ОСНОВИТЕ – основен проблем
Всяко ново строителство, вкл. изграждането на всяка къща, започва с основите. С това се започва. Но то се предшества от проучване и проектиране на обекта, като първостепенна по важност и по време задача се явява оценката дали предвижданата сграда да може се построи върху дадения терен. Не от друга гледна точка, а от гледната точка на качествата на земната основа. За целта е необходимо да се извърши съответно (своевременно, разбира се) проучване на тази основа, която като есествена природна даденост може да се окаже напълно подходяща, но може и да притежава някаква специфика, която да я прави различна, дотолкова, че да изисква специален подход и по-сложни решения при изграждането на фундамента на сградата.
Т.нар. директни проучвателни работи в днешно време се извършват на място чрез сондиране или прилагане на други технически методи за вземане на почвени проби, допълнено с лабораторно тестване на същите. За сгради с по-ниска етажност българските норми разрешават прилагането и на опростени (индиректни) проучвателни методи. Добре е проучването да се съобрази с наличната информация за геоложките условия за съответния район, вкл. с проучването и опита при строителството на други обекти около площадката. За целта особено полезни моат да се окажат инженерногеоложките карти, в които се съдържа обща и регионална информация за геотехническите условия за строителство. Колкото картите са по-едри и по-подробни – толкова по-добре. От съществено значение, както се посочи, е информацията за състоянието на други изпълнени в близост сгради, както и тази за нивото на подземните води. Това означава, че успоредно със стандартните проучвателни работи следва да се извърши оглед на съществуващите други постройки в района, на още незасипани изкопи, да се установи нивото на водата в съседни кладенци, да се огледат характерните теренни форми, които могат да дадат индикация за наличие на стари, респ. съвременни, геоложки процеси като карст, свлачища, пропаданияи др. Тази дейност се извършва от специалисти с геотехническа (инженерногеоложка) квалификация, като резултатите от всички проучвания следва да се оформят в специален писмен доклад. Същият е необходим на инженера-конструктор, който освен всички носещи елементи на сградата трябва да изчисли и оразмери фундаментите й.
Геотехническите проучвания са необходими, защото без тях проектирането може да се окаже неадекватно на естествените дадености, а евентуално допуснати грешки следствие на непознаването на геотехническите условия може да доведат до необосновано оскъпяване и забавяне на фундирането, до неправилни конструктивни решения и трудно отстраними впоследствие недостатъци на къщата. Не заради друго, а защото ремонтът, реконструкцията или усилването на фундаментите в повечето случаи се явява една доста трудна и скъпоструваща дейност.
Подценяването на проучванията, да не говорим за неоправданите икономии при фундирането, могат да го направят проблемно и да станат повод за нескончаеми (често пъти – неефективни) преустройства, дори до неизползваемост на къщата. Необходимостта от по-сериозно проучване се засилва (можем да кажем: е задължителна) при терени, които са силно наклонени, където освен деформационното поведение на основата проектантът следва да провери и гарантира устойчивостта на застроения наклонен терен. Към тях следва да причислим и терени, които включват зони с наличие на неуплътнени насипи, или в тях участват особени почви (напр. пропадъчни – обозначавани обобщено като льосови).
За да се пристъпи към проучвателната работа, е необходимо да е налице поне предварителна идея за общите параметри на бъдещата сграда – като разположение в имота, етажност, предвидени сутеренни помещения и на тази база – идея за нивото на фундирането. Т.е. необходима е първоначална архитектурна концепция за къщата. Дълбочината и броят на проучвателните изработки зависи от нея и от естествените природни дадености. Във всички случаи може да се каже, че проучването трябва да изясни геотехническите условия на площадката в няколко точки в зоната на петното до дълбочини мин. 4-5 м (при наличие на слаби пластове и по-дълбоко) под очакваното ниво на фундиране. В противен случай проучвателните работи могат да се окажат твърде недостатъчни и дори безсмислени.
Първият въпрос (да повторим), към който трябва да се насочи геотехническото проучване, е доколко са съвместими геоложките условия с идеята за изграждането на предвидената сграда. Трябва да се знае, че земната основа обикновено е представена от разновидни геоложки пластове, имащи различен произход и което е по-важно за строителя, притежаващи различни носещи способности. Това предполага съответна преценка и избор на най-подходящия от тях, върху който да стъпят фундаментите.
Това съвсем не означава, че непременно трябва да се фундира върху най-здравия пласт. Особено ако същият е разположен върху по-слаб, или е на голяма дълбочина. С други думи, оценката на техническите възможности трябва да се съгласува с икономическата целесъобразност и въобще това трябва да се прави успоредно. В случая се намесва един познат фактор, който се нарича “категория на почвата”, отчитащ трудността при разработката, респ. необходимите усилия за извършване на изкопните работи. Във всички случаи, когато се проектира “нулевият цикъл” на сградата, остава в сила общовалидното правило фундирането да бъде с достатъчна, но не с излишна надеждност. Това се постига на първо място чрез извършването на наистина коректно проучване и спазване на изискванията на действащите норми за фундиране.
Съобразно качествата на установените земни пластове (т.е. изяснени са какви са в числено изражение главните физико-механически характеристики на всеки от тях), конструкторът преценява кои са в дадения случай целесъобразните дълбочини и тип на фундиране. В това си решение той се ръководи и от някои други нормативни изисквания, каквито напр. дава правилникът за антисеизмично строителство. Ако геотехническото (инженерно-геоложкото) проучване покаже наличие на сравнително по-слаби слоеве в основата или прогнозира неустойчивост на земните откоси, респ. на основата като цяло, не трябва да се прави непременно изводът, че на това място не може (така да се каже: е забранено) да се строи. Много често е напълно възможно (с изключение на някои изолирани случаи) да се фундира и при по-сложни геоложки условия, но трябва предварително да е ясно, че това неминуемо води до по-бавни темпове и до съответни оскъпявания на строителството. Понякога при подобни терени се налага предварително заздравяване на основата и необходимостта от наблюдения за поведението й в периода на експлоатация на сградата, както и до допълнителни инвестиции по укрепяването и поддържането на терена.
Обикновено терените, които създават проблеми, са известни на специалистите, като това не означава, че същите проблеми не могат да възникнат и на неочаквани места. Много често за неудачите при фундирането допринасят не само по-неблагоприятните геоложки дадености, но и необмисленото извършване на самите строителни работи – главно на изкопните, или свързани със складирането на строителни материали в близост до откосите им, неаргументираното използване на взрив и не на последно място от допускането на оводняване на строителния изкоп, респ. основата. Това, последното, може да стане следствие на различни причини, като напр. от прекъсване на водопроводи, от обилни валежи в периода на фундирането, от интензивно снеготопене и пр.
Земната основа, като изключим случаите, когато тя е представена от скали или въобще от твърди и слабодеформируеми земни породи, е с несравнимо по-ниски механически характеристики от тези на основните строителни материали, влагани в носещите конструктивни елементи (от типа на колони и стени), така че тези елементи не могат да стъпят директно върху нея. Затова всъщност се изграждат фундаментите – имащи за главна цел разпределението на концентрираните товари, които носи конструкцията, върху по-голяма площ от земната основа.
Правилното фундиране е едно от главните условия за постигане на сигурност и дълговечност на една къща. Това важи за всички случаи, особено когато къщата е по-голяма и натоварванията от конструкцията върху основата, съвсем естествено, са по-големи. Традиционни за практиката са т.нар. плоскостни (плоски) фундаменти - единични, ивични, или обединени в обща плоча. Наречени са така поради обстоятелството, че контактуват със земната основа чрез основната им плоскост. Традиционни могат да се нарекат понеже това са най-масово прилаганите фундаменти, особено при фундиране на неголеми дълбочини. Те са подходящи в масовите случаи и поради лесното им, достъпното практически за всяка строителна фирма, изпълнение. В практиката, когато са налице по-неблагоприятни инженерно-геоложки условия, решението се търси и в посока на прилагането на друг тип. За къщи до 3-4 етажа целесъобразното фундиране е чрез единични или ивични фундаменти, съответно бетонни или стоманобетонни. Общата плоча, независимо от многото й предимства, в тези случаи не може да се препоръча. По една основна причина - тя “поглъща” почти толкова бетон, колкото цялата носеща конструкция.
Възможните форми на компрометиране на фундирането е получаването на премествания на фундаментите над допустимите за конструкцията, или пропадания - наричани в земната механика съответно слягания и загуба на устойчивост на основата. Първото явление се дължи на деформациите на почвите, изграждащи основата, докато второто е резултат на провокирани разрушения в нея. И двете водят до нежелателни деформации в конструкцията, до поява на пукнатини в носещите и ограждащи елементи, до влошаване на естетическия вид на сградите и понякога до чисто психологиески по своя характер усещания за несигурност, дори опасност от използване и обитаване на съответната сграда.
Съществува едно разпостранено схващане (у потребителите на строителната продукция), че ако във фундаментите се вложи повече цимент и стомана, т.е. ако се усилят, всички въпроси на фундирането ще се разрешат. Трябва да е ясно, че по този начин се решава само едната страна на проблема – здравината на фундамента, но не и проблема с деформациите на земната основа под него. Преди петнадесетина години се получи един любопитен пример в това отношение – в обхвата на известното голямо свлачище в м. Кабакум (в близост до курорта Златни пясъци ) една импозантна вила, фундирана много добре чрез обща фундаментна плоча, на фона на околните разрушения беше запазена практически невредима, без нито една пукнатина и без счупено стъкло, но... преместена спрямо първоначалното си положение, силно наклонена и в последна сметка - също неизползваема. Така че въпросът за поведението на почвата от основата е равнозначен по значимост с въпроса за здравината на фундаментите.
Подпочвените води – установяването на техните нива, евентуалната им агресивност спрямо бетона, вероятността от подприщването им след изпълнение на сградата, както и възможността от провокиране на неблагоприятни склонови явления като свличане и пропадане (ако основата е от льос) също следва да се оценят с геотехническото проучване. Там трябва да намери място и въпросът за устойчивостта на изкопните откоси и да се препоръчат подходящи временни
наклони.
При по-големи от 3-4 м дълбочини на фундирането наистина често възниква въпросът за подходящото оформление на откосите на строителния изкоп, а в стеснените градски условия и за укрепяването на тези строителни изкопи. С други думи не може безпрепятствено да се фундира на големи дълбочини,както и успоредно с конструирането на фундаментите проектантът трябва да реши и въпроса за устойчивостта на стените на изкопа – една деликатна и понякога подценявана задача, водеща често “пост фактум” до доста неблагоприятни резултати и далеч по-големи инвестиции за същата цел.
Фундирането е техническа работа, която е регламентирана със съответни правилници и норми, но същевременно дава богати възможности за избор, в който освен прилагането на знания конструкторът се налага да проявява и определени интуиция и въображение. Това е повече от естествено, понеже чрез фундаментите конструкцията се адаптира към природните дадености, които никога не са еднакви, или абсолютно подвластни на научни теории, нормативни рамки и пр. Т.е., независимо от твърде добре развита наука, нормативна база и опит, фундирането дава възможност и за творчество. Дори, ако не е пресилено да се каже, то представлява една, осъдена да остане невидима, форма на строителното изкуство.
