ОПТИМАЛЬНИЙ ПІДБІР ТЕХНОЛОГІЇ ФУНДАМЕНТУ

АНАЛІЗ ҐРУНТІВ, МОРОЗНЕ ПУЧІННЯ ТА ІНЖЕНЕРНІ РІШЕННЯ В УКРАЇНІ

Вибір фундаменту є критично важливим етапом у будь-якому будівельному проєкті, що визначає довговічність, надійність та експлуатаційну ефективність споруди. Недостатній або некоректний підхід до аналізу ґрунтових умов може призвести до деформацій, тріщин та навіть руйнування конструкцій. Ця стаття присвячена детальному розбору процесів вибору фундаментної технології, виходячи з комплексного аналізу характеристик ґрунтів та інженерно-геологічних вишукувань.

Ми зосередимося на ключових аспектах, таких як типи ґрунтів, їхня несуча здатність, а також явища морозного пучіння, які є особливо актуальними для кліматичних умов України. Буде розглянуто такі поширені типи фундаментів, як стрічковий, утеплена шведська плита (УШП) та пальовий, із застосуванням порівняльного бенчмарку їхніх техніко-економічних характеристик. Наша мета — надати експертні знання та практичні рекомендації, що дозволять архітекторам, інженерам та забудовникам приймати обґрунтовані рішення, базуючись на актуальних будівельних нормах та передових технологіях. Розуміння взаємодії між структурою ґрунту та конструкцією фундаменту є запорукою успішної реалізації проєкту.

КЛЮЧОВА РОЛЬ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ ВИШУКУВАНЬ: ДБН А.2.1-1-2008 ТА ДСТУ Б В.2.1-1-2008

Інженерно-геологічні вишукування є фундаментальним етапом перед початком будь-якого будівництва, особливо в умовах змінних ґрунтових характеристик, притаманних Україні. Ці дослідження забезпечують збір, систематизацію та аналіз даних про геологічну будову ділянки, фізико-механічні властивості ґрунтів, гідрогеологічні умови та прогнозування можливих змін. Відповідно до ДБН А.2.1-1-2008 ‘Інженерні вишукування для будівництва’, обсяг та склад вишукувань визначаються складністю інженерно-геологічних умов, рівнем відповідальності об’єкта та стадією проєктування.

Основні завдання вишукувань включають: визначення типів ґрунтів (піски, суглинки, глини, органічні ґрунти), їхньої несучої здатності, коефіцієнтів фільтрації, показників стисливості, а також рівня ґрунтових вод. Наприклад, для дрібних пісків несуча здатність може коливатися в межах 0.2-0.3 МПа, тоді як для щільних глин може сягати 0.4-0.6 МПа. Дослідження також передбачають аналіз корозійної агресивності ґрунтів та ґрунтових вод до матеріалів фундаментів, що регламентується ДСТУ Б В.2.1-1-2008 ‘Захист від корозії будівельних конструкцій’. Зібрані дані дозволяють проєктувальникам обґрунтовано обрати оптимальний тип фундаменту, розрахувати його розміри, глибину закладання та необхідні заходи щодо захисту від негативних геологічних процесів, таких як осідання, зсуви чи морозне пучіння.

Без якісних інженерно-геологічних вишукувань існує високий ризик прийняття помилкових проєктних рішень, що може призвести до значних фінансових втрат, подовження термінів будівництва та зниження надійності споруди. Сучасні методи вишукувань включають буріння свердловин з відбором зразків ґрунту, статичне та динамічне зондування, геофізичні методи (електророзвідка, сейсморозвідка). Кожен з цих методів надає унікальну інформацію про глибинні шари ґрунту, дозволяючи створити тривимірну модель геологічної будови ділянки. Це мінімізує непередбачені ситуації під час будівництва та забезпечує відповідність проєктних рішень фактичним умовам майданчика. Більше про підготовчі етапи можна дізнатися на сторінці Як вибрати ділянку.

Проєктування фундаментів повинно здійснюватися з урахуванням результатів вишукувань, забезпечуючи коефіцієнт запасу міцності не менше 1.25 для основних розрахункових комбінацій навантажень. Важливо відзначити, що інженерні вишукування є обов’язковими для об’єктів підвищеної відповідальності, до яких належать більшість капітальних споруд. Замовник зобов’язаний забезпечити проведення вишукувань відповідно до вимог чинного законодавства та нормативних документів, щоб уникнути юридичних та технічних проблем у майбутньому.

Для об’єктів з невеликою площею забудови та за простих геологічних умов допускається обмеження обсягу вишукувань, але повна відмова від них є неприпустимою. Навіть для одноповерхових будівель рекомендується проведення мінімального комплексу досліджень, що включає буріння кількох свердловин до глибини 3-5 метрів нижче проєктної позначки фундаменту для визначення основного типу ґрунту та рівня ґрунтових вод. Це дозволить оцінити ризики та обрати найбільш економічно доцільний та надійний фундамент.

`,НВЕРНІСТЬ. Для об’єктів з невеликою площею забудови та за простих геологічних умов допускається обмеження обсягу вишукувань, але повна відмова від них є неприпустимою. Навіть для одноповерхових будівель рекомендується проведення мінімального комплексу досліджень, що включає буріння кількох свердловин до глибини 3-5 метрів нижче проєктної позначки фундаменту для визначення основного типу ґрунту та рівня ґрунтових вод. Це дозволить оцінити ризики та обрати найбільш економічно доцільний та надійний фундамент.

КЛАСИФІКАЦІЯ ҐРУНТІВ: ВПЛИВ ТИПУ ТА НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ НА ВИБІР ФУНДАМЕНТУ

Ґрунти є неоднорідним середовищем, і їхня класифікація має вирішальне значення для проєктування фундаментів. Згідно з ДБН В.2.1-10:2018 ‘Основи та фундаменти споруд’, ґрунти поділяються на скельні, великоуламкові, піщані, пилувато-глинисті та органічні (торфи). Кожен тип має унікальні фізико-механічні властивості, які безпосередньо впливають на несучу здатність основи.

Піщані ґрунти (крупні, середні, дрібні, пилуваті піски) характеризуються добрими дренажними властивостями та відносно високою несучою здатністю (0.25-0.5 МПа для щільних пісків). Вони малосхильні до морозного пучіння (за винятком пилуватих) і дозволяють застосовувати стрічкові та стовпчасті фундаменти мілкого закладання. Проте, при високому рівні ґрунтових вод піски можуть втрачати несучу здатність через ефект пливунів, що вимагає додаткових заходів, таких як дренаж або заглиблення фундаменту. Інформацію про системи водовідведення можна знайти за посиланням Дренаж.

Пилкувато-глинисті ґрунти (супіски, суглинки, глини) є найпоширенішими, але й найскладнішими для проєктування. Їхня несуча здатність варіюється: супіски – 0.15-0.25 МПа, суглинки – 0.2-0.4 МПа, глини – 0.3-0.6 МПа (для щільних, нерозмоклих). Глинисті ґрунти схильні до значних змін об’єму при зміні вологості (набухання, усадка) та до морозного пучіння. Це вимагає глибокого закладання фундаментів (нижче глибини промерзання) або використання плитних фундаментів, які рівномірно розподіляють навантаження.

Органічні ґрунти (торфи, мули) мають низьку несучу здатність (0.05-0.15 МПа), високу стисливість та значну неоднорідність. Будівництво на таких ґрунтах без попередньої підготовки є вкрай ризикованим. Зазвичай застосовуються пальові фундаменти, що передають навантаження на щільніші шари ґрунту, розташовані нижче. Альтернативним рішенням може бути повна або часткова заміна органічного шару ґрунту на несучий матеріал.

Скельні ґрунти – ідеальна основа, що має високу несучу здатність (понад 1.0 МПа) та не схильна до деформацій. На скельних ґрунтах можна застосовувати фундаменти мілкого закладання, що значно спрощує та здешевлює будівництво. Однак, зустрічаються вони порівняно рідко.

Визначення несучої здатності ґрунтів є складним інженерним завданням, що включає лабораторні дослідження зразків ґрунту (компресійні випробування, визначення границі текучості та пластичності) та польові методи (статичне зондування, штампові випробування). Для житлового будівництва в Україні типова розрахункова несуча здатність приймається в діапазоні 0.15–0.30 МПа, залежно від типу ґрунту та його щільності, але остаточне значення повинно бути отримане з інженерно-геологічного звіту.

`,НЕРНІСТЮ. Визначення несучої здатності ґрунтів є складним інженерним завданням, що включає лабораторні дослідження зразків ґрунту (компресійні випробування, визначення границі текучості та пластичності) та польові методи (статичне зондування, штампові випробування). Для житлового будівництва в Україні типова розрахункова несуча здатність приймається в діапазоні 0.15–0.30 МПа, залежно від типу ґрунту та його щільності, але остаточне значення повинно бути отримане з інженерно-геологічного звіту.

МОРОЗНЕ ПУЧІННЯ ҐРУНТІВ ТА ЕФЕКТИВНІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ФУНДАМЕНТУ

Морозне пучіння ґрунту є однією з найсерйозніших проблем, з якими стикаються забудовники в регіонах з низькими зимовими температурами, включаючи значну частину території України. Це явище відбувається, коли вода в порах ґрунту замерзає, перетворюючись на лід. Об’єм води при замерзанні збільшується приблизно на 9%, що призводить до значного збільшення об’єму ґрунту. Якщо фундамент закладений вище глибини промерзання або недостатньо захищений, це розширення може викликати нерівномірні підняття та деформації конструкції, тріщини в стінах, перекоси віконних та дверних прорізів.

Механізм морозного пучіння: Явище найбільш виражене у пилувато-глинистих ґрунтах (суглинки, глини, пилуваті піски) з високим вмістом вологи. Глина, наприклад, має високу капілярність, що дозволяє їй ‘підтягувати’ воду з нижніх горизонтів до зони промерзання, посилюючи ефект. Непучисті ґрунти – це скельні, крупноуламкові та крупні/середні піски, які мають низьку капілярність або малий вміст води. Глибина промерзання в Україні варіюється від 0.8 м на півдні до 1.2-1.5 м на півночі та у гірських районах, згідно з ДБН В.2.1-1-2008 ‘Основи та фундаменти споруд’.

Методи захисту від морозного пучіння:

  1. Заглиблення фундаменту нижче глибини промерзання: Це класичний і найнадійніший метод. Фундамент закладається таким чином, щоб його підошва перебувала у незамерзаючому шарі ґрунту. Для стрічкових і стовпчастих фундаментів це може бути економічно невигідно при великій глибині промерзання.
  2. Заміна пучистого ґрунту: У котловані під фундамент пучистий ґрунт замінюється на непучистий (пісок, щебінь) на глибину промерзання або до 0.5-0.7 м, що створює ‘подушку’, яка компенсує деформації. Цей метод вимагає значних обсягів земляних робіт.
  3. Теплоізоляція ґрунту: Застосування екструдованого пінополістиролу (ЕППС) навколо фундаменту та по периметру вимощення, що зменшує глибину промерзання ґрунту. Цей підхід є основою для технології УШП. Утеплювач може бути вертикальним (уздовж стінок фундаменту) або горизонтальним (під вимощенням).
  4. Дренажні системи: Ефективне відведення поверхневих та ґрунтових вод від фундаменту знижує вологість ґрунту, тим самим зменшуючи потенціал пучіння. Дренажна система повинна бути розрахована та спроєктована згідно з гідрогеологічними умовами ділянки. Детальніше про це можна дізнатися на сторінці Дренаж.
  5. Застосування плитних або пальових фундаментів: Ці конструкції менш чутливі до морозного пучіння. Плитний фундамент (як УШП) розподіляє навантаження на більшу площу і ‘плаває’ разом з ґрунтом, мінімізуючи диференційовані деформації. Пальові фундаменти передають навантаження на несучі шари ґрунту, розташовані нижче зони промерзання, а для запобігання впливу пучіння палі можуть мати гладку поверхню або обмазуватися спеціальними антифрикційними складами.

Комплексний підхід, що поєднує кілька методів захисту, є найбільш ефективним. Наприклад, заглиблення фундаменту у поєднанні з дренажем та утепленням дозволяє досягти максимальної надійності та довговічності конструкції навіть на сильнопучистих ґрунтах.

`ПРЕДАЧА. Комплексний підхід, що поєднує кілька методів захисту, є найбільш ефективним. Наприклад, заглиблення фундаменту у поєднанні з дренажем та утепленням дозволяє досягти максимальної надійності та довговічності конструкції навіть на сильнопучистих ґрунтах.

СТРІЧКОВІ ФУНДАМЕНТИ: ВИБІР ТА ПРОЄКТУВАННЯ ДЛЯ РІЗНИХ ҐРУНТОВИХ УМОВ

Стрічковий фундамент є одним із найпоширеніших та універсальних типів фундаментів у приватному будівництві в Україні. Він являє собою бетонну або залізобетонну смугу, яка проходить по всьому периметру будівлі та під усіма несучими стінами, рівномірно розподіляючи навантаження на ґрунт. Цей тип фундаменту підходить для більшості ґрунтів, за винятком сильнопучистих, органічних або зі складною геологією.

Переваги стрічкового фундаменту:

  1. Універсальність: Ефективний для будинків з важкими стінами (цегла, бетонні блоки) та багатоповерхових споруд.
  2. Міцність та надійність: Створює жорстку основу, що протистоїть деформаціям.
  3. Можливість облаштування підвалу/цокольного поверху: Стіни фундаменту можуть одночасно виконувати функцію стін підвального приміщення.
  4. Відносна простота виконання: Технологія добре освоєна будівельниками.

Типи стрічкових фундаментів:

  • Дрібнозаглиблений стрічковий фундамент: Закладається на глибину 0.5-0.7 м. Підходить для непучистих ґрунтів (крупні/середні піски) та легких будівель. Обов’язково вимагає якісної піщано-щебеневої подушки товщиною не менше 200-300 мм, що виконує дренажну функцію та розподіляє навантаження.
  • Заглиблений стрічковий фундамент: Закладається нижче нормативної глибини промерзання ґрунту (1.0-1.5 м для України). Це обов’язкова умова для пучистих ґрунтів (суглинки, глини). Такий фундамент захищений від впливу морозного пучіння.

Проєктування та розрахунок: Проєктування стрічкового фундаменту включає визначення розмірів підошви, висоти, ширини стрічки та схеми армування. Ширина підошви розраховується на основі несучої здатності ґрунту та сумарного навантаження від будівлі. Глибина закладання фундаменту визначається на основі результатів інженерно-геологічних вишукувань з урахуванням глибини промерзання та рівня ґрунтових вод. Армування стрічкового фундаменту виконується поздовжньою робочою арматурою (діаметром 10-16 мм, клас А500С) та поперечною (діаметром 6-8 мм), що забезпечує жорсткість та запобігає розтягувальним деформаціям бетону. Бетон для стрічкових фундаментів, що контактують з ґрунтом, повинен мати клас міцності не нижче В20 (М250) та марку морозостійкості F150, водонепроникності W6, згідно з ДСТУ Б В.2.7-176:2008 ‘Бетони. Загальні технічні умови’.

Особливу увагу слід приділити гідроізоляції зовнішніх стін фундаменту та відведенню води від цоколя. Застосування обмазувальної (бітумні мастики) та рулонної (євроруберойд) гідроізоляції є обов’язковим для захисту від капілярного підняття вологи та агресивного впливу ґрунтових вод. Правильно спроєктований та збудований стрічковий фундамент є надійною основою для будівництва, що відповідає сучасним будівельним стандартам. Більше про фундаменти можна знайти на сторінці Фундамент.

`,ЩЕННЯ. Правильно спроєктований та збудований стрічковий фундамент є надійною основою для будівництва, що відповідає сучасним будівельним стандартам. Більше про фундаменти можна знайти на сторінці Фундамент.

УТЕПЛЕНА ШВЕДСЬКА ПЛИТА (УШП): ПЕРЕВАГИ ТА ОБМЕЖЕННЯ НА СКЛАДНИХ ҐРУНТАХ

Утеплена шведська плита (УШП) – це сучасна енергоефективна технологія монолітного плитного фундаменту, яка здобуває все більшу популярність в Україні. Вона поєднує в собі фундамент, теплоізоляцію основи, систему опалення (тепла підлога) та чистову підлогу першого поверху в єдиній конструкції. УШП – це ідеальне рішення для регіонів з високими вимогами до енергоефективності та для ґрунтів з підвищеним ризиком морозного пучіння.

Принцип роботи та конструктивні особливості УШП:

  1. Піщано-гравійна подушка: На підготовлену основу укладається шар утрамбованого піску та гравію (300-500 мм), який виконує дренажну функцію та створює рівну поверхню.
  2. Геотекстиль: Запобігає змішуванню шарів та покращує дренажні властивості.
  3. Теплоізоляційний шар: Використовується екструдований пінополістирол (ЕППС) товщиною 100-200 мм, який укладається в кілька шарів. ЕППС має високу міцність на стиск (від 200 до 500 кПа) та низький коефіцієнт теплопровідності (λ = 0.030-0.032 Вт/(м·К)), що мінімізує втрати тепла в ґрунт і запобігає промерзанню ґрунту під плитою.
  4. Дренажна система: Як правило, інтегрується по периметру плити для ефективного відведення води.
  5. Монолітна залізобетонна плита: Завтовшки 100-150 мм, армована подвійною сіткою. В тілі плити монтуються труби системи ‘тепла підлога’ та комунікації.

Переваги УШП:

  • Висока енергоефективність: Забезпечує мінімальні втрати тепла через підлогу, що знижує витрати на опалення до 20-30% порівняно зі звичайними фундаментами.
  • Швидкість монтажу: Оскільки це єдина інтегрована система, терміни виконання робіт скорочуються.
  • Комфорт: Тепла підлога створює рівномірний розподіл температури в приміщенні.
  • Рівномірний розподіл навантаження: Ідеально підходить для слабких, неоднорідних або пучистих ґрунтів, оскільки велика площа плити зменшує питомий тиск на ґрунт, дозволяючи фундаменту ‘плавати’ разом з ним без значних диференційованих осідань.

Обмеження УШП:

  • Висока вартість на початковому етапі: Загальна вартість може бути вищою через інтеграцію багатьох систем.
  • Відсутність підвалу: УШП не передбачає створення підвального або цокольного поверху.
  • Вимоги до якості монтажу: Потребує високої кваліфікації виконавців, особливо при укладанні комунікацій та системи опалення.

УШП є відмінним вибором для будівництва модульних будинків або легких каркасних конструкцій, де навантаження на ґрунт відносно невелике. При правильному проєктуванні та дотриманні технології УШП гарантує високу надійність та значний енергетичний потенціал будівлі.

`,НАРЖЕННЯ. При правильному проєктуванні та дотриманні технології УШП гарантує високу надійність та значний енергетичний потенціал будівлі.

ПАЛЬОВІ ФУНДАМЕНТИ: РІШЕННЯ ДЛЯ СЛАБКИХ ТА НАСИЧЕНИХ ҐРУНТІВ

Пальові фундаменти є незамінним рішенням для будівництва на слабких, сильностисливих, обводнених або органічних ґрунтах, де традиційні стрічкові або плитні фундаменти є неефективними або економічно недоцільними. Їхня основна функція полягає у передачі навантаження від будівлі на більш щільні та несучі шари ґрунту, розташовані на значній глибині, або на скельну основу.

Принцип роботи пальових фундаментів: Палі працюють як стійки, прорізуючи слабкі шари ґрунту. Навантаження передається або через бічну поверхню палі (тертя по ґрунту), або через її нижній кінець (опирання на щільний шар). Часто застосовується комбінований спосіб, де задіяні обидва механізми. Пальові фундаменти складаються з окремих паль, об’єднаних зверху ростверком – залізобетонною балкою або плитою, яка зв’язує оголовки паль і розподіляє навантаження від стін та колон будівлі.

Типи паль:

  1. Забивні палі: Виготовляються на заводі (бетонні, залізобетонні, металеві) і забиваються в ґрунт за допомогою молотів (дизельних, вібромолотів) або вдавлюються. Вони забезпечують високу швидкість монтажу та контроль якості виробу, але створюють шум та вібрацію.
  2. Буронабивні палі: Виготовляються безпосередньо на будівельному майданчику шляхом буріння свердловини, встановлення арматурного каркаса та заливки бетону. Це дозволяє адаптувати діаметр та довжину палі до конкретних ґрунтових умов, мінімізувати вібрації. Вони ідеальні для міських умов або ділянок з обмеженим доступом.
  3. Гвинтові палі: Металеві труби з лопатями, що вкручуються в ґрунт. Швидкі у монтажі, не вимагають земляних робіт, підходять для легких конструкцій та складних рельєфів, наприклад, для будівництва будинку на схилі.

Проєктування та розрахунок: Розрахунок пальових фундаментів є складним інженерним завданням, що регламентується ДБН В.2.1-10:2018. Він включає визначення несучої здатності кожної палі та пальового поля в цілому. Несуча здатність палі визначається за формулами, що враховують фізико-механічні властивості ґрунтів та розміри палі, або за результатами польових випробувань (статичні та динамічні випробування паль). Наприклад, для буронабивних паль діаметром 400 мм у щільних суглинках несуча здатність може сягати 30-50 тонн, тоді як у пісках вона буде нижчою. Важливо також враховувати негативне тертя, яке може виникнути у просідаючих ґрунтах, що збільшує навантаження на палі.

Крім того, необхідно правильно розрахувати ростверк, щоб він рівномірно розподіляв навантаження між палями та забезпечував жорсткість фундаменту. Висота ростверку над ґрунтом повинна бути не менше 100-150 мм для запобігання впливу морозного пучіння та забезпечення вентиляції підпільного простору. Пальові фундаменти дозволяють реалізувати будівельні проєкти на ділянках, які вважалися непридатними для традиційного будівництва, відкриваючи нові можливості для освоєння територій.

`,УВАГА. Пальові фундаменти дозволяють реалізувати будівельні проєкти на ділянках, які вважалися непридатними для традиційного будівництва, відкриваючи нові можливості для освоєння територій.

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ФУНДАМЕНТНИХ РІШЕНЬ: ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТИ В УКРАЇНІ

Вибір оптимального типу фундаменту для будівництва в Україні є компромісом між технічною доцільністю, економічною ефективністю та вимогами до експлуатації. Нижче представлено порівняльний бенчмарк трьох основних технологій фундаментів, враховуючи типові ґрунтові умови та кліматичні особливості країни.

1. Стрічковий фундамент:

  • Технічна доцільність: Найкраще підходить для відносно стабільних, середньостисливих ґрунтів (щільні піски, суглинки з низьким рівнем ґрунтових вод). Обов’язкове заглиблення нижче глибини промерзання для пучистих ґрунтів.
  • Переваги: Надійність, можливість облаштування підвалу/цоколя, відносна простота виконання, поширеність технології.
  • Недоліки: Значний обсяг земляних робіт та бетону (особливо при глибокому закладанні), висока трудомісткість, ризик морозного пучіння при недостатньому заглибленні.
  • Економічні аспекти: Середня вартість. Залежить від глибини закладання, що може суттєво збільшити обсяг матеріалів та робіт. Для будинку 10×10 м на середньопучистих ґрунтах вартість може становити від 1500 до 3000 USD/м.п. периметра.

2. Утеплена шведська плита (УШП):

  • Технічна доцільність: Висока ефективність на пучистих, слабких та неоднорідних ґрунтах. Плита рівномірно розподіляє навантаження, мінімізуючи диференційовані осідання та нівелюючи вплив морозного пучіння за рахунок інтегрованої теплоізоляції.
  • Переваги: Максимальна енергоефективність (U-value фундаменту може досягати 0.15 Вт/(м²·К)), швидкість монтажу (всі комунікації та опалення інтегровані), готова основа для підлоги, високий рівень комфорту.
  • Недоліки: Вища початкова вартість, неможливість облаштування підвалу, вимоги до високої кваліфікації робітників.
  • Економічні аспекти: Вища початкова інвестиція (орієнтовно 250-400 USD/м² площі фундаменту), але значна економія на опаленні в довгостроковій перспективі (Total Cost of Ownership – TCO). Це виправдано для проєктів, орієнтованих на низьке енергоспоживання (ZEB).

3. Пальовий фундамент:

  • Технічна доцільність: Оптимальний для дуже слабких, органічних ґрунтів, високого рівня ґрунтових вод, а також для ділянок зі значним перепадом висот або з високими навантаженнями від будівлі.
  • Переваги: Можливість будівництва на складних ділянках, висока несуча здатність, мінімальний обсяг земляних робіт (для буронабивних/гвинтових паль).
  • Недоліки: Висока вартість (особливо для великих паль та глибокого закладання), складність розрахунків та виконання, необхідність спеціалізованої техніки, ризик вібрацій при забиванні паль.
  • Економічні аспекти: Найдорожчий тип фундаменту для невеликих приватних будинків (від 200 до 500 USD за погонний метр палі, не враховуючи ростверк), але єдине можливе рішення в складних умовах. Для великих проєктів може бути економічно виправданим.

Висновок: Для більшості приватних будинків в Україні на відносно стабільних ґрунтах стрічковий фундамент залишається найпопулярнішим. Однак, при наявності пучистих ґрунтів або прагненні до максимальної енергоефективності, УШП є кращим рішенням. Пальові фундаменти – це вимушений, але єдино правильний вибір для ділянок зі складними геологічними умовами. Важливо, що кожен вибір має бути підкріплений детальними інженерно-геологічними вишукуваннями та кваліфікованим розрахунком.

`,ДКАНИХ. Важливо, що кожен вибір має бути підкріплений детальними інженерно-геологічними вишукуваннями та кваліфікованим розрахунком.

ГЕО-РОЗВІДКА ЯК ОСНОВА УСПІШНОГО ПРОЄКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ: ДЕТАЛЬНИЙ РОЗБІР ЕТАПІВ ТА ВИМОГ

Гео-розвідка, або інженерно-геологічні вишукування, є першим і найважливішим кроком у процесі проєктування будь-якої будівлі. Це комплекс робіт, спрямованих на вивчення геологічної будови ділянки, фізико-механічних властивостей ґрунтів, гідрогеологічних умов та небезпечних геологічних процесів. Результати гео-розвідки формують основу для обґрунтованого вибору типу фундаменту, його конструктивних параметрів та глибини закладання, забезпечуючи надійність та безпеку майбутньої споруди.

Основні етапи гео-розвідки:

  1. Підготовчий етап: Збір архівних матеріалів, топографічних карт, аерофотознімків, даних про сусідні об’єкти. Розробка технічного завдання (ТЗ) на вишукування, яке узгоджується із замовником та архітектором. У ТЗ вказуються тип будівлі, її розміри, поверховість, орієнтовні навантаження та бажані терміни виконання робіт.
  2. Польові роботи: Це основна частина вишукувань, що включає:
    • Буріння свердловин: Кількість, глибина та розташування свердловин визначаються згідно з ДБН А.2.1-1-2008 ‘Інженерні вишукування для будівництва’ та залежать від розмірів будівлі, її конфігурації та інженерно-геологічної складності ділянки. Зазвичай свердловини буряться по кутах та в центрі будівлі. Глибина повинна бути не менше ніж на 2-5 метрів нижче підошви проєктованого фундаменту або до прорізання всіх стисливих шарів ґрунту.
    • Відбір проб ґрунту: З кожної свердловини на певній глибині відбираються зразки ґрунту (як порушеної, так і непорушеної структури) для подальших лабораторних досліджень.
    • Гідрогеологічні дослідження: Визначення рівня ґрунтових вод, їхнього хімічного складу та агресивності до будівельних матеріалів. Це може включати встановлення гідрогеологічних свердловин для моніторингу рівня води.
    • Геофізичні методи: (Опціонально) Електророзвідка, сейсморозвідка дозволяють отримати інформацію про глибинну геологічну будову без буріння, що є ефективним для великих територій.
  3. Лабораторні дослідження: Зразки ґрунту, відібрані в польових умовах, аналізуються в лабораторії для визначення фізико-механічних властивостей:
    • Гранулометричний склад (співвідношення піску, пилу, глини).
    • Вологість, щільність, пористість.
    • Межі текучості та пластичності (для глинистих ґрунтів).
    • Коефіцієнт стисливості та модуль деформації.
    • Кут внутрішнього тертя та питоме зчеплення (показники міцності).
    • Коефіцієнт фільтрації (для пісків).
  4. Камеральна обробка та складання звіту: Всі отримані дані систематизуються, аналізуються та інтерпретуються. Формується інженерно-геологічний звіт, який містить:
    • Опис геологічної будови ділянки, розрізи, колонки свердловин.
    • Фізико-механічні властивості ґрунтів з нормативними та розрахунковими значеннями.
    • Гідрогеологічні умови та прогноз їх змін.
    • Рекомендації щодо вибору типу фундаменту, глибини закладання, допустимих навантажень, заходів захисту від небезпечних геологічних процесів (морозне пучіння, зсуви, осідання).

Вимоги до якості гео-розвідки: Якість гео-розвідки безпосередньо впливає на точність та обґрунтованість проєктних рішень. Важливо обирати кваліфіковані організації, що мають відповідні ліцензії та досвід виконання таких робіт. Неповні або неякісні вишукування можуть призвести до серйозних помилок у проєктуванні, збільшення вартості будівництва та проблем з експлуатацією будівлі. Наприклад, неправильно визначена несуча здатність ґрунту або неврахований високий рівень ґрунтових вод можуть стати причиною нерівномірного осідання фундаменту і тріщин у стінах, що потребуватиме дороговартісних ремонтних робіт у майбутньому.

`,МЕНІ. Наприклад, неправильно визначена несуча здатність ґрунту або неврахований високий рівень ґрунтових вод можуть стати причиною нерівномірного осідання фундаменту і тріщин у стінах, що потребуватиме дороговартісних ремонтних робіт у майбутньому.

ІНЖЕНЕРНІ СИСТЕМИ ТА ФУНДАМЕНТ: ІНТЕГРАЦІЯ ТА ВПЛИВ НА ЗАГАЛЬНУ НАДІЙНІСТЬ СПОРУДИ

Фундамент не лише виконує несучу функцію, але й є ключовим елементом для інтеграції інженерних систем будинку. Правильне проєктування та прокладка комунікацій на етапі будівництва фундаменту дозволяють уникнути складних та дороговартісних робіт у майбутньому. Відповідно до ДБН В.2.5-20:2018 ‘Газопостачання’, ДБН В.2.5-64:2012 ‘Внутрішній водопровід та каналізація’, а також ПУЕ ‘Правила улаштування електроустановок’, всі інженерні мережі, що проходять через фундамент, повинні бути належним чином захищені та ізольовані.

Водопостачання та каналізація: Труби водопостачання та каналізації повинні проходити через фундамент у спеціальних гільзах (металевих або пластикових), діаметр яких на 20-30 мм більший за діаметр труби. Це забезпечує захист труб від деформацій при осіданні фундаменту або змінах ґрунтових умов, а також уможливлює їхній ремонт або заміну без руйнування несучих конструкцій. Гільзи повинні бути герметично закладені водонепроникними матеріалами (наприклад, гідроізоляційними герметиками) для запобігання проникненню води та ґрунтових газів до підпільного простору або підвалу. Для каналізаційних труб важливо забезпечити необхідний ухил (від 0.02 до 0.03 для труб діаметром 110 мм) для самопливного відведення стоків.

Електропостачання та зв’язок: Кабелі електропостачання та зв’язку, що вводяться до будинку через фундамент, також потребують захисту. Вони прокладаються в гофрованих трубах або металевих гільзах, які забезпечують механічний захист від пошкоджень та ураження гризунами. Залежно від типу ґрунту та рівня ґрунтових вод, додатково може знадобитися гідроізоляція гільз. У випадку будівництва ‘розумного будинку’, на етапі фундаменту також передбачається прокладка низьковольтних кабелів для систем автоматизації та безпеки.

Вентиляція: Для забезпечення належного повітрообміну в підпільному просторі або підвалі (якщо він є), у стрічкових фундаментах передбачаються вентиляційні отвори (продухи). Їхня загальна площа повинна становити не менше 1/400 від площі підпілля, а розмір кожного отвору – не менше 0.05 м². Продухи повинні бути розташовані по периметру фундаменту для ефективної циркуляції повітря. В деяких випадках, особливо для УШП, інженерні системи вентиляції можуть бути інтегровані безпосередньо в конструкцію підлоги, забезпечуючи приплив та відтік повітря через вентиляційні канали. Більше про системи вентиляції можна знайти на сторінці Система вентиляції.

Вплив на надійність: Неправильна прокладка інженерних мереж через фундамент може призвести до:

  • Протікання та затоплення підвалів/підпілля.
  • Пошкодження комунікацій через осідання фундаменту або зсуви ґрунту.
  • Утворення ‘містків холоду’, що знижує енергоефективність будівлі.
  • Проникнення радіонуклідів (наприклад, радону) з ґрунту до приміщень при негерметичній проходці.

Тому, проєктування інженерних систем повинно здійснюватися паралельно з проєктуванням фундаменту, з урахуванням усіх норм та стандартів. Це забезпечує довговічність як самого фундаменту, так і всіх комунікацій, а також загальну експлуатаційну надійність та безпеку будівлі.

`А. Це забезпечує довговічність як самого фундаменту, так і всіх комунікацій, а також загальну експлуатаційну надійність та безпеку будівлі.

FAQ

Що таке несуча здатність ґрунту і чому вона важлива?
Несуча здатність ґрунту — це максимальний тиск, який ґрунт може витримати без значних деформацій або руйнування. Цей показник є критичним для розрахунку розмірів підошви фундаменту, щоб уникнути надмірного осідання будівлі та забезпечити її стабільність. Визначається вона за результатами інженерно-геологічних вишукувань.
Які ґрунти схильні до морозного пучіння та як цього уникнути?
До морозного пучіння найбільш схильні пилувато-глинисті ґрунти (суглинки, глини, пилуваті піски) з високим рівнем вологості. Уникнути цього можна шляхом заглиблення фундаменту нижче глибини промерзання, заміною пучистого ґрунту на непучистий, теплоізоляцією ґрунту по периметру фундаменту або влаштуванням ефективної дренажної системи.
Коли варто обирати пальовий фундамент замість стрічкового?
Пальовий фундамент слід обирати, коли ділянка має слабкі, сильностисливі, обводнені або органічні ґрунти на значну глибину, де несучий шар розташований занадто глибоко для економічно доцільного закладання стрічкового фундаменту. Він також ефективний на ділянках з великими перепадами висот або при високих навантаженнях від будівлі.
Які переваги УШП порівняно зі стрічковим фундаментом?
УШП пропонує високу енергоефективність за рахунок інтегрованої теплоізоляції, що мінімізує тепловтрати. Вона рівномірно розподіляє навантаження, ефективна на пучистих ґрунтах, включає систему ‘тепла підлога’ та комунікації в одній конструкції, що скорочує терміни будівництва і створює високий рівень комфорту.
Чи обов’язкові інженерно-геологічні вишукування для приватного будинку?
Так, інженерно-геологічні вишукування є обов’язковими, навіть для приватного будинку. Вони дозволяють отримати об’єктивну інформацію про ґрунтові умови, запобігти помилкам у проєктуванні фундаменту та уникнути дороговартісних ремонтів у майбутньому. Обсяг вишукувань може бути адаптований до складності ділянки та розмірів будівлі, але повна відмова від них є неприпустимою.

Glossary

  •           Несуча здатність ґрунту: Максимальний тиск, який ґрунт здатний витримати без неприпустимих деформацій, що визначається фізико-механічними властивостями ґрунту.
  •           Морозне пучіння ґрунту: Збільшення об’єму ґрунту при замерзанні води, що міститься в його порах, що призводить до нерівномірного підняття та деформацій фундаментів.
  •           Утеплена шведська плита (УШП): Монолітний плитний фундамент, що інтегрує теплоізоляцію, систему ‘тепла підлога’ та каналізаційні комунікації в єдину енергоефективну конструкцію.
  •           Гео-розвідка (Інженерно-геологічні вишукування): Комплекс польових, лабораторних та камеральних робіт для вивчення геологічної будови ділянки, властивостей ґрунтів та гідрогеологічних умов для обґрунтованого проєктування.

НАШІ попілярні проекти

проекти в стилі ФАХВЕРК

"ФАХВЕРК 45"

🛌 1 🛁 1 🪜 1 🏠 45m²

"ФАХВЕРК 60"

🛌 2 🛁 1 🪜 1 🏠 60m²

"ФАХВЕРК 60-1"

🛌 1 🛁 1 🪜 1 🏠 60m²

проекти в стилі шале

"ШАЛЕ 204"

🛌 2-4 🛁 2 🪜 2 🏠 180m² - 240m²

"ШАЛЕ 002"

🛌 2-3 🛁 1 🪜 1 🏠 130m²

"ШАЛЕ 001"

🛌 2-3 🛁 1 🪜 1 🏠 113m²

фото_порівняння_ваги_конструкцій_клеєний_брус_колео

ПОРІВНЯННЯ ВАГИ КОНСТРУКЦІЙ

Аналіз ваги CLT, клеєного бруса, каркасних конструкцій. Вплив на фундамент, монтаж, логістику та кошторис будівництва в Україні. Експертний бенчмарк.

Read More »
фото_термін_служби_будівель_якість_матеріалів_колео

ТЕРМІН СЛУЖБИ БУДІВЕЛЬ

Експертний аналіз терміну служби будівель. Детальний розбір довговічності клеєного бруса GL24h, CLT/SLT, вогнестійкості EN 13501-2 та повітронепроникності n50.

Read More »
фото_аналіз_вплив_архітектурно_конструктивного_планування_колео

ВПЛИВ АРХІТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНОГО ПЛАНУВАННЯ НА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ БУДИНКІВ ІЗ CLT В УМОВАХ КИЇВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

Дослідіть вплив архітектурного планування на теплотехніку (U/R) CLT будинків у Київській області. Порівняльний аналіз, вузли перекриттів та норми ДБН для енергоефективності.

Read More »

“КОЛЕО” – БУДИНКИ З ДЕРЕВА

Також ми будуємо

ЗРУБ В ДИКОМУ СТИЛІ

Будинки мають особливий зовнішній вигляд, який поєднує в собі природну натуральність та певну брутальність.

БУДИНКИ З БРУСУ

Ідеальний матеріал для зведення будинка, що може мати різноманітні планування та стилі

БУДИНКИ ІЗ ОЦИЛІНДРОВАНОЇ КОЛОДИ

Наша компанія пропонує купити готовий зруб із колоди недорого - всі будинки відрізняються привабливими цінами та високою якістю будівництва.

БУДИНКИ ІЗ ПРОФІЛЬОВАНОГО БРУСА

Будинки з брусу поєднують сучасні будівельні технології з традиційним зовнішнім виглядом та екологічністю

БУДИНКИ ІЗ КЛЕЄНОГО БРУСУ

Клеєний брус - це унікальний будівельний матеріал, що не вимагає постійного догляду

МОДУЛЬНІ БУДИНКИ

Готовий модульний будинок економить один із найголовніших ресурсів - час

CLT (СЛТ) БУДИНКИ

Швидке панельне будівництво високоякісного та енергоефективного будинка

A-FRAME HOUSE

A-FRAME призначені для людей, які цінують свою свободу, але яким все ж таки потрібен свій будинок

САУНИ

Популярним напрямком останніми роками стає будівництво дерев'яних бань-будинків.

ЛАЗНІ

Естетика дерев'яної бані не лишить нікого байдужим - зовнішня насолода та оздоровлення в одному прояві.

ХРАМИ ТА КАПЛИЦІ

Будівництво релігійних споруд за типовими та індивідуальними проектами.

image_спеціаліст з екологічного будівництва

Микола

Спеціаліст з еко будівництва

FAQ
FAQ 35%
Онлайн консультація
Онлайн консультація 65%

Ознайомтеся з відповідями на запитання, щодо будівництва, які нам частенько задають. Якщо Ви все таки не отримали відповіді на ваше запитання, звертайтесь, спробую бути корисним.