Pozemek na stavbu domu - geologický průzkum
V dávné minulosti lidé přirozeně vnímali přírodní jevy, byly jejich součástí. Osídlovali především taková místa, kde jim nehrozily časté záplavy či sesuvy půdy. Pro svůj domov nacházeli prostředí s příznivým klimatem vhodným na bydlení. Cestu k bydlení určovaly přírodní podmínky, lidé se nesnažili nad nimi vyhrát.
V současnosti jsme ztratili přirozené pozorovací instinkty,
které by nás chránily před nevhodným výběrem místa na stavbu sídel. Máme však rozvinutou techniku. Ta nám pomáhá odhalovat rizika, která si člověk zasahováním do přírody sám zapříčinil. Odlesňováním, odvodňováním území a klimatickými změnami se přírodní podmínky radikálně mění. Vždy je třeba si předem uvědomit a ověřit: Kde, jak a jakou stavbu budeme zakládat a zda je vůbec vhodné postavit ji na daném místě?
Inženýrsko-geologické mapy
O místní poměry bychom se měli zajímat ještě před koupí pozemku, abychom později nelitovali zbytečně vynaložené peníze. Pro území České republiky jsou vypracovány inženýrsko-geologické mapy. Ty mapují všechny důležité geodynamické jevy jednotlivých území - seismicitu, svahové pohyby, krasové procesy, eroze, přítomnost spraše a podobně. Inženýrsko-geologické mapy by měly být dostupné na stavebních úřadech. Úředník by vás měl upozornit, zda lze na daném území stavět, jakým způsobem, případně zda na to potřebujeme konzultaci odborníka. Pokud již v okolí rodinné domy stojí, můžeme se informovat u sousedů, jaké podmínky při zakládání měli oni. Tyto informace však nestačí: někdy se geologické poměry mohou i na malém území měnit doslova z metru na metr. Rámcově nám však budoucí sousedé mohou poskytnout užitečné informace například o přítomnosti písků a štěrkopísků nebo o výšce hladiny spodní vody, která umí někdy stavebníky řádně potrápit.
Hloubka základů očima laika
Podle poměrů na pozemku by měl projektant vypracovat návrh domu, který zohledňuje přírodní podmínky, a na základě statických výpočtů rozhodnout například o typu, poloze, šířce a hloubce základů. Na internetových fórech se často objevují pochybnosti stavebníků o hloubce základů naplánované v projektu: myslí si, že jsou jaksi automaticky naddimenzované, a rádi by jejich hloubku zmenšily - vždyť základy mělčí o 20 až 30 cm mohou snížit investice o několik tisíc korun. Bez konzultace s odborníkem mohou být takové laické změny oproti projektu velmi nebezpečné. Základy se později poškodí a oprava objektu způsobí mnohem větší finanční a materiálové škody. Při absenci geologického průzkumu se však opravdu občas stane, že projektant se chce navržením příliš hlubokých základů pouze pojistit.
Pravidla pro výkopové práce na zastavěném území
Před zahájením výkopových prací v zástavbě třeba zajistit všechny okolní stavby, které by mohly být touto činností ohroženy. Na zastavěném území platí pravidlo: výkop nemusíme zabezpečovat, pokud se jeho svislé stěny do hloubky 1,3 m hloubí ručně. V zeminách náchylných na sesuv a na místech s častými opakovanými otřesy se stěny výkopů zajišťují podle stanoveného technologického postupu i při hloubkách nižších než 1,3 m. Rozmístění pracovníků u ručních výkopových pracích je takové, aby se vzájemně neohrožovali. Pokud obsluha stroje nemá realizovaných výkopových pracích dostatečný výhled na všechna místa tzv.. ohroženého prostoru (maximální dosah stroje zvětšený o 2 m), nemůže pokračovat v práci a musí ji přerušit.
Geologický průzkum
Geologický průzkum provedený ještě před zahájením projektu bude směrodatným podkladem pro statické výpočty a nejlepším způsobem, jak předejít předimenzování nebo poddimenzování základů. Na rozdíl od obecně vžitých představ geologický průzkum nemusí být extrémně drahý a ani složitý. Například ruční kapesní sonda, která se dá kladivem zahloubit do hloubky 3 m, postačí při geologickém průzkumu pro rodinný dům běžné velikosti. Sonda zjistí geologický profil podloží (polohu a tloušťku jednotlivých vrstev hornin a zemin), jeho půdomechanické vlastnosti (stlačitelnost, únosnost, propustnost) a výšku i kolísání podzemní vody. Zjištěnému stavu můžeme přizpůsobit projekt. Pokud se nachází hladina spodní vody v hloubce do dvou metrů pod okolním terénem, musíme předpokládat, že případné vybudování sklepa bude finančně náročné. Budeme muset zhotovit kvalitní hydroizolaci proti tlakové či agresivní vodě. Pokud však například vrchní dvoumetrovou vrstvu půdy tvoří neúnosné, nehomogenní nebo jílovité zeminy, kvalitní bude založení domu ve větší hloubce. To znamená, že pokud stavbu podsklepíme, získáme prostor navíc, a přitom nevzniknou extrémně vyšší náklady oproti nepodsklepené stavbě. Jelikož výstavba sklepa je poměrně nákladnou záležitostí (nákladnější než výstavba nadzemního podlaží), musíme si dobře rozmyslet, zda se nám tato investice vrátí v podobě dobře využitého prostoru například na skladování ovoce a zeleniny, domácí tělocvičny, dílny, skladu, vinárničky, baru nebo bazénu . V úvahu je třeba vzít i skutečnost, že příští suterén přináší provozní náklady na temperování nebo i vytápění. Navíc, i suterén má být přímo větraný a osvětlený alespoň malými okny, takže jeho výstavba může mírně zvýšit úroveň přízemí. To zase může být později problémem pro těžce se pohybující osoby.
Úprava podloží
Na základě výsledků průzkumu se dá v mnoha případech podloží uměle upravit, či dokonce vyměnit. Málo zplihlé podloží můžeme zhutnit vibrovacími deskami nebo válci, písčité podloží lze pro zvýšení pevnosti injektovat různými chemickými látkami. Nerovnoměrně stlačitelnou málo pevnou zeminu můžeme pod základovou spárou nahradit stabilnější štěrkopískovou vrstvou. Pokud je pozemek ve svahu, je přirozený odtok vody sice zajištěn, ale hrozí to, že v případě přívalových dešťů ji zabrzdí zadní stěna objektu, voda se tam shromáždí, začne pronikat do suterénu a ohrozí statiku domu. V tomto případě je třeba na svahu za domem vybudovat odtokové jímky a vodu jimi odvést mimo domu. Pokud je to nezbytné, zejména pokud je voda agresivní, v jisté vzdálenosti od objektu se vytvoří hydroizolační clona, která budoucí konstrukci ochrání. Může se utvořit pomocí injektáže cementovou, jílovou nebo bentonitové směsí, nebo postavením štětovnice.
Hladina spodní vody
Asi největší problémy způsobuje vysoká hladina spodní vody (HSV). Její snížení dosáhneme odvodněním drenáží nebo čerpáním. Při pozorování hladiny spodní vody je třeba počítat s tím, že na jaře a podzim je její hladina vyšší než v létě a v zimě, a proto se i při návrhu hydroizolace zohledňuje nejvyšší možná hladina. Roční období je vhodné brát v úvahu i přímo při plánování postupu výstavby. Pokud je stavebník nedočkavý, zemní práce proběhnou brzy na jaře, kdy je HSV ještě příliš vysoká. Stavebník se proto rozhodne počkat s betonováním základů, dokud spodní voda opadne. Eroze půdy může takto výkopy znehodnotit. Ve spodní části výkopů se bude vlivem eroze tvořit bláto, které je třeba opět odstranit.
Zátopová území
Opakované, téměř každoroční zkušenosti ukazují, že domy postavené v zátopovém území vodních toků jsou velmi ohroženy. Pokud se výstavby domu v takovém území nemíníme vzdát, dají se proti zaplavení ochránit alespoň částečně. Taková opatření jsou však finančně poměrně náročná, ale jsou levnější než pravidelná likvidace následků povodní. V první řadě musí být proti tlakové vodě dostatečně izolovaný suterén, případně i obvodové zdi. Strop suterénu by neměl být pod terénem. Jeho co nejvyšší umístění nad terénem zvyšuje bezpečnost stavby. Co nejmenší okna suterénu by měly mít vodotěsně uzavíratelné okenice. Podobné vodotěsné kryty jako na okna by měly být připraveny i na vstupní dveře. Všechny trubky vstupující do suterénu by měli mít zpětné klapky, navíc, potrubí domovní kanalizace by mělo být vybaveno čerpadlem schopným protlačit odpadní vodu proti vzduté hladině do kanalizace.
Hloubka základové spáry
Obecně platí, že základová spára, tedy rozhraní spodní části základu a podkladového štěrku, by měla být v nezámrzné hloubce. Pokud se pod základy dostane voda, která později zamrzne a zvětší tak svůj objem, základy vytiskne nahoru. Když se pak roztaje, základy klesnou. Po několika takových cyklech mohou základy, a tím i zdi na nich postavené, popraskat. Obecně se doporučuje zděné stavby zakládat na kamenité půdě minimálně v hloubce 50 cm, na štěrkopísku 80 cm, na hlinitých půdách 100 cm a jílovitých půdách až 120 cm. Při soudržných zeminách, kde je hladina podzemní vody v hloubce méně než 2 m pod povrchem terénu, musí být základová spára v hloubce minimálně 1,2 m. Pokud zakládáme malé objekty (například garáže) na jílovité nebo hlinité půdě, nemusíme kopat až do nezámrzné hloubky původní zeminy (v jílu i 120 až 150 cm), postačí udělat pod základy zhruba 20-centimetrové štěrkové lůžko, protože voda klesne na spodek lůžka a po zamrznutí nevytiskne základy nahoru.
Zeminy, výkopové práce a únosnost
Z normového třídění zemin vychází oficiální ceník výkopových prací, přestože v současné době se ceny poskytované firmami častěji tvoří dohodou. Čím vyšší třídy je zemina, tím jsou zemní práce náročnější, a tedy i dražší. Na práci se zeminami třídy 1 a 2 teoreticky postačuje jednoduché nářadí (lopata, krumpáč, rýč), na výše třídy zeminy je obvykle nezbytné používat stroje. I samotné dočišťování a vyrovnávání povrchů při zeminách vyšších tříd je těžší a náročnější. U provedení výkopu v jílovitých a nepropustných horninách je proto výhodnější vyhloubit výkop strojově o něco hlouběji a povrch urovnat vrstvou štěrkopísku (lůžko pod betonáž), jak po odchodu bagru dorovnávat zeminu do požadované hloubky ručně. Zhotovení štěrkového lože pod celým objektem má opodstatnění i na lepší ochranu zabudovaných materiálů před vzlínající vodou. Ve skalnatém podloží musíme v některých případech použít speciální mechanismy nebo odstřel. Ačkoli skalnaté a poloskalní horniny jsou z hlediska ceny výkopových prací nevýhodné, z hlediska únosnosti půdy jsou naopak pro stavebníka nejvýhodnější. Budově poskytují výbornou stabilitu. Hrubý štěrk, pevně ulehnutý stavební odpad, struska, tuhý a mastný jíl jsou poměrně vhodným podložím. Pozor je třeba dát, pokud se na pozemku nachází spraš (velmi jemná prachová hlína) - při styku s vodou se může stát tekutou. Písek a štěrkopísek jsou z hlediska únosnosti vhodné, ale při výkopu je nezbytné zvolit mírnější sklon svahů jámy (1: 2) nebo injektáž na jejich zpevnění. Pokud je hladina podzemní vody nad úrovní základové spáry, je třeba zakládat odvodňující stavební jámy nebo její utěsnění. Promočené, vodou nasycené zeminy jsou nevhodným podložím; třeba je odvodnit. Ornice, znečištěné povrchové vrstvy a smetiště jsou naprosto nevhodným podložím a před výstavbou se musí odstranit.
Rozdělení zeminy
V ČSN se zeminy z hlediska výkopových prací, terénních úprav, výkopů a násypů rozdělují do sedmi tříd:
1 - soudržné horniny a nesoudržné horniny se zrny do 2 cm (neulehnutá ornice, hlína, písčitá hlína, písek),
2 - soudržné horniny snadno rozpojitelné s výjimkou jílu, nesoudržné horniny středně ulehnuté se zrny do 5 cm (ornice, hlína, spraš, hlinitý písek, písek, štěrkopísek),
3 - soudržné horniny středně rozpojitelné, pevné konzistence, nesoudržné ulehnutí horniny s kameny do 10 cm (hlína, spraš, jílovitá hlína, jíl, písčitý štěrk),
4 - soudržné horniny těžko rozpojitelné, tvrdé konzistence, nesoudržné horniny s kameny do 25 cm, silně rozpukané zvětralé horniny, kašovité až tekoucí horniny (jíl, jílovitá hlína, drobný štěrk s jílovitým nebo hlinitým pojivem, zvětralá opuka),
5 - skalní a poloskalní horniny s tloušťkou vrstev do 15 cm, skalní horniny silně rozpukané a zvětralé a nesoudržné horniny s kameny do 25 cm, případně do 0,1 m 3 do 50% objemu (hrubý štěrk s jílovitým tmelem, pískovec, opuka, jílovitá břidlice, zmrzlá zemina),
6 - skalní horniny těžko trhatelné, uložené ve vrstvách do 25 cm (slepenec, pískovec, vápenec),
7 - skalní horniny velmi těžko trhatelné (křemence, hlubinné vyvřeliny).
Základové pásy jsou nejčastěji používaným typem základů rodinných domů,
které nejsou podsklepené. Probíhají pod všemi nosnými zdmi domu, pod příčkami hrubšími než 150 mm, pod komínem a nástupním stupněm monolitického schodiště, případně i pod jinými těžkými prvky nebo prvky s nosnou funkcí. Jejich šířka by měla záviset na statickém výpočtu na základě únosnosti podloží. V běžných případech postačuje, pokud se k tloušťce zdiva nad základovým pasem připočte z každé strany 100 mm (čili například u zdi o tloušťce 40 cm je to šířka základu 60 cm). Pokud stavíme podsklepenou stavbu, při které počítáme s přizdívkou (ta má samozřejmě společný základ s nosnou konstrukcí domu), musíme základový pás rozšířit o odpovídající šířku.Při výši více než 1,5 m by měla být šířka přizdívky 15 cm. Pokud zhotovujeme nepodsklepený dům se základy z bednících tvarovek, z vnější strany mohou tyto tvarovky lícovat se zdivem a směrem dovnitř budou rozšířeny. Takové excentricky umístěné základy však musí být širší než klasické středově umístěné základy, aby se nemohly vlivem excentrického zatížení pootočit .Někdy bývá jejich požadovaná šířka až 90 cm. V případě, že stavíme nepodsklepené lehkou montovanou stavbu, která má obvykle čtvrtinu až pětinu hmotnosti zděné stavby, nemusí být základy příliš široké - postačí šířka 300 mm.
Základové desky sice prodražují stavbu rodinného domu,
ale někdy se jim nelze vyhnout. Je to zejména v případě, pokud bude objekt podsklepený, nebo tehdy, když je základová půda málo únosná. K tomuto řešení přistupujeme v situaci, kdy se ve výšce základové spáry nachází spodní tlaková voda. Tloušťka základové desky může být ve speciálních případech až 60 až 120 cm a bude zároveň plnit roli ochranu proti tlakové vodě. V případech, kdy je stavba těžká a má být založena na stlačitelném podloží (nebo pokud se vyskytuje v podloží agresivní spodní voda), je nezbytné zhotovit takzvané krabicové základy. Znamená to, že z monolitického betonu se nezhotoví pouze deska, ale i stěny a strop základů, které jsou ve tvaru velké krabice. V tomto případě jsou všechny části spojeny do tuhého prostorového celku.
Základové patky šetří materiál základů,
ale nedají se použít pod klasické nosné zdivo. Používají se pod nosné sloupy tehdy, pokud je nosná konstrukce objektu skeletová (což bývá při výstavbě rodinných domů spíše výjimkou). Druhou podmínkou je v celém rozsahu stejnorodá a dostatečně únosná základová půda. Jejich použití je výhodné pouze tehdy, pokud je délka celé patky v daném směru menší než polovina osové vzdálenosti sloupů. V opačném případě se více vyplatí použít deskové nebo pilotové základy. Na jednodušší zhotovení bednění bývají patky obyčejně čtvercového nebo obdélníkového tvaru. Občas se můžeme setkat i se základovými patkami kruhového nebo jiného tvaru.
Plocha základů
Vlivem zatížení horní stavbou se půda pod základy bude mačkat a způsobovat sedání stavby.Tato rychlost bude záviset na stlačitelnosti a propustnosti půdy (například na skalnatém podloží bude minimální). Zpočátku bude stavba sedat rychleji, později by se sedání mělo zpomalit.Základy tedy musí být navrženy tak, aby půda během sedání nebyla příliš zatížena. To by stavbu poškodilo. Pokud by bylo spočítáno zatížení základové desky horní stavbou vyšší než je povoleno, šířka základů by se měla zvětšit. Zvětšení šířky základů by mělo vést k tomu, že se zatížení rozloží a sníží na přípustnou hodnotu. Přípustné zatížení se liší podle druhu půdy: při štěrkových zeminách je to 0,4 až 0,5 MPa, při hrubém písku 0,25 až 0,35 MPa, při jemném písku 0,2 až 0,25 MPa, při suché soudržné zemině 0,12 MPa a při měkké hlinité zemině dokonce pouze 0,05 MPa. Nemusíme však stavět příliš široké základy. Někdy je vhodnější půdu zpevnit zhutněním nebo injektáží. Dalším, v některých případech finančně výhodnějším řešením je změna typu konstrukce stavby - místo klasické zděné stavby se rozhodneme pro snadnou montovanou dřevostavbu. Ta má přibližně jen 1/4 hmotnosti klasické zděné stavby. Takto lze navrhnout základy na podstatně nižší zátěž.
Sedání stavby
Sedání musí být zajištěno rovnoměrně. Nerovnoměrné sedání vzniká v důsledku nehomogenní základové půdy nebo jako důsledek špatně rozloženého zatížení. Pokud stavíme v sousedství již postavené stavby, nesmíme zasáhnout do zeminy pod ní, přesná minimální vzdálenost a hloubka od základů jiné stavby závisí na druhu zeminy a zatížení domu. Pokud budeme stavět blíže, je třeba zajistit základy starší budovy masivní podzemní stěnou. Pokud jde o přístavbu, novostavba bude sedat jinak než stará část, a proto je nezbytné oddělit je dilatační spárou, a to nejen v základech, ale i v celé stavbě. V minulosti při budování podsklepených budov bylo často nutné nechat stavbu přes zimu vymrznout a omítky dělat až následující rok, aby se stavba stabilizovala a nové omítky nepopraskaly. V současnosti, v době geologických průzkumů a statických posudků, zejména při nepodsklepených stavbách není nezbytné. A kdy začít se stavbou? Pokud budova bude mít suterén, může se zhotovit na podzim, v zimě vymrznout a na jaře se může pokračovat ve stavbě přízemí. Druhou možností je začít s prací na výkopech na jaře a do zimy stavbu zastřešit a uzavřít.
