudniej ją zaprojektować, ale tym powinien zajmować się odpowiedni specjalista, a nie inwestor.

Dlatego gdy nie wiemy, na jaki rodzaju fundamentu się zdecydować, warto wprowadzić proste rozróżnienie:

• Gdy warunki gruntowe są dobre, a my mamy ograniczone fundusze, można zastanowić się nad ławą.
• Gdy warunki gruntowe są niezbyt korzystne, płyta może być lepszym rozwiązaniem.

Jest to oczywiście bardzo luźna sugestia. Ostateczna decyzja powinna zostać podjęta po konsultacji z geodetą oraz projektantem domu.