Deja, individualių gyvenamųjų namų statyboje, neretai ir daugiabučių pastatų bei kituose projektuose, pamatų pagrindų geotechniniai rodikliai laikomi pastoviais, o įvardytieji specifiniai veiksniai – vertinami retai.
Be to, vis dar trūksta supratimo, kad pastato konstrukcinės schemos turėtų būti glaudžiau siejamos su jo pagrindų atmaina, būkle bei statybos aplinkybėmis. O juk pastato konstrukcinis patikimumas priklauso ir nuo to, kaip adekvačiai įvertinsime statybvietės geotechninių sąlygų kaitą, pagrindų, pamatų ir virš jų sumontuotų laikančiųjų konstrukcijų bendrą darbą.
Žinoma, patogiau manyti, kad kažkieno surinkti ir projekte nurodyti pagrindų geotechniniai rodikliai išliks pastovūs ir nepriklausys nuo organizacinių ir technologinių statybos aspektų: pertraukų, jų trukmės ir darbų atnaujinimo momento, aikštelės paruoštumo, paviršinio vandens surinkimo ir gruntinių vandenų drenavimo būdų, gretimai vykstančių statybos darbų ar / ir nutiestų kelių, savavališkų iškasų (o kiek žalos patiriama dėl tvenkinukų prie sodybų!), paklotų standžiųjų, vandeniui nelaidžių dangų, šlaituose įrengtų atraminių sienelių...
Deja, net vienos atmainos pagrindo geotechninių savybių kaitos priežasčių yra daug ir įvairių, todėl kai kuriems projektuotojams, darbų vadovams ir užsakovams atrodo, kad patikimas pamatų pagrindų elgsenos prognozavimas – neįgyvendinamas uždavinys, siekiamybė, spekuliacijų objektas. Tokia nuomonė pagrįsta – pagrindų būklė priklauso ir nuo atsitiktinių gamtinių veiksnių, tačiau egzistuoja ir techninės, deja, ne visada numatomos arba darbų vadovų nedrįstamos siūlyti, konstrukcinės priemonės ir sprendimai, neutralizuojantys žalingus poveikius pagrindams.
Ilgalaikis drėgmės poveikis
Besibaigianti ūkio krizė, ne visada sėkminga objektų statybos atnaujinimo patirtis rodo sustabdytų statybos darbų konservavimo klaidas. Ne kartą įsitikinta, kad dėl pakitusių pagrindų eksploatacinių sąlygų kartais būtų naudinga patobulinti ar net pakeisti laikančiąsias pastatų konstrukcijas ar jų konstrukcines schemas.
Adekvačiai vertinti situaciją kartais trukdo aukštojoje mokykloje įkalti šablonai, kad smėliai ir moliai yra geri, stiprūs, mažai besideformuojantys gruntai („negili morena – pamatų projektuotojų svajonė“?). Tačiau šių gruntų kilmės, granuliometrinių, drėgnio rodiklių ir, svarbiausia, eksploatacinių sąlygų įtakos įvardytomis savybėmis įvertinti dažnai nesugebame arba neteikiame reikšmės. Dėl to ir kyla noras siaurinti geotechninių tiriamųjų darbų programas arba jų atsisakyti, pasitenkinti ribotu duomenų kiekiu, o atnaujintas statybas tęsti, neįvertinus suintensyvėjusio klimatinio poveikio be dirvožemio (velėnos) sluoksnių ilgą laikotarpį išbuvusioms aikštelėms, iškasų gruntui ar peršalusiems pamatams.
Netinkamai užkonservuotos (įrengtos), apvandenintos iškasos, ilgam paliktos statybos aikštelės be paviršinio dirvožemio sluoksnio, nukasti pylimai, iškastos šlaitų terasos ir organizuoto paviršinių vandenų surinkimo bei nutekinimo sistemos nebuvimas, dėl teritorijos lyginimo nesutankintu supiltiniu gruntu padidėjusi kritulių ir paviršinių vandenų infiltracija, kitaip pakeistas vietovės reljefas, drėgmės garavimą paviršinėje aeracijos zonoje trikdančiomis dangomis padengti plotai gali lemti didesnį (papildomą) pagrindų grunto įmirkį ir gilesnį jų peršalimą. Tai veiksniai, būdingi objektams, kuriuose statybos darbai buvo laikinai sustabdyti neužpylus pamatų iškasų arba jas užpylus, bet nesutankinus supiltinio grunto, neįrengus drenažo ir t. t.
Yra ir kitų, „sėkminguose” statybos objektuose pasitaikančių priežasčių, lemiančių pagrindų ar šalia pamatų esančio supilto grunto drėgnio padidėjimą – netinkamo pločio, šalčio iškelta ir neigiamą nuolydį įgijusi nuogrinda, blogai sutankintas supiltinis gruntas šalia pamatų arba komunikacinėse tranšėjose, kuriomis priteka gruntinių vandenų. Dažnai tai lemia grunto
stiprio sumažėjimą ir didesnes deformacijas, peršalusio pagrindo kilsnumo padidėjimą, būdingą molingiems gruntams. Dažniausiai pagrindų stipris sumažėja, jei pastatai buvo pradėti statyti ant sekliųjų pamatų, jei ilgesnį (žiemos) laikotarpį buvo palikta atvira iškasa, nespėta įrengti šildomo rūsio. Vėliau, suaižėjus pastatų sienoms ar išsiklaipius kolonoms, prasideda nemaloni ir dažniausiai nerezultatyvi kaltųjų paieška.
Žinoma, neaukštiems individualiesiems gyvenamiesiems namams dėl drėgmės pakitusi molinių gruntų konsistencija ir padidėjusios plastinės deformacijos gal ir nekels didelio pavojaus. Jų pamatai dėl brinkstančio ir besideformuojančio grunto, pagilėjusio įšalo nulemto kilsnumo gal neišsikilnos ar pasislinks (tai priklauso ir nuo pagrindų atmainos, sluoksniuotumo, pastato konstrukcinių ir eksploatacinių apkrovų), bet negilūs prie pastato prišlietų laiptelių ir terasų pamatai gali susiklaipyti.
Tiražuoti sprendimai – ar jie visada adekvatūs?
Įvairiuose tipizuotų detalių kataloguose galima aptikti skirtingų juostinių pamatų, rūsio sienų ir pirmojo aukšto, rūsio grindų šiltinimo variantų (1, 2 pav.). Atsižvelgiant ne tik į rūsio šildymo / eksploatavimo pobūdį, naudingiau, kai šiltinimas įrengiamas per visą rūsio sienos (cokolio) aukštį, kai vertikalūs termoizoliaciniai sluoksniai, izoliuojantys visą pastato perimetrą, įrengiami pamatų išorėje ir per visą jų aukštį (3 pav.). Tariamai ekonomiškesnė, šiltinimo medžiagas ir darbą taupanti alternatyva – termoizoliacinio sluoksnio įrengimas negilaus juostinio pamato viduje arba tik ribotame paviršiniame gylyje, bet giliau, nei siektų įšalas, kartais ir perimetrinėse grindų juostose prie vidinio išorinių sienų paviršiaus. Bėda, kad šiuo atveju ne visada pavyksta sutapdinti sienos ir pamatiniuose blokuose (juostinio pamato monolite) įspraustus termoizoliacijos intarpus.
Tačiau svarbiausia, kad pasirinkus tokį pamatų ar rūsio sienų apšiltinimą, neįvertinamas neišvengiamas pagrindų ir aplinkinio grunto drėgnio padidėjimas dėl periferinių ir pagrindų grunto zonų temperatūros skirtumo. Jis gali siekti iki dešimties laipsnių (priklauso ir nuo pastato eksploatacinio režimo), o susidaro dėl to, kad pamatų betonas tampa tarsi tankus „šalčio bangos laidininkas”, giliau įšąlantis grunto analogas. Dėl šio skirtumo gruntinio vandens garai migruos iš šiltesnių grunto zonų ir kaupsis šaltesnėse (daugiau įšalusiose) zonose prie pamatų. Molingame ar molio grunte drėgmė gali padidėti 7–8 %. Įmirkis bus didesnis pirmaisiais pastato eksploatacijos metais ir paviršiniuose grunto sluoksniuose. Situaciją blogina geoinžinerinių tyrimų rezultatais nepagrįstas gyvenamųjų teritorijų plėtotojų noras įrengti sekliuosius pamatus, ne visada pamatuotas noras atsisakyti drenažo sistemų. Jis dažniausiai grindžiamas argumentu, kad projektuose nebenumatoma rūsių ir pusrūsių, bet iš tikro svarbių teritorijų inžinerinio paruošimo elementų atsisakoma siekiant didesnio pelno.
Kiek teko kalbėti su mokslininkais, geotechnikos specialistais, vieningos nuomonės dėl sutankinto paruošiamojo pamatų sluoksnio po pamato padu nėra. Vieni teigia, kad senosios rekomendacijos silpnuose pagrinduose įrengti monolitinį betoninį, kartais net armuotą paruošiamąjį sluoksnį yra pagrįstos ir pasiteisinusios, tačiau kiti yra atsargesni. Pavyzdžiui, teigiama, kad silpnesnių molio, molingų gruntų reakcija į apkrovas priklauso nuo drenavimo sąlygų: jų sutankėjimo ir sustiprėjimo (konsolidacijos) zonos dydis priklauso nuo išspausto vandens pašalinimo galimybių. O šios bus geriausios, jei toks paruošiamasis sluoksnis bus įrengtas iš gruntinį vandenį gerai drenuojančio, sutankintos ir tinkamos frakcinės sudėties skaldos sluoksnio. Betonas, kad ir koks stiprus jis būtų, išspausto vandens nedrenuoja ir silpnam vandens prisotintam pagrindų gruntui konsoliduotis, dalelių sankabumui padidėti nepadeda. Šiuo požiūriu ne ką geresnis ir daugelio statybininkų mėgstamas smėlio sluoksnis – jo smulkios poros užsikemša molio dalelėmis ir drėgmės drenavimas nutrūksta.
Praktinės ir projektinės rekomendacijos
Jei pastatui teks remtis į palyginti silpną, vandens prisotintą ar kitokį netolygiai bei smarkiai deformuojamą (nusėdantį ar kilsnų) pagrindą, būtina numatyti pamatų ir viso pastato standumą didinančias priemones. Tiesa, didelė dalis geotechnikos specialistų tokiam teiginiui prieštarautų, siūlytų lyg ir priešingo pobūdžio rekomendacijas – taikyti ne standžias, o lanksčias, prie pamatų deformacijų geriau prisitaikančias antžeminių konstrukcinių elementų jungtis. Jų argumentas logiškas – deformuojantis standžios konstrukcijos pastatų pagrindams, pastato laikančiosiose konstrukcijose susidaro papildomų įrąžų, momentų, formuojasi sudėtingesnis įtempimų būvis (sukamasis lenkimas ir pan.), tokias konstrukcijas tenka atsakingiau ir gausiau armuoti, imtis kitų jungčių standumą užtikrinančių priemonių. Santykiškai laisvos jungtys, lankstūs konstrukciniai elementai gal ir geriau prisitaikytų prie pamatų deformacijų, bet ar daug esame matę tokių konstrukcinių sprendimų katalogų, tipinių detalių? Tokie galėtų būti pastatai su plūktinėmis molio ar laikančiosiomis presuotų šiaudų sienomis, seisminiams rajonams pritaikyti projektai, bet mūsų šalyje jie statomi palyginti retai.
Medinių karkasinių pastatų savininkai taip pat nebūna patenkinti braškančiais statramsčiais, išlinkusiomis sijomis, suskeldėjusiu gipskartoniu; metalinių karkasų specialiosios judriosios (lankstinės) jungtys daugeliui užsakovų būtų brangokos, sudėtingos, o ir nėra įprasta tokių konstrukcijų naudoti mūsų šalies statybose. Taigi, matyt, teturime vieną išeitį – užtikrinti priimtiną pamatų deformacijų lygį ir kiek galima mažesnes, tolygias antžeminės pastato dalies deformacijas.
Kokios nuomonės aptartu atveju besilaikytume, visada naudinga surenkamuosius juostinius ar kitokius atskiruosius pamatus keisti standesniais monolitiniais, taip pat ir poliniais (gręžtiniais, spraustiniais su atskiraisiais ar sijiniais rostverkais); šiuo požiūriu šiuolaikinės statybų technologijos tendencijos yra palankios.
Kad ir kaip žiūrėsime, mūriniuose pastatuose iš blokelių būtinai reikėtų numatyti standumo juostas (aukštų perdangų lygyje, sutapdinant su sąramomis virš langų). Pastarosios turėtų būti armuotos išilgine, ne mažesnio kaip 12 mm skersmens armatūra (4–6 strypai), o jas betonuoti geriau šiltuoju metų laikotarpiu, kai pagrindo gruntas tikrai nebus iškeltas. Anksčiau, kai buvo daugiau paplitę surenkamieji juostiniai pamatai, standumo juostos buvo betonuojamos ir virš pamatinių blokų eilių, dabar pastarąsias pakeitė monolitiniai juostiniai pamatai, juostinis polių rostverkas. Šiuo požiūriu yra palanki tendencija perimti skandinavų, vokiečių patirtį – projektuoti ištisines pamatų plokštes.
Svarbus ir perdangos standumas, nes jis lemia šios konstrukcijos gebą išlyginti didelius ir netolygius pamatų nuosėdžius. Tam perdangos konstrukcijoms galima numatyti monolitines plokščiąsias ar surenkamąsias-monolitines (briaunotąsias) perdangas. Lengvai surenkamų net be kranų, vėliau užpilamų monolitinio betono sluoksniu, pritaikytų individualiems gyvenamiesiems ir neaukštiems visuomeniniams pastatams, horizontalias standžias diafragmas formuojančių surenkamųjų-monolitinių perdangų konstrukcijų sprendimų netrūksta. Žinoma, nederėtų „nurašyti“ ir gelžbetoninių surenkamųjų plokščių, tačiau individualiuose gyvenamuosiuose pastatuose jos neretai deramai neinkaruojamos, siūlės tarp jų užpildomos silpnu skiediniu, net statybinėmis šiukšlėmis, todėl ir tolygesnių nuosėdžių užtikrinti negali.
Kitos aptariamu požiūriu palankios individualių gyvenamųjų, nedidelių daugiabučių pastatų konstrukcinės raidos tendencijos – liktinių klojinių iš polistireninio putplasčio, cemento ir medienos drožlių plokščių, tuščiavidurių smulkiagrūdžio betono blokelių panauda pastatų sienose. Jei pernelyg netaupoma armatūros, o jos strypynai tinkamai sujungiami, nenaudojama itin žemų klasių betono, tokiuose liktiniuose klojiniuose suformuojamas pakankamai standus gelžbetoninis karkasas iš horizontalių ir vertikalių ryšių, statramsčių, spyrių. Jis padeda išlyginti pastato deformacijas, suteikia šiam standumo.
Matyt, svarstant pastato konstrukcinių schemų pranašumus, reikėtų pasisakyti už visas konstrukcines, technologines ir projektines priemones, lemiančias kuo didesnių pagrindų grunto tūrių panaudą, ilgalaikį jų laikančiųjų savybių, jei ne didėjimą, tai nors pastovumą, kuo tolygesnį įtempimų būvį ir kuo mažesnes įtempių koncentracijas šiuose pagrinduose, tempimo įtempių ir momentų perdavimo į šiuos pagrindus eliminavimą ar geroką sumažinimą. O kokiomis priemonėmis tai bus pasiekta – lemia techninės ir finansinės galimybės, architektūrinių ir konstrukcinių pastato sprendimų specifika.
