Jakie znaczenie mają warunki gruntowe?
Fundament można wykonać dopiero po sprawdzeniu, jakie warunki gruntowe występują w miejscu budowy. W najlepszej sytuacji są właściciele działek, na których grunt stanowią zwarte skały, żwiry i piaski. Jest na nich budować znacznie łatwiej niż na podłożach niestabilnych, o bardzo słabej nośności. Przykładowo, grunty nasypowe czy torf albo w ogóle nie nadają się pod budowę, albo wymagają specjalnych sposobów posadowienia.
Dlatego w razie wątpliwości co do nośności gruntu, należy zlecić jego przebadanie. Z powyższych względów, fundamenty zawsze projektuje się indywidualnie. Nawet wybierając projekt z katalogu, musimy dostosować go do warunków gruntowych. Ponadto dokumentacja projektowa musi obecnie zawierać opinię geotechniczną, określającą warunki posadowienia budynku.
Na jakiej głębokości posadowić budynek?
Budynki posadawia się zazwyczaj poniżej tzw. strefy przemarzania. Jej głębokość jest w naszym kraju zróżnicowana - w zachodniej części kraju wynosi ok. 0,8 m, w centralnej, w większej części wschodniej i w górach - 1-1,2 m, a w polskim "biegunie zimna", w okolicach Suwałk, nawet 1,4 m (patrz mapa). Taki sposób budowy wynika z tego, że zamarzający grunt zwiększa swoją objętość, co może skutkować pękaniem fundamentów i ścian. Dotyczy to jednak tylko tzw. gruntów wysadzinowych, zawierających duże ilości drobnych cząstek. To głównie grunty gliniaste oraz z domieszkami organicznymi (np. torf).
W przypadku gruntów niewysadzinowych, np. grubego piasku czy żwiru, budynek można bez obaw posadowić płyciej - 50-60 cm poniżej poziomu terenu. Choć w naszym kraju dominują grunty niepowodujące wysadzin mrozowych, płytkie posadowienie nie jest zbyt popularne. Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest konieczność wykonania na potrzeby płytkich fundamentów wielu próbnych wykopów. Grunt może być bowiem inny nawet w odległości kilku metrów, pomiędzy krańcami budowli. Tymczasem płytsze fundamentowanie to nie tylko oszczędności (tym większe, im większy jest budynek), ale i mniejsze ryzyko podmywania w miejscach, w których poziom wód gruntowych okresowo się podnosi.
Jak wykonuje się ławę fundamentową?
To najpopularniejszy sposób fundamentowania w naszym kraju. Technologia jest dobrze znana wykonawcom, a nakłady inwestycyjne są nieco niższe niż w przypadku płyty. Tego typu fundament składa się z dwóch elementów - ław i ścian fundamentowych. Ława to pozioma belka, najczęściej z betonu wzmocnionego zbrojeniem. Dzięki temu jest odporna zarówno na ściskanie, jak i na rozciąganie. To ważne, ponieważ grunt pod budynkiem jest zazwyczaj niejednolity - w jednym miejscu ustępuje pod naciskiem nieco mniej, w innym więcej. Również nacisk wywierany przez nadziemną część budowli nie jest jednakowy. Dzięki zbrojeniu, fundament radzi sobie z tymi siłami i nie pęka.
Szerokość ław fundamentowych w obrębie jednego budynku może być różna. Z reguły ławy pod wewnętrzne ściany nośne są szersze, ponieważ przenoszą obciążenie opartych na nich stropów, a także dachów. W przypadku domów częściowo podpiwniczonych lub przylegających do innego budynku, wykonuje się ławy schodkowe. Elementy te, o długości co najmniej 1 m, są zbrojone wzdłużnie na całej długości, a wysokość ich stopni nie powinna być większa niż 30 cm.
Na ławach fundamentowych spoczywają ściany fundamentowe, które są oparciem dla ścian nadziemia. Sposób budowy tych pierwszych różni się, w zależności od tego, czy budynek jest bez piwnicy, czy też jest podpiwniczony. W przypadku domów z piwnicą, ściany fundamentowe są wyższe przynajmniej o 1 m i zwykle wymagają wzmocnienia w postaci zbrojenia. Inaczej w domach niepodpiwniczonych - ściany fundamentowe są obustronnie obsypane ziemią, dlatego napór gruntu się równoważy i zbrojenie nie jest wymagane (choć bywają zbrojone w narożnikach).
Do wykonania ścian fundamentowych wykorzystuje się następujące materiały:
- bloczki betonowe z betonu dobrej jakości; charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością na ściskanie oraz niską nasiąkliwością, nie zapewniają jednak izolacyjności termicznej;
- bloczki keramzybetonowe - lepiej izolują cieplnie, ale są mniej wytrzymałe i bardziej wrażliwe na działanie wody, dlatego nie zaleca się stosować ich na fundamenty budynków, wokół których wody gruntowe mogą sięgać okresowo powyżej ław;
- beton - wzniesione z niego ściany są bardzo wytrzymałe i najlepiej zabezpieczają przed przenikaniem wody, dlatego warto go stosować w przypadku budynków podpiwniczonych (dodatkowo można zastosować specjalne dodatki uszczelniające); wadą tego materiału jest konieczność wykonania deskowania, co jest pracochłonne;
- pustaki zasypowe - po ustawieniu wypełnia się mieszanką betonową, dla której są tzw. szalunkiem traconym (czyli takim, którego się nie rozbiera);
- kształtki styropianowe - ustawia się je podobnie jak pustaki zasypowe, a następnie wypełnia mieszanką betonową; po jej związaniu, uzyskuje się ścianę betonową obustronnie izolowaną styropianem, który - analogicznie jak pustaki zasypowe - jest szalunkiem traconym.
Kiedy warto wykonać płytę fundamentową?
Alternatywą dla ławy jest wykonanie płyty ze zbrojonego betonu. To rozwiązanie polecane jest przede wszystkim tam, gdzie grunty mają słabszą nośność. Dzięki płycie, obciążenia z budynku rozkładają się bowiem równomiernie na grunt, a nie liniowo, jak ma to miejsce w tradycyjnych fundamentach.
Tego typu posadowienie ma wiele zalet. Przede wszystkim, prace ziemne prowadzi się w ograniczonym zakresie, ponieważ fundament płytowy wykonuje się bardzo płytko. Poza tym, odpowiednio ocieplona płyta fundamentowa jest równocześnie gotową podłogą na gruncie. Płytę fundamentową można wykorzystać również do wykonania ogrzewania podłogowego - żelbetowy element o dużej masie, oddzielony od gruntu grubą warstwą izolacji, jest świetnym akumulatorem ciepła. Koszt budowy płyty fundamentowej jest jednak wyższy, w porównaniu z kosztem typowego fundamentowania na ławach.
Co jest tańsze - ławy czy płyta?
Koszt wykonania żelbetowych ław i betonowych ścian wylewanych w deskowaniu jest zróżnicowany i zależy w dużym stopniu od robocizny. Szacunkowo można przyjąć, że za taką podstawę pod budynkiem niepodpiwniczonym z poddaszem użytkowym o rzucie parteru 70 m² zapłacimy 30-35 tys. zł. Kwota ta obejmuje materiały z robocizną (roboty ziemne, fundamenty, podłoga na gruncie).
Właśnie jej rosnące w ostatnim czasie koszty sprawiają, że wykonanie płyty nie jest już tak znacząco droższe, jak jeszcze kilka lat temu. To dlatego, bo - jak wspomniano - ten rodzaj fundamentu wykonuje się kilka razy krócej niż tradycyjny. Szacunkowo za płytę zapłacimy obecnie o ok. 10-15% więcej niż za ławy i ściany fundamentowe.