Загородный дом на карстовых грунтах. Рецепты безопасности

Город Самара и прилегающие районы относятся к тем территориям, где развиты карстовые процессы, которые могут проявляться в виде карстовых воронок и оседаний диаметром, обычно, 3-5 метров. Особенной сложностью геологических условий отличаются Волжский и Самарский склоны. Поэтому при строительстве на таких территориях, в том числе и индивидуальном, необходимо учитывать плотность застройки и этажность возводимых зданий, а иногда и проводить специальные противокарстовые мероприятия.

С научной точки зрения под карстом принято понимать совокупность явлений, связанных с деятельностью воды (поверхностной и подземной). Выражаются эти явления в растворении горных пород и образовании в них пустот разного размера и формы. К растворимым породам относятся сульфатные и карбонатные отложения. Площадь распространения карстующихся (подверженных процессам карста) пород, по оценкам специалистов, занимает в России около 3 млн. квадратных километров. Кроме Самары, на карстовых районах расположены такие крупные города, как Москва, Нижний Новгород, Пермь, Тула, Казань, Уфа и другие.

Карстоопасность территорий определяют, исходя из количества образования провалов в течение одного года наблюдений на площади в один квадратный километр. По прогнозируемой карстовой опасности (устойчивости) выделяют пять категорий территорий. Самая опасная - первая категория (очень неустойчивая) - образование до 10 воронок и провалов на 1 кв. км в течение одного года. На такой территории строительство запрещено, разрешается лишь устройство скверов и газонов. Осуществление строительства возможно на участках третьей-четвертой категории по карстовой опасности, но требует применения специальных противокарстовых мероприятий.

Конечно можно, гонясь за удешевлением строительства загородного дома, вообще обойтись и без проектировщиков, и без предварительных инженерно-геологических изысканий. Но построенный без основательного изучения грунтов дом, фундамент которого не отвечает условиям строительства, рано или поздно придет в негодность.

Наверное, многие самарские владельцы загородных домов слышали различные истории об элитных коттеджах, которые начинают давать трещины. Самое неприятное, что восстановление таких построек не имеет смысла - строительство нового обойдется дешевле. Нужен ли такой неоправданный риск застройщику? Ведь еще в петровском "Руководстве наставлений для народных училищ строителей" (конец XVII века) говорилось: "На устройство подошвы и поддела ни трудов, ни иждивления жалеть не должно". Под подделом и подошвой понимаются, конечно, грунтовое основание и фундамент.

Для того чтобы подобной аварийной ситуации не произошло, желающие иметь загородный дом должны узнать особенности грунта на своей строительной площадке. Необходимо провести изыскательские работы, заказав их в специализированных организациях, имеющих лицензию на выполнение инженерно-геологических работ. Если изыскательские работы не по карману, нужно хотя бы прийти в те организации, которые имеют архивную базу, и взять справку о геологических и гидрологических условиях вашего участка. От того, какого типа грунты по карстоопасности имеет будущий участок застройки, зависит, какие карстозащитные мероприятия нужно применить.

Карст, как геодинамический процесс, имеет свою специфику, связанную с геологическим происхождением и дальнейшим развитием. Соответственно каждая карстоопасная территория имеет особенности и свою специфику застройки. В этом случае необходима оценка территории по карстоопасности, разработка и применение специальных карстозащитных мероприятий.

Согласно действующим нормативным документам для инженерной защиты зданий и сооружений от карста применяют следующие противокарстовые мероприятия или их сочетания:

- планировочные (заключаются в рациональном размещении сооружений на территории строительства и в ее планировке - с целью создания искусственных уклонов для отвода поверхностных атмосферных вод);

- водозащитные и противофильтрационные (заключаются, в основном, в организации водоотвода, устройства дренажей, предотвращения утечек и сброса вод с условием, чтобы вода не подтекала под фундамент дома);

-геотехнические (заключаются в укреплении оснований, заполнении, "тампонировании" карстовых провалов различными видами растворов, например, цементных);

- эксплуатационные (заключаются в осуществлении карстомониторинга - постоянном наблюдении за развитием карстовых процессов);

- конструктивные.

Конструктивные мероприятия представляют, пожалуй, наибольший интерес для индивидуального застройщика. Они заключаются в увеличении жесткости и прочности надфундаментной части сооружений за счет применения железобетонных и армированных поясов, тяжей и горизонтальных монолитных диафрагм, в усилении несущих элементов конструкций армированными обоймами и рубашками, введении дополнительных связей в каркасных конструкциях.

Тогда даже если под одним из углов дома грунт все-таки провалится, то за счет жесткости монолитной конструкции фундамента дом останется невредимым.
Основные конструктивные элементы противокарстовой защиты сооружений следует предусматривать в подземной части путем применения коробчатых фундаментов, плоских или ребристых плит, перекрестных ленточных фундаментов. Применение отдельно стоящих фундаментов не допускается. Фундаменты должны выполняться из монолитного железобетона. При соответствующем обосновании допускается применение сборных ленточных фундаментов с монолитными железобетонными поясами.

Конечно, тип фундамента напрямую зависит от категории здания и сооружения. Однако необходимо помнить, что развитие карстоопасных процессов, прежде всего, связано с наличием карстующей породы и уровнем грунтовых вод: как только они совпадают, начинается разрушительный процесс. И если до строительства не провести карстозащитные мероприятия, то любое, даже самое малое сооружение - будь то индивидуальный дом или системы коммуникаций - может иметь необратимые деформации и дефекты.

Для малоэтажного строения чаще всего нет необходимости в проведении специальных дорогостоящих карстозащитных работ, связанных с устройством глубоких свайных фундаментов, с прорезкой слоев карстующих пород или заполнением (инъекцией) полостей цементным раствором. Использование известных конструктивных и водозащитных мероприятий обеспечит надежную эксплуатацию малоэтажного дома.

Основные положения действующих сегодня общероссийских норм и СНиП были разработаны в середине 1980-х годов. Но время не стоит на месте, появляются новые решения в борьбе с карстом. Например, в Германии, где тоже достаточно остро стоит проблема карста, специалисты-геотехники успешно используют полимерные геосинтетические материалы на карстоопасных территориях.

Немцы применяют армирующие геосинтетические материалы, а не привычную для нас металлическую сетку. Стоимость этих материалов, по сравнению с металлом, достаточно низкая. Подобные армирующие прослойки устраиваются в основании автомобильных дорог, железнодорожных насыпей, при подготовке территорий под будущую застройку для гражданского и промышленного строительства. В этом случае образование провала под домом или дорогой не приведет к катастрофическим последствиям. Мощная синтетическая сетка перераспределит усилия от надземных конструкций и позволит предотвратить аварию здания или сооружения.

Сейчас, согласно Градостроительному Кодексу, для строительства индивидуальных жилых зданий до трех этажей не нужно проходить экспертизу проектной документации, то есть оценивать ее на соответствие действующим нормам и регламентам. Поэтому необходимый объем инженерно-изыскательских работ - это личное желание и забота индивидуальных застройщиков. Но если застройщик грамотно подходит к делу и думает о будущем долговечном использовании своего объекта, то руководствоваться указанными в настоящей статье нормативными документами просто необходимо. А лучше всего - обратиться к специалистам.

Алексей Сергушкин, SamRu.ru
(При подготовке статьи использованы материалы альманаха "ДОМ ПЛЮС")