Изучение всех свойств грунтового основания необходимо произвести до проектирования фундамента. Можно при этом взять нормативные показатели для района строительства или провести геологические изыскания самостоятельно. Второй способ более точен и позволит значительно сэкономить на земляных работах и применяемых материалах. Далее мы расскажем, почему.

Чтобы определить уклон участка, лучше исследовать его в натуре с применением самодельного нивелира или устройства заводского изготовления.

Для изучения собственно свойств грунта, в том числе его типа, делают шурф – специальный колодец глубиной 2–2,5 м. Верхний плодородный слой перед этим снимают. Остальные слои исследуют по глубине залегания, их высоте и составу.

Кроме того, свойства грунта можно определить по состоянию построек, расположенных поблизости к месту возведения, и состоянию подъездных дорог к участку. Такое исследование проводят весной после таяния снега. Асфальтированное покрытие с трещинами говорит о склонности основания к неравномерным просадкам: оно, скорее всего, неоднородно по составу или обладает высоким уровнем залегания грунтовых вод. То же самое можно установить по состоянию фундаментов близлежащих построек: если они не имеют трещин и других деформаций, геологические условия благоприятны. В противном случае нужно быть готовыми к работам по укреплению грунта или к возведению наиболее прочного фундамента. В любой ситуации при наличии деформаций в дорожном покрытии и фундаментах зданий следует произвести очень тщательные геологические изыскания.

Глубину промерзания грунта можно определить с помощью устройства шурфа на участке будущего строительства. В данном случае шурф следует рыть в зимнее время, в период наиболее низких температур, но не раньше января, т. е. в середине зимы. Определение глубины промерзания полезно совместить с исследованием типа грунтового основания, однако при этом необходимо дать вынутым образцам грунта сперва оттаять.

Есть и более простой способ определения глубины промерзания грунта, хотя и менее точный: с помощью нормативной схемы промерзания грунта по климатическим районам. По принципам климатического районирования вся Россия разделена на отдельные территории, каждая из которых обладает общими параметрами. Так, для Краснодара и Калининграда минимальная и максимальная глубины промерзания составляют соответственно 60 и 80 см, для Ростова-наДону и Астрахани – 80 и 100 см, для Пскова, Новгорода, Великих Лук, Смоленска, Курска, Волгограда, Владивостока – 100 и 120 см, для Петрозаводска, Санкт-Петербурга, Москвы, Воронежа – 120 и 140 см, для Вологды, Костромы, Нижнего Новгорода, Пензы, Саратова – 140 и 160 см, для Архангельска, Котласа, Кирова, Ижевска, Казани, Уфы, Екатеринбурга, Уральска, Оренбурга – 160 и 180 см, для Сыктывкара, Перми, Челябинска, Красноярска, Иркутска, Хабаровска, Тюмени – 180 и 200 см, для Кургана, Омска, Барнаула, Новосибирска, Тобольска – 200 и 220 см, для Нарьян-Мара и Усть-Цильмы – 220 и 240 см, для Салехарда – 240 и 260 см. Разумеется, эти значения приблизительны и чаще преувеличены, поскольку максимальная глубина промерзания в реальности встречается крайне редко.

Есть еще один теоретический метод определения глубины промерзания на участке строительства – расчет по формуле. Глубина промерзания равна произведению двух коэффициентов. Один коэффициент зависит от типа грунта и составляет 0,23 для суглинистых и глинистых грунтов, 0,28 – для супесей, мелких и пылеватых песков, 0,3 – для крупных, гравелистых и средних песков и 0,34 – для крупнообломочных грунтов. Второй коэффициент можно вычислить, зная средние значения температуры воздуха за каждый месяц с отрицательными значениями температуры для района строительства. Этот коэффициент будет равен сумме отрицательных среднемесячных температур, возведенных в квадрат. Среднемесячные значения зимних температур можно определить самостоятельно, ежедневно измеряя температуру.

С помощью расчета возможно более точно определить глубину промерзания на конкретном участке. Но поскольку эта характеристика зависит не только от типа грунта и температуры воздуха, а, например, также от высоты снежного покрова и силы ветра, то оптимальный способ – вырыть шурф.

Для чего лучше сначала выполнить колодец с помощью бура, что облегчит последующую выемку грунта лопатой. Колодец должен быть глубиной от 2 до 2,5 м. Устраивать шурф нужно в соответствии с нормативными значениями глубины промерзания для вашего района в январе, при самых низких температурах в году, непосредственно перед изучением свойств грунта с помощью выемки лопатой и ломом. Верхний слой представляет собой снежный покров, высота которого не учитывается, – его нужно просто снять. Так же следует поступить с ледяной коркой, отбив ее ломом. А вот глубину всех последующих слоев надо измерить. Верхний слой грунта, как правило, очень твердый и с трудом отбивается ломом. Ниже его сменяет тоже довольно твердый мерзлый грунт, который не удастся вынуть лопатой, но довольно легко сбить ломом. Еще ниже идет слой условно мерзлого грунта, который, хотя и с трудом, можно вынуть лопатой. Границу между этим слоем и увлажненным грунтом, который легко вынимается лопатой, нужно отметить особо: расстояние между поверхностью грунта и этой границей как раз и будет глубиной промерзания (рис. 11).

Для получения более точных значений глубины промерзания можно провести исследования грунта 2–3 раза с небольшим интервалом.

Полученное значение повлияет на глубину заложения фундамента: она должна быть больше глубины промерзания грунта.

Таким образом, проведя натурное исследование грунтового основания, можно хорошо сэкономить на материалах: реальная глубина промерзания чаще намного меньше нормативной, поэтому фундамент будет меньшим по объему.