Základy jsou nejspodnější částí stavby, jimiž stavba přichází do styku s nejpřirozenějším stavebním materiálem, kterým je základová půda. Bez spolehlivých základů se dříve či později dočkáme nerovnoměrného sedání domu, což s sebou zpravidla nese vznik trhlin, a to nejen ve stěnách a stropech, ale i v samotných základech. Chyba v základech může být příčinou narušení přípojek, nedovírání oken, dveří a dalších podobných nepříjemností.
Typy základů a jejich volba
Jak dům založit, respektive jaká bude jeho základová konstrukce, záleží v prvé řadě na geologických poměrech pozemku, na únosnosti a stejnorodosti podloží a hladině podzemní vody. Nestlačitelné skalní a poloskalní horniny jsou pro zakládání staveb nejvhodnější. Velmi dobrý podklad nabídnou i ulehlé vrstvy písků a štěrků. Problematické může být založení stavby na jílech nebo tam, kde není podloží kompaktní, stejnorodé, například ho zčásti tvoří násyp. Na základě posouzení podloží, budoucího zatížení stavbou a jejího půdorysu navrhne projektant typ, hloubku založení, velikost a tvar základů. Jejich úlohou je přenést veškeré zatížení do podloží tak, aby nedocházelo k deformacím stavební konstrukce způsobené nerovnoměrným sedáním stavby.
Plošné základy
V běžných podmínkách rodinným domům vyhoví plošné základy - základové pasy nebo plovoucí základová deska. Zásadním rozdílem mezi těmito dvěma způsoby je, že v prvním případě nesou tíhu domu betonové pasy pod nosnými stěnami, zatímco základová deska je pod celým půdorysem domu a je možné ji zatížit kdekoliv.
- Základové pasy: Jsou dosud nejčastějším způsobem zakládání stavby rodinných domů. V terénu vyhloubené výkopy se vylijí betonem, u neúnosných zemin železobetonem. Dříve se pokračovalo dřevěným bedněním pro vytvoření vlastního základového pásu, dnes bednění nahrazují betonové tvárnice, které tvoří bednění, vylijí se betonem a zůstávají součástí konstrukce - takzvané ztracené bednění. Šířka a hloubka pasů je dána statickým výpočtem, šíře pak vychází i z tloušťky zdiva. Základové pasy se budují pod všemi nosnými konstrukcemi, případně i pod příčkami. Jednotlivé pasy tvoří základové rošty.
- Základová deska: Je finančně náročnější a volí se v obtížnějších podmínkách - při málo únosném či nesourodém podloží, nebo tam, kde je koncentrace a radonové riziko vyšší. Tuhá železobetonová deska přenáší zatížení na celou plochu a brání nerovnoměrnému sedání stavby.
Speciální způsoby zakládání
- Základové patky: V některých případech, zejména u skeletových konstrukcí, často dřevostaveb, postačí betonové základové patky pod nosnými sloupy skeletu.
- Zemní vruty: Lehčí stavby lze založit na zemních vrutech. Na zemních vrutech KRINNER je možné založit stavbu jakékoli velikosti a nosnosti až 72 kN na vrut. Realizace není omezena ročním obdobím, tedy ani mrazem. Výstavba probíhá velmi rychle, například pro dřevostavbu rodinného domu stačí jeden den.
Funkční požadavky na základy
Požadavky na funkci základů vyplývají jednak z předpisů obecně závazných, jimiž jsou zejména stavební zákon č. 183/2006 Sb., vyhláška č. 268/2009 Sb., zákon č. 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky, nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky, nařízení vlády č. 251/2003 Sb., a nařízení vlády č. 128/2004 Sb., jednak z technických norem, jednak ze zvláštních přání stavebníka. Je třeba při práci s nimi pracovat vždy s platným zněním.
Závazné požadavky
- Ustanovení § 156 zákona č. 183/2006 Sb.: Požadavky na ochranu zdraví a životního prostředí.
- Ustanovení § 152 a 153 zákona č. 183/2006 Sb.: Požadavky na stabilitu stavby a dozor.
- Ustanovení § 13 zákona č. 22/1997 Sb.: Prohlášení o shodě stavebních výrobků.
- Ustanovení § 6 vyhlášky č. 268/2009 Sb.: Základy musí být navrženy tak, aby splňovaly základní požadavky na stabilitu stavby.
- Ustanovení § 9 vyhlášky č. 268/2009 Sb.: Musí být posouzeny mezní deformace základových konstrukcí a připojovacích potrubí.
- Ustanovení § 10 vyhlášky č. 268/2009 Sb.: Stavba nesmí ohrožovat zdraví a životní prostředí zejména následkem uvolňování látek nebezpečných pro zdraví, znečištění vzduchu a půdy, výskytu vlhkosti ve stavebních konstrukcích. Základy musí odolávat vlivům atmosférickým a chemickým, záření a otřesům.
- Ustanovení § 18 vyhlášky č. 268/2009 Sb.: Základy musí být chráněny před agresivními vodami a látkami, které je poškozují, a také před vlhkostí, popřípadě před podzemní vodou.
Vybrané výrobky používané při zakládání staveb
Nařízení vlády č. 163/2002 Sb. specifikuje vybrané výrobky, mezi které patří prefabrikované výrobky pro stěny a vodorovné konstrukce, geosyntetické materiály (membrány a textilie), kovové a plastové kotvy do betonu, popílky a granulát pro násypy a zásypy, prefabrikované výrobky pro drenáže, horninové kotvy, předpínací systémy stavebních konstrukcí a jejich prvky.
Čtěte také: Detailní pohled na mechaniku zemin
Geotechnický průzkum
Geologické poměry na pozemku je možné určit z podrobných geologických map a znalosti místních poměrů, zkušeností ze sousedních pozemků nebo i výskytu charakteristických rostlin. Ve složitějších případech je potřeba přizvat k posouzení stavebního geologa. Tato konzultace se vyplatí i před koupí pozemku, může nás varovat, že zakládání stavby bude nákladné, ne-li nemožné.
Hlavním cílem geotechnického průzkumu je poskytnutí takových údajů o geologických a hydrogeologických poměrech staveniště a jeho okolí, jakož i o vlastnostech základové půdy, jež umožní technicky správný, ekonomicky přijatelný a časově i technologicky proveditelný návrh geotechnické konstrukce za výrazné redukce geotechnických rizik spojených s tímto návrhem i jeho realizací.
Typy geotechnického průzkumu
- Předběžný průzkum: Zahrnuje důkladnou prohlídku staveniště a jeho okolí, studium archivních materiálů (rešerše např. z Geofondu) a seznámení se stavebním záměrem. Jen zcela výjimečně se provádějí odkryvné terénní práce, nicméně nepřímé průzkumné metody (geofyzikální měření) jsou relativně časté.
- Podrobný průzkum: Zahrnuje veškeré práce potřebné k získání co nejúplnějších poznatků o geotechnických poměrech na staveništi. Je zpravidla podkladem pro projekt DSP a musí vždy správně odhalit nejdůležitější geotechnická rizika příslušného staveniště s ohledem na druh a rozsah plánované stavby.
- Doplňkový průzkum: Bývá realizován v případech, kdy při plánovaných pracích průzkumu podrobného dojde k takové situaci, že vzniklý geotechnický problém nelze uspokojivě objasnit, nebo v případech výrazné změny ve tvaru, statickém působení, či umístění stavby.
Metody průzkumu
Vlastní geotechnický průzkum vychází z dosavadní prozkoumanosti staveniště, a to formou geotechnické rešerše ze stávajících podkladů, získaných nejčastěji v Geofondu. Dále jsou plánována průzkumná díla, což jsou zejména tzv. jádrové vrty, méně často kopané sondy. Tato průzkumná díla musí být nejen dostatečně četná s ohledem na rozsah plánovaného objektu, ale musí zejména zasahovat do dostatečné hloubky tak, aby popis a vlastnosti základové půdy byly známy v celém rozsahu její interakce s konstrukcí.
V rámci geotechnického průzkumu jsou dále plánovány zkoušky základových půd, a to jak laboratorní, pro které je třeba odebrat příslušné vzorky (porušené i tzv. neporušené) a dále zkoušky polní, k nimž v našich podmínkách řadíme např. sondy penetrační, které jsou jednak dynamické, jednak statické.
- Dynamické sondování: Principem dynamického sondování je zarážení jistého hrotu na konci soutyčí určitými dynamickými rázy, přičemž se určuje počet úderů potřebných na zaražení o 200 mm. Na základě počtu úderů lze usuzovat na některé globální vlastnosti základové půdy, tzn. v případě zemin jemnozrnných na konzistenci a v případě zemin hrubozrnných na ulehlost.
- Statická penetrace: Základem statické penetrace je kontinuální zatlačování penetrační sondy skládající se ze speciálního hrotu a sady penetračních trubek, a to konstantní rychlostí kolem 20 mm·s-1. Odpor, který základová půda klade vnikání penetrační sondy, je pak rovněž jistým měřítkem kvality a vlastností zeminy.
Návrh základů a statický výpočet
Při projektování základů je třeba zohlednit vlastnosti a složení podloží. Velikost základů - resp. šířka a hloubka pasů a tloušťka základové desky - závisí na statickém výpočtu. Návrhová tabulková únosnost zeminy pro 1. geotechnickou kategorii je uvedena v ČSN 73 1004. Z této podmínky se stanoví šířka základu v základové spáře. V projektových dokumentacích je častou chybou návrh, kdy šířka základu je shodná s šířkou nosného zdiva. Vždy je nutné i v případě splnění podmínky mezního stavu únosnosti dodržet minimální vyložení základového pasu vůči zdivu o 100 mm.
Čtěte také: Efektivní zakládání s vruty
Zatížení připadající na vnitřní nosné stěny je přibližně dvojnásobně vyšší než na zdivo obvodové. Vnitřní zdivo je přitěžováno stropní konstrukcí často z obou stran, a proto je nutné provést správný návrh vnitřního základového pasu na toto zvýšené zatížení oproti základovému pásu obvodovému.
Sedání základů se zpravidla u 1. geotechnické kategorie neposuzuje, to však neznamená, že základy nesedají. Je nutné zohlednit zejména nerovnoměrné sedání, které vyvozuje přídavná napětí v základech.
Hloubka založení a ochrana proti promrzání
Základová spára, tedy místo, kde se materiál základů přímo stýká s podložím, musí ležet v nezámrzné hloubce, protože zamrzání a rozmrzání zeminy způsobuje nebezpečné objemové změny zeminy. Její hloubka závisí na konkrétních klimatických podmínkách a charakteru podloží. Obvykle platí 50 cm pod povrchem terénu pro skalnaté horniny, 80 cm pro písky a štěrkopísky a 120 až 160 cm pro jíl.
Promrzání základové spáry je častou příčinou poruch. Je vhodné hloubku založení přiměřeně zvětšit, pokud je například část objektu vyvýšena nad původním terénem a část je zaříznuta do původního terénu, nebo v případě garáže v suterénu, kde vjezdová vrata neumožňují dosažení nezámrzné hloubky.
Hydroizolace a ochrana proti radonu
Základy jsou v přímém styku s podpovrchovou vodou v podobě zemní vlhkosti, prosakující vody nebo podzemní vody. Betonu vlhkost nevadí, vnikne-li však do konstrukce domu - zdiva, izolačních materiálů, dřeva, stane se škůdcem. Tomu zabrání speciální hydroizolační vrstva mezi základy a stavbou. Někdy je třeba izolovat i vlastní základy. K izolaci se využívají materiály, které jsou plně nepropustné, dostatečně pevné a pružné.
Čtěte také: Zakládání staveb od A do Z
Radon je slovo, které mnoha stavebníkům právem nahání hrůzu. Aby k jeho hromadění nedocházelo, je v případě stavby základových pásů či deskových základů nutné vyřešit síť odvětrávacích kanálů pro odvod radonu a ukládání chrániček pro následnou kabeláž. Všemu tomu konání by mělo nejlépe předcházet měření koncentrace radonu v podloží a určení její hodnoty dle radonového indexu.
V lokalitách, kde je koncentrace a radonové riziko velmi nízké (méně než 20 kBq/m3), může proti radonu posloužit běžná bezchybně provedená celistvá hydroizolace. Většinou je však nutný vyšší stupeň ochrany, buď doplněním o další vrstvu, nebo volbou materiálu s potřebným součinitelem difuze radonu a dostatečnou tloušťkou. Materiál je třeba vybrat na základě výpočtu podle ČSN 73 0601. Při vyšších hladinách radonu se navíc musí navrhnout a provést i odvětrání podloží.
Po přeměření obvodu desky digitálním nivelačním přístrojem se po penetraci pokládají asfaltové izolační pásy zamezující vzlínání vlhkosti z betonové konstrukce základové desky do obvodového zdiva. Asfaltové pásy - například hydroizolace od firmy Dehtochema, mohou být vyztuženy speciální hliníkovou vložkou, která tvoří další stupeň radonové ochrany - např. modifikované 4mm pásy Radonelast.
Tepelná izolace základů
Zakládání rodinných domů a dalších staveb na zásypu z keramického kameniva Liaporu je jednou z cest, jak co nejefektivněji tepelně odizolovat základy domu. Kamenivo vytvoří pod betonovou deskou homogenní izolační vrstvu bez tepelných mostů, takže není potřebná další podlahová izolace, pouze v případě rozvodů vytápění, například podlahového topení.
U energeticky úsporných či pasivních domů není možné zapomenout na tepelné ztráty podlahou, což je obzvlášť důležité u současných nepodsklepených domů. Zvykem je tepelnou izolaci, polystyren či minerální vatu vkládat až do skladby podlahy, tedy nad základovou nebo roznášecí desku. Z těchto důvodů je mnohem výhodnější zateplit již samotnou základovou či roznášecí desku přidáním izolující vrstvy pod ni. Dům se tak nezvedne výš nad povrch terénu, prostě se pro silnější podzákladovou vrstvu vybagruje hlubší výkop. Výhodou je také to, že tepelná izolace je na ochlazované straně desky, takže samotná deska nepromrzá. Pro tepelnou izolaci základů a podkladních desek na terénu se hojně používají speciální pevné a nenasákavé polystyreny a polyuretany vyráběné v různých tloušťkách a tvarech.
U domů založených na základových pásech lze poměrně jednoduše nahradit podsyp ze štěrkopísku materiálem s lepšími tepelně izolačními vlastnostmi, vhodný je například keramzit - Liapor. Nověji se uplatňuje pěnosklo - izolační štěrk z pěnového skla, který se vyrábí ze skelného odpadu. Jeho nevýhodou je poměrně vysoká cena.
Moderní technologie a materiály
Využití moderních technologií betonu podstatně zjednodušuje především počáteční fázi stavby, tj. provádění základových konstrukcí. Samozhutnitelné betony postupně vytlačují z trhu klasické betonové směsi. Práce s moderními samozhutnitelnými betony je ve srovnání s klasickou betonáží mnohem méně náročná. Využití moderních technologií zjednodušuje dosažení dokonalé rovinatosti povrchu a vysoké pevnosti konstrukce. Jedinou zdánlivou nevýhodou tekutých samozhutnitelných betonů, kterou zastánci tradičního betonování často zmiňují, je vyšší cena. Ta se však vrátí v podobě rychlosti provedení zakázky, sníženém počtu pracovníků, menším nárokům na vybavení staveniště a v neposlední řadě v kvalitě provedené konstrukce.
Použití samozhutnitelných betonů získává na významu především v méně únosných zeminách při vysokém zatížení stavby a v případě dalších komplikací, kdy se místo základových pásů realizuje základová deska. Použití tekuté betonové směsi typu Compacton umožňuje realizaci základové desky bez vibrování, pracného roztahování a srovnávání směsi, a dalších úprav typických v případě použití klasických betonů, které nejenže prodražují stavbu, ale zároveň zvyšují riziko možných poruch konstrukce v budoucnosti. Do bednění se na štěrkový podsyp položí polyetylenová fólie a připraví se navržená ocelová výztuž, nejčastěji v podobě kari sítě. Betonáž probíhá nalitím tekuté betonové směsi typu Compacton, která se uvede do roviny pouze lehkým natřásáním latí.
Nově se pro realizaci základových konstrukcí objevují speciální systémová řešení, která základovou desku „poskládají“ z předem připravených a tepelně dobře izolujících prvků. Unikátní základový systém ELEGOHOUSE využívá kombinaci tradičního zakládání na pásech s osvědčeným systémem příhradových nosníků, které se používají pro stropní konstrukce, čímž se vytvoří na podkladu nezávislá základová deska. Mezi nosníky se vkládají polystyrenové vložky, které slouží nejprve jako ztracené bednění při betonáži a posléze plní tepelně izolační funkci základů. Mezi základovou deskou a terénem zůstává vzduchová mezera, která je osvědčeným opatřením vůči vzlínající zemní vlhkosti i tepelným izolantem. Kromě dokonalého zateplení je výhodou snadné provedení, díky samonosné konstrukci základové desky není potřeba provádět plošné hutnění podloží, navážet a hutnit podpůrné podsypy.
Důležité pojmy a srovnání
Podkladní beton vs. Základová deska
Aby bylo na první pohled jasné, v čem je mezi podkladním betonem a základovou deskou zásadní rozdíl, pomůže jednoduché srovnání jejich funkce a role ve stavbě. Následující tabulka přehledně ukazuje, proč tyto dvě betonové vrstvy nelze zaměňovat a jaké mohou být důsledky nesprávného řešení.
| Vlastnost | Podkladní beton | Základová deska |
|---|---|---|
| Funkce | Vyrovnávací a ochranná vrstva | Nosná konstrukce stavby |
| Přenáší zatížení domu | Ne | Ano |
| Typická tloušťka | Obvykle 5-10 cm | Nejčastěji 15-30 cm |
| Umístění v konstrukci | Pod izolacemi a podlahami | Nad základovými pasy nebo místo nich |
| Statický návrh | Ne | Ano |
Podsyp pod podkladní beton
Podklad pod beton musí být především únosný, rovný a rovnoměrně zhutněný, aby mohl správně plnit svou funkci. V mnoha případech lze bez problémů využít původní zeminu z výkopů, pokud má dostatečnou únosnost, je správně zhutnitelná a neobsahuje organické příměsi, kořeny nebo jiné nevhodné složky. U některých typů zemin, například jílovitých, navážkových nebo obecně málo únosných, je však štěrkový podsyp nezbytný. Pomáhá zlepšit zhutnění, zvýšit stabilitu podloží a vytvořit rovnoměrnou vrstvu, na kterou lze bezpečně uložit další konstrukční vrstvy bez rizika pozdějšího sedání.
Štěrk pod beton a radon
Štěrkové vrstvy mají přirozenou mezerovitost, ve které se může hromadit radon pronikající z podloží. Pokud je štěrkový podsyp navržen ve větší tloušťce, může fungovat jako prostor pro jeho akumulaci a následné pronikání do konstrukce domu. V takových případech je nutné počítat s účinným řešením, například s odvětráním radonu nebo s použitím vhodné protiradonové izolace, která zabrání jeho šíření do interiéru.
Nejčastější chyby při zakládání domů
- Nedostatečné hutnění zeminy, které vede k nerovnoměrnému sedání základů a vzniku prasklin v konstrukci.
- Záměna podkladního betonu za základovou desku, tedy mylná představa, že tenká vyrovnávací vrstva unese celou stavbu.
- Nevhodný nebo zbytečný štěrkový podsyp, použitý bez ohledu na skutečné podmínky podloží a projektovou dokumentaci.
- Ignorování radonového rizika, které může později způsobit zdravotní i technické problémy v interiéru domu.
- Uspěchaná betonáž bez důkladné kontroly podkladu, rovinnosti a připravenosti všech vrstev.
Zdění na základech
Teprve na hydroizolační pásy se klade tenká vrstva zakládací malty, do které se po zavadnutí položí první vrstva zdiva. Při zakládání zdiva, jehož přesnost je při současných přesných broušených keramických blocích nesmírně důležitá, se používají zakládací sady. Při nivelizaci se určí pomocí laseru nejvyšší bod základů. Po nastavení obou přípravků soupravy do roviny se může začít s nanášením a urovnáváním maltového lože. První vrstva cihel se ukládá přímo do maltového lože. Zdění obvodových stěn se začíná v rozích osazením rohových cihel. Podél zednické šňůry se následně ukládají jednotlivé cihly první vrstvy, které se urovnají v obou směrech pomocí gumové paličky a vodováhy. Osazované cihly by mělo být možné pohodlně vyrovnat, nesmí se přitom příliš vtlačovat do malty.
tags: #zakladani #staveb #na #povrchu #informace