Fundamenty bezpośrednie – kiedy można wykonać

Fundamenty bezpośrednie w przeciwieństwie do pośrednich, przekazują obciążenia od budowli na podłoże, bezpośrednio swoją podstawą. Do tego rodzaju fundamentów możemy zaliczyć ławy fundamentowe, płyty fundamentowe lub stopy fundamentowe. Ławy fundamentowe oraz płyty fundamentowe, są obecnie najczęściej stosowanymi rodzajami fundamentów. Znajdują szerokie zastosowanie zarówno w budownictwie mieszkalnym jak i przemysłowym.

Kiedy fundamenty bezpośrednie, a kiedy pośrednie

Mimo tego, że fundamenty bezpośrednie są dużo tańsze i prostsze w wykonaniu niż fundamenty pośrednie, to niestety nie zawsze istnieje możliwość, aby je wykonać. Głównymi czynnikami decydującym o doborze fundamentów, są warunki gruntowo-wodne występujące na danym obszarze oraz konstrukcja budynki i jego parametry techniczne.

Odkształcalność podłoża gruntowego

Jest to bardzo ważny parametr określający użyteczność gruntów dla celów budowlanych. W przeciwieństwie do ośrodka skalnego, grunty występujące w podłożu, są rozdrobnioną skałą i posiadają dużo przestrzeni porowych, co znacząco zwiększa ich odkształcalność. Sam proces odkształcania gruntu znajdującego się pod obciążeniem budynku może trwać nawet kilka lat.

Odkształcalność gruntu prowadzi bezpośrednio do zjawiska osiadania budynku. Jest to proces, podczas którego powierzchnia terenu obniża się pod wpływem ciężaru danej konstrukcji budowlanej. Zadaniem fundamentów jest sprawienie, aby nośność układu podłoże-fundament nie została przekroczona.

Jeżeli grunty znajdujące się na powierzchni terenu są zbyt słabe i nie będą w stanie przyjąć obciążeń przenoszonych przez fundamenty bezpośrednie budynku, trzeba znaleźć odpowiednią warstwę gruntów na większej głębokości, która będzie to w stanie zrobić. W takiej sytuacji niestety nie obejdzie się bez zastosowania fundamentów pośrednich, najczęściej wykonywanych w postaci różnego rodzaju pali fundamentowych.

Grunty nie nadające się pod fundamenty bezpośrednie

Na odkształcalność podłoża gruntowego wpływa przede wszystkim rodzaj gruntu jaki się w nim znajduje. Nie każdy grunt nadaje się do tego, aby wykonać na nim fundamenty bezpośrednie. Czasami, zamiast wykonywać fundamenty pośrednie, bardziej opłaca się usunąć dany grunt z wykopu lub go odpowiednio wzmocnić. Można to zrobić za pomocą wybranych metod tj. wstępne obciążenie gruntu lub wykonanie stabilizacji gruntu.

W sytuacji kiedy miąższość słabych gruntów gruntów jest zbyt duża, aby je usunąć, a wzmacnianie jest nieopłacalne, jedyną możliwością zostaje wykonanie fundamentów pośrednich. Poniżej krótka charakterystyka gruntów nie nadających się pod budowę.

Grunty organiczne

Zgodnie z normą PN-86/B-02480 (już oficjalnie nie obowiązującą), grunty organiczne są to utwory zawierające ponad 2% substancji organicznej. Do tego typu gruntów możemy zaliczyć grunty próchniczne tj. gleba, grunty powstałe w zagłębieniach bezodpływowych, namuły, gytie czy torfy.

Ilość substancji organicznej znajdującej się w gruncie znacząco wpływa na jego parametry wytrzymałościowe. Substancja organiczna, w tym cząsteczki koloidalne sprawiają, że grunt charakteryzuje się dużą ściśliwością i małą wytrzymałością na ścinanie. Przez to trudno przewidzieć jak taki grunt będzie się zachowywał pod wpływem obciążenia od budynku czy innego obiektu budowlanego.

Grunty organiczne najczęściej występują na mokradłach, bagnach, w dolinach rzek lub jezior. Czasami, podczas wizji lokalnej danej działki, możemy ocenić szanse na nawiercenie w podłożu gruntów organicznych. Może wskazywać na to ukształtowanie terenu oraz szata roślinna. Nie zawsze tego typu oceny się sprawdzają, ale mogą dać pewne przypuszczenia odnośnie gruntów na danym terenie. Należy jednak zachować w swoich osądach dużą ostrożność.

Zwłaszcza jeżeli jakaś działka wygląda “normalnie”, nie koniecznie oznacza to, że kiedyś nie było na niej mokradła, które zostało zarośnięte lub zasypane. Niestety wiele osób nie zdaje sobie z tego sprawy. Bagatelizuje profilaktyczne wykonywanie badań geotechnicznych przed zakupem działki. Po fakcie, kiedy trzeba zrobić badanie gruntu pod dom, czasami okazuje się, że na działce mamy kilka metrów torfu. W takich sytuacjach najczęściej pozostaje zainwestować w fundamenty pośrednie.

Nasypy niekontrolowane

Są to bliżej niezidentyfikowane grunty pochodzenia antropogenicznego, które powstały w wyniku działalności bytowej lub gospodarczej człowieka. Nasypy niekontrolowane mogą w sobie posiadać, każdy rodzaj gruntu, wymieszany z odpadami budowlanymi w formie gruzu lub cegieł, odpady bytowe, substancje ropopochodne, czy odpady technologiczne np. osady poflotacyjne.

Ponadto tego typu grunty posiadają nieuporządkowaną strukturę, gdyż powstały w niekontrolowany sposób w przeciwieństwie do nasypów budowlanych. Wszystko to sprawia, że nasypy niekontrolowane, podobnie jak grunty organiczne, nie nadają się pod budowę.

Inne rodzaje gruntów słabonośnych, podatnych na deformacje filtracyjne oraz nieskonsolidowanych

W zakres gruntów słabonośnych wchodzą wszystkie rodzaje gruntów, które nie mają wystarczającej nośności w kontekście projektowanej inwestycji. Oczywiście istnieją sposoby na to, aby je wzmocnić, o czym zostało wspomniane powyżej, np. poprzez wstępne obciążenie gruntu.

Jednak rzadko się tego typu rozwiązania stosuje, a w przypadku mniejszych inwestycji takich jak domy jednorodzinne, praktycznie w ogóle. Rodzajem gruntów słabonośnych są nieskonsolidowane grunty spoiste np. gliny zastoiskowe lub pyły, które bardzo często nie posiadają odpowiedniej wytrzymałości, aby poradzić sobie z obciążeniami generowanymi przez projektowany obiekt budowlany.

Innym przykładem gruntów słabonośnych są grunty podatne na deformacje filtracyjne. Na skutek działania wody, niektóre grunty mogą ulegać przekształceniom spowodowanym zmianami w ich strukturze, składzie granulometrycznym, czy wybranych parametrach fizycznych. Skutkiem tego rodzaju deformacji jest osiadanie gruntu.

Badania geotechniczne gruntu

Aby wiedzieć jakie fundamenty możemy, a jakie musimy zastosować w przypadku naszego domu lub innego obiektu budowlanego, musimy zlecić wykonanie badań geotechnicznych. Badania geotechniczne mają na celu ustalenie warunków gruntowo-wodnych w miejscu gdzie ma powstać projektowana inwestycja. W Polsce, dokumentem w którym tego typu informacje są zawarte jest opinia geotechniczna.

W praktyce, wykonywanie badań geotechniczny rozpoczyna się od zrobienia odwiertów badawczych, mających na celu określenie geologii w podłożu. Ponadto w trakcie wykonywania odwiertów pobiera się próbki gruntu do dalszych badań. Kiedy znamy już geologię, badamy parametry fizyczne gruntów.

W tym celu wykonujemy dodatkowe badania polowe, takie jak badanie plastyczności gruntów spoistych (glin, iłów lub piasków gliniastych) metodą wałeczkowania oraz sondowania dynamiczne w przypadku gruntów niespoistych. Zwieńczeniem badań geotechnicznych jest wykonanie opinii geotechnicznej.

Jest to dokumentacja, w której są zawarte informacje na temat warunków gruntowo-wodnych panujących w podłożu oraz zalecenia dotyczące prac ziemnych i doboru odpowiednich fundamentów. Wykonanie opinii geotechnicznej jest konieczne, aby dostać pozwolenie na budowę, konieczne jest wykonanie badań geotechnicznych.

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z 25 kwietnia 2012 r., dotyczącym ustalenia geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych, opinia geotechniczna jest obowiązkowa w przypadku obiektów budowlanych wszystkich kategorii geotechnicznych. Czyli w przypadku każdego budynku, nawet domu jednorodzinnego.

Opinia geotechniczna, oprócz wydzielonych warstw geotechnicznych oraz ich parametrów, określa stopień skomplikowania warunków gruntowych i proponuje kategorię geotechniczną budynku. Tego rodzaju informacje są potrzebne dla projektanta, aby mógł zdecydować czy można budować dom na fundamentach bezpośrednich, czy trzeba zastosować jakieś bardziej skomplikowane rozwiązania.