Стенки котлована в зависимости от характера грунта выполняются без наклона или с наклоном, величина которого определяется типом грунта, его влажностью, рыхлостью и характеризуется коэффициентом естественного откоса (так называется отношение заложения к высоте откоса). Устройство котлована представлено на рис. 10.

Рис. 10. Профиль котлована: а, б – при глинистых грунтах; в – при песчаных грунтах

На дне создается песчано-щебневая (песчано-гравийная) подушка, для которой дно котлована последовательно засыпается слоями песка и щебня, проливается водой и утрамбовывается. Подушке предназначено стать основанием для монолитной железобетонной плиты, которая на ней будет сооружаться. Для этого по песчано-щебневому покрытию расстилается дорожная сетка, которая заливается тощим бетоном. Поверхность этого слоя также должна быть хорошо выровнена, чтобы не повредить следующий слой – рулонную гидроизоляцию. После всех этих приготовлений выполняется железобетонная фундаментная плита толщиной 20 см из бетона класса В25 и выше, для которого готовится раствор из одной части цемента М350, четырех частей песка и восьми частей щебня. Поверхность плиты выравнивается и заглаживается.

После того как она наберет необходимую прочность (для этого требуется 28–30 дней), начинается строительство стен, например из бетонных фундаментных блоков (ФБС).

После того как стены закончены, на них укладываются пустотелые бетонные плиты перекрытия, которые станут потолком для подвального помещения и полом для первого этажа.

Надо сказать, что это не единственный вариант устройства подвального помещения. Фундамент может заливаться по всей высоте стен подвала, толщина которых составляет 40–50 см. В процессе подготовки к бетонированию монтируется опалубка. Для усиления стены в опалубку помещается арматура, места соединения которой связываются мягкой проволокой. После этого послойно (по 20–25 см) заливается бетон. Для удаления из него воздуха, из-за которого в бетоне образуются воздушные карманы, снижающие прочность фундамента, каждый слой штыкуется или обрабатывается вибратором.

Залитый фундамент оставляется для застывания, во время которого он регулярно поливается водой и защищается от солнца. Благодаря этому исключается появление трещин на поверхности фундамента. Через 2–3 дня опалубка снимается и открывшаяся поверхность осматривается на предмет обнаружения мелких дефектов, которые заштукатуриваются цементно-песчаным раствором.

Еще через 10–12 дней производится гидроизоляция.

Когда наружная тепло– и гидроизоляция выполнена, промежуток между стенами котлована и подвала засыпается грунтом, т. е. производится обратная засыпка. Чтобы дождевые воды не проникали сквозь нее, при завершении строительства по периметру дома выполняется отмостка, монтируются водосточные трубы, водоприемники и т. д.

Таким образом, подвал – это такой же этаж дома, но построенный ниже уровня земли.

Надо признать, что технология, существующая не один десяток лет, вполне отработана и приемлема. Но она создает трудности для индивидуального застройщика, который нередко производит работы на свой страх и риск, не располагая достаточными средствами, чтобы нанять подрядчика; и имеет недостатки, среди которых перечислим следующие.

Реализация такой технологии невозможна без использования тяжелой строительной техники, в частности подъемного крана, экскаватора и т. п. Особенно трудно ее применение на небольших участках, тем более если перед въездом проходит газопровод, протянуты электрические кабели и пр.

Сроки строительства должны быть сжаты, поскольку между рытьем котлована и последующими работами, как мы уже говорили ранее, не должно быть временного промежутка, тем более большого, иначе стены котлована оплывают.

Стены подвала, построенные из блоков, не бывают абсолютно герметичными, и даже в микрощели может проникать вода. По этой причине требуется выполнение высококачественной гидроизоляции.

Поскольку котлован выкапывается, грунт у стен теряет прежнюю плотность, становится более рыхлым и, следовательно, более гигроскопичным. В результате вода концентрируется у стен подвала, что может привести к протечкам, а подвал будет находиться в своеобразной грязевой ванне, пока структура грунта не вернется к прежнему состоянию. Конечно, есть способы избежать этого, например устроить глиняный замок, но это опять потребует дополнительных трудовых, временных и финансовых затрат. Поэтому данная технология в настоящее время применяется редко. Тем не менее уделим внимание и ей, поскольку она может оказаться единственным возможным решением.

Помимо гидроизоляции, которая имеет большое значение для подвального помещения, необходимо создание эффективной вентиляционной системы. Ее отсутствие приводит к концентрации в подвале затхлого воздуха, появлению сырости, плесени, конденсата на всех поверхностях. В результате деревянные элементы начинают загнивать и разрушаться.

Основным качеством глины, которое позволяет использовать ее при устройстве глиняного замка, является пластичность. Когда глина пропитывается водой, объем возрастает примерно в два раза, и она превращается в пластичное тесто, способное сохранять ту форму, которую ему придали. Это возможно благодаря слоистому строению частиц глины, промежутки между которыми заполняются водой. Чтобы получить такой материал, глину, заготовленную осенью и выдержанную зимой при низких температурах, заливают водой и на продолжительный срок оставляют в таком состоянии, не давая ей пересыхать.

Для глиняного замка используется жирная глина с введением не более 5–10 % песка. Добавление в нее извести (1:5) повышает качество глиняного замка.

Для его устройства используется передвижная опалубка, в которую слоями толщиной 20–30 см укладывается и уплотняется подготовленный материал. При этом глина не должна быть ни пересушенной, ни переувлажненной, иначе трамбование слоев будет проходить с значительными трудностями. Достаточно влажная глина формируется в тугой комок, который при сжатии и не распадается на составляющие, и не протекает сквозь пальцы.

Кроме послойного выкладывания глины, применяется еще один способ выполнения глиняного замка – из глиномятки. Так называется ком мятой глины диаметром 15–20 см, который расплющивается в пласт и выкладывается по месту.

Если грунт влажный или близко залегают грунтовые воды, на дне котлована устраивается специальная подушка из крупнозернистого песка толщиной 10–15 см, промежуток между стеной подвала и грунтом заполняется жирной мятой глиной (40–50 см), растертой с нефтяными или дегтевыми остатками (2–3 %), благодаря чему получается качественный боковой глиняный замок (рис. 11).