АВТОГРОТ

В былые времена (но не столь уж и далекие) редко какое крестьянское хозяйство обходилось без такого приусадебного хранилища, как погреб или подвал. Последнее название раскрывает и его конструкцию: заглубленное в грунт и обвалованное сверху землей помещение, в котором хранили зерно и прочие припасы, различные пожитки.

Подобные обвалованные сооружения — ольшаники (подземные, заглубленные, надземные — как позволят грунтовые условия) нередко устраивают пчеловоды для зимовки пчел на дальних пасеках и в наши дни.

Сейчас словом «подвал» называют глубокое подполье под домом, а наземные постройки указанного типа именуют искусственным гротом. Используют гроты в летнюю жару как помещения для отдыха, а зимой — как склад хозяйственного инвентаря.

Между тем, современные строительные материалы и конструкции позволяют сделать подобные cооружения значительными по площади и объему, при одновременном увеличении их функциональности. Например, вполне можно построить мастерскую, гараж или то и другое под одной крышей.

Преимущества обвалованных сооружений перед традиционными очевидны. В такой постройке во все времена года сохраняются относительно стабильные влажностные и тепловые условия. Так, при сезонных наружных перепадах температуры от +35°С летом и до -35°С зимой изменение ее внутри не превышает и 15°. Значит, на обогрев помещения до комфортных условий в холодное время потребуется совсем немного энергии (хотя, работая в такой мастерской, не озябнешь и без отопления).

Другое важное преимущество обвалованного сооружения — его пожарная безопасность. Она сравнима, пожалуй, с несгораемым сейфом: огню непросто проникнуть внутрь постройки, как, впрочем, и вырваться из нее наружу.

Схема устройства обноски котлована. Три способа разбивки прямых углов на местности:

а — с помощью треугольника Пифагора; б — равными диагоналями, в — способом радиальных засечек

Вид на часть котлована с обноской

Конструкции обвалованных построек в большинстве случаев оказываются экономичнее (причем значительно), чем наземных отрытых, так как при сооружении гротов не требуются качественные (по внешнему виду) строительные изделия. Материалы используются в основном местные: дерн, глина, песок, бутовый камень, щебень, гравий, в том числе и то, что извлекается из котлована при его разработке.

Основная же экономия состоит в том, что фундамент и стены, служащие в обычных постройках поддерживающими элементами, здесь же являются и основными ограждающими конструкциями.

Возведению гаража-грота, как и любой другой постройки, предшествуют определенные согласования с местной администрацией и получение от нее разрешения на строительство. Для успешного прохождения этой процедуры потребуется паспорт объекта, в котором должны быть, как минимум, чертежи плана и фасадов будущего сооружения и основные архитектурно-строительные решения.

Поскольку эти чертежи довольно просты, подготовить их можно самому. Но не будет лишней и более глубокая предварительная проработка конструкций сооружения на бумаге — вплоть до составления эскизного проекта с помощью соответствующей литературы. Это поможет избежать многих непредвиденных ситуаций: нестыковок элементов, переделок, перерасхода или приобретения излишков материалов и т.д. и в то же время точнее рассчитать потребности в необходимых конструкциях, основных и вспомогательных материалах, приспособлениях, механизмах.

Разработке эскизного проекта сооружения предшествуют выбор площадки и исследование ее инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

Гараж-мастерская:

1 — стена (бетон М300, b150); 2 — битумная обмазка; 3 — теплоизоляция (b50…150); 4 — — гидроизоляция (гидроизол); 5 — глиняный замок (b100… 150); 6 — насыпной грунт обваловки; 7 — дерновый слой обваловки; 8 — внутренняя стенка портала (бетон М300, b150); 9 — утепленные коробчатые стальные ворота (2500х 2200×100); 10 — утепленная дверка в воротах (b100); 11 — водосборный бетонный приямок; 12 — выездной пандус; 13 — смотровой дренажный колодец Ø800; 14 — водоотводная канава; 15 — вентиляционная вытяжная труба (асбоцемент Ø150); 16 — плита перекрытия (железобетон 1200x500x100, 40 шт.); 17 — поперечная балка (тавр № 10, L4000, 4 шт.); 18 — железобетонные воротные перемычки; 19 — наружная обкладка портала (из бутового камня); 20 — подпорная стенка (кладка из бутового камня); 21 — дорожная одежда пандуса (бетон); 22 — дренаж; 23 — портальная часть ленточного фундамента; 24 — пол (бетон М300, b150); 25 — гидроизоляция (2 листа рубероида на битумной мастике); 26 — контрфорс (бетон М300, 5 шт.); 27 — подушка из песчано-гравийной смеси: 28 — стальные анкерные штыри (Ø10, 3 шт. на контрфорс); 29 — очиститель дренажных труб (оцинкованная проволока Ø3 — Ø5); 30 — водоотводная канава; 31 — монолитный пояс

Главное обстоятельство — уровень грунтовых вод (УГВ). Он определяет возможное заглубление гаража: желательно, чтобы конструктивные слои пола находились выше их. При этом еще надо учесть, что в период снеготаяния или затяжных осенних дождей их уровень может подниматься. Чтобы понизить уровень подземных вод и защитить строение от них, вокруг фундамента устраивают дренаж.

Другой важный момент — свойство грунта, на котором будет стоять фундамент гаража. От него зависит конструкция фундамента, а точнее, площадь его подошвы. Как показала практика, на таких грунтах, как мягкопластичная глина, мелкий пылеватый песок, а тем более торф или ил, лучше не строить ничего либо специально укреплять их.

И то и другое можно выявить, вырыв на месте возведения сооружения шурф или пробурив скважину хотя бы на полметра ниже глубины максимального сезонного промерзания фунта в районе строительства. Данный показатель можно также выяснить в любой местной проектно-строительной организации.

Разработка котлована

С нее начинается подготовка участка строительства: устройство обноски, «закрепление» на ней осей будущего сооружения, снятие и складирование за пределами стройплощадки дерна и гумусного (плодородного) слоя. Дальнейшее выкапывание котлована производят со складированием грунта по его сторонам с таким расчетом, чтобы он не осыпался сам и не нарушал стенки выемки, а в кавальере (валу из извлеченной породы) оставались промежутки для подвозки стройматериалов. Если разработка котлована производится механизированным способом, то важно не заглубляться ниже проектного уровня, иначе грунт придется не только досыпать, но и уплотнять. Лучше не докопать несколько сантиметров, а оставшийся грунт выбрать вручную уже непосредственно перед устройством фундамента. Если котлован находится на склоне, то с верхней стороны надо выкопать водоотводную канаву.

Устройство фундамента и дренажа

Наиболее приемлемый тип фундамента — ленточный (бетонный или бутобетонный) заглубленный. Он не требует особого расчета и с лихвой обеспечит надежную опору одноэтажному сооружению даже с бетонными стенами. Однако ширина подошвы должна быть на 200 мм (по 100 мм по обе стороны) больше, чем толщина стен, даже в том случае, когда этого не требует нагрузка или несущая способность грунта.

В случае же, если сооружение будет заглублено настолько, что его пол окажется ниже отметки максимального промерзания грунта, то целесообразно устройство сплошного фундамента в виде железобетонной плиты: она будет служить и полом гаража-мастерской. При этом расчет площади подошвы фундамента тоже не требуется. Надо только, чтобы плита выступала за пределы стен на 100 мм. Армирование же ее в срединной части можно сделать и ослабленным — только как связующее.

Если фунты основания сооружения глинистые и влажные, то под фундамент (ленту или плиту) желательно устроить песчаную или песчано-гравийную подушку. Когда же рядом и фунтовые воды, то имеет смысл уложить на подушку под плиту гидроизоляционный слой из двух листов рубероида на битумной мастике или одного слоя гидроизо-ла. Эти же конструктивные слои необходимы и при устройстве отдельного бетонного пола.

Устройство дренажа:

1 — грунт основания; 2 — щебень, утопленный в грунт; 3 — дренажная труба; 4 — щебень фракции 10…20 мм; 5 — крупнозернистый песок; 6 — грунт обратной засыпки; 7 — оцинкованная проволока Ø3 — 5 для очистки труб

Портал сооружения и фундамент под ним даже в обвалованной постройке остаются доступными морозу. Поэтому подошву фундамента в этом месте надо опустить на расчетную глубину промерзания (РГП) грунта, считая от пола гаража. Стенки портала тоже желательно сделать утолщенными или многослойными — с теплоизоляцией внутри.

При сооружении фундамента (ленты или плиты), пока бетон не схватился, надо воткнуть в него по углам и по осям с интервалом 1 — 1,5 м стальные вертикальные штыри для связи фундамента со стенами. Хорошо, если штыри будут на всю высоту стен.

Дренаж устраивается на дне котлована по всему периметру сооружения за пределами фундамента с небольшим (не менее 0,3 процента), но постоянным уклоном в сторону водосброса (оврага, канавы, речки) или водосборника (специально сделанного приямка) с насосом. Туда же отводятся дождевые и талые воды, попавшие на выездной пандус.

Дренажные трубы (керамические, асбоцементные, полиэтиленовые) укладываются на подготовленное основание из 50-мм слоя щебня, утопленного в грунт. Сверху трубы засыпаются сначала гравием или щебнем, а затем песком. В трубы, для их прочистки в ходе эксплуатации, вводится оцинкованная проволока. Концы ее закрепляются в смотровых колодцах, устраиваемых на крутых поворотах труб дренажа.

Возведение стен

Материалы для стен самые распространенные: бетон (монолитный и сборный), полнотелый керамический кирпич, бутовый камень. Технологии возведения этих ограждающих конструкций тоже традиционные — такие же, как и для любых других подвальных помещений. При выполнении кладки имеет смысл через 5 — 6 рядов укладывать сетку или продольные (горизонтальные) арматурные стержни, прикрепив их к вертикальным штырям, воткнутым в фундамент.

Минимальная толщина стен для одноэтажных построек определяется не столько прочностью их материала, сколько технологическими возможностями Трудно сделать из бетона, а тем более из кирпича или бутового камня отвесную ровную 2-м стену тоньше 120 мм.

Наиболее же подходящим стеновым материалом в данном случае послужит керамзитобетон с плотностью 700 — 1000 кг/см3. При соответствующей толщине он заменит два конструкционных слоя: несущий (бетонный) и теплоизоляционный.

Объемный план сооружений

И еще Если сооружение строится без расчетов стен на сдвиг (как стена в грунте), полагаясь на интуицию и практику, имеет смысл с внутренней стороны, одновременно с возведением стен, выложить (замонолитить) по периметру с интервалом 2 м контрфорсы высотой, равной заглублению стен. В процессе эксплуатации помещения, когда у стен расположатся верстаки и шкафы, они мешать не будут, но обеспечат еще большую надежность сооружения Если же помещение и без того узкое, то можно сделать наружные анкеры закрепив их в грунте обратной засыпки

Впоследствии стены можно оштукатурить и при необходимости (для быстрого прогрева помещения) дополнительно утеплить изнутри.

Плиты на портальную стену следует уложить немного выше, чем на заднюю, чтобы обеспечить уклон верхним слоям для естественного стока с них осадков.

Покрытие

Работы по устройству покрытия можно производить лишь после того, как бетонные стены наберут необходимую прочность — примерно через неделю после окончания их возведения.

Для покрытий лучше использовать плиты заводского изготовления, как гладкие, так и ребристые. Конечно, для их монтажа потребуется подъемный кран. Желательно приобрести или заказать плиты таких размеров, которые перекрывали бы стены не полностью, а только до осей. Тогда, после устройства кругового монолитного пояса, связанного со стенами арматурными штырями, перекрытие будет выполнять еще и функцию распорок, что в обвалованном сооружении совсем не лишнее. При возможности пояс лучше замонолитить одновременно с возведением стен.

Армирование плиты покрытия:

1 — плита покрытия — наложенная проекция (бетон М400); 2 — поперечный стержень арматурной сетки (пруток Ø10, 9 шт.); 3 — продольный стержень (пруток Ø10,7 шт.); 4 — монтажная петля (проволока Ø6, 2 шт.)

Если обстоятельства не позволяют приобрести готовые плиты покрытий, то их можно отформовать самостоятельно на строительной площадке, строго соблюдая технологию изготовления и дав время бетону набрать необходимую прочность (в теплое время — около месяца). В этом случае имеет смысл отформовать плиты таких размеров, чтобы их можно было впоследствии установить на место вручную, произведя монтаж по поперечным балкам (см продольный разрез). Если изготовление плит производится без расчетов, следует подстраховаться и произвести их усиленное армирование. Арматурную решетку надо расположить в нижнем слое плиты, но так, чтобы ее стержни не доходили до наружной плоскости 10 — 15 мм. Сами стержни необходимо связать арматурной проволокой (или сварить как между собой, так и по длине, если они составные). В крайнем случае, в качестве стержней можно использовать стальные трубы, профильный металлопрокат. У задней стены в покрытии надо оставить (или пробить) вентиляционное отверстие.

Наружную поверхность плит очищают от пыли и тщательно промазывают сначала холодной жидкой битумной мастикой, а потом горячим битумом. Мастику приготавливают, растворив куски битума в керосине, толуоле или бензине (солярку для этих целей использовать нежелательно — долго сохнет). Битум плавят и выпаривают в бочке, соблюдая меры предосторожности, так как разница между температурами выпаривания и воспламенения битума небольшая: первая — 160 — 180°С, а вторая — чуть больше 220°С.

Устройство тепло-и гидроизоляции

Крышу и стены желательно утеплить, иначе придется отсыпать вал земли толщиной, равной глубине промерзания грунта в районе строительства. Утеплитель не обязательно должен быть дорогой. Вполне пригоден местный: камыш, солома, а где-то шлак, пемза. При этом для потолка можно применить один теплоизоляционный материал (сыпучий), а для стен — другой (устойчивый). Только органический утеплитель желательно предварительно обработать хотя бы жидким раствором глины и высушить (тогда он не будет преть и гнить) или сделать из него непрессованные саманные блоки.

Толщина теплоизоляции определяется довольно сложным расчетом — исходя из толщины вала и стен (а также их материала); если же утеплитель из местных материалов — исходя из практики строительства в данном районе.

Приспособление для разогрева битума:

1 — кирпичная кладка очага; 2 — емкость (бочка 200 л.); 3 — мешалка; 4 — кусковой битум

Слой теплоизоляции снаружи должен быть тщательно загерметизирован гидроизоляцией — она не позволит добраться до утеплителя ни грунтовым водам, ни осадкам, защитит стены от промерзания, а помещение — от холода.

Традиционный материал для гидроизоляции — рубероид на битумной мастике или горячем битуме. Наиболее же эффективный материал — гидроизол. При укладке он менее трудоемок, хотя тоже требует соблюдения правил противопожарной безопасности, так как приклеивается к основанию подплавлением его поверхности факелом газовой горелки или пламенем паяльной лампы.

Глиняный замок в этом случае выступает как дополнительный слой гидроизоляции. Хотя наши предки при строительстве подвалов с рублеными стенами из плах (бревен, расколотых вдоль пополам) и перекрытиями из подтоварника (или таких же плах) только одним этим слоем и обходились. Но в период затяжных дождей или постоянного подсасывания грунтовой влаги глина, хотя и задерживает воду, но намокает сама и увлажняет утеплитель, снижая и даже сводя на нет его эффективность.

Обратная засыпка, обвалование и одернование

Засыпка грунтом заглубленной части до поверхности земли производится слоями по 200 — 250 мм, с тщательной утрамбовкой каждого слоя до плотности окружающего грунта, а по возможности и выше.

Надземную часть — завалинку — устраивают без уплотнения (чтобы не увеличивать крутизну естественного откоса грунта), но так же послойно вокруг всего сооружения. Вал выдерживают неделю-другую для осадки грунта, поливая водой. Уклон откосов при необходимости поправляется только срезкой верхней части, но не досыпкой нижней: ее подмоет первым же хорошим дождем. Далее производят завершение вала, засыпку крыши тем же грунтом и выравнивание всей поверхности обваловки с уклоном 3 — 4% на крыше от середины к бокам или таким же общим уклоном от портала к задней стенке.

Поверхностный водоотвод

Последнюю операцию лучше выполнять осенью или весной: снизу вверх насыпают плодородный слой и производят обкладку дерном или засев трав.

Водоотвод обеспечивается уклонами, выдержанными при обваловке сооружения, и устройством водоотводной канавы вокруг сооружения или с нагорной стороны. Использовать для этих целей дренажные элементы нежелательно. Дно и стенки канавы можно выложить камнем или укрепить бутобетоном.

Вентиляция помещения

Она, как правило, — естественная: приток свежего воздуха производится через проем, устроенный в нижней части калитки или ворот. Окно заделано решеткой, а в холодное время закрывается куском жесткой теплоизоляции.

Вытяжка осуществляется через отверстие в потолке и трубу, которую для улучшения тяги желательно поднять повыше или сделать на ее верху дефлектор или флюгарку (см. «Моделист-конструктор» № 8 за 2002 год).

Для регулирования тяги в нижнем отверстии трубы можно сделать простейший автоматический затвор.

Въездные ворота

Для заглубленного гаража лучше всего подойдут ворота, поднимающиеся вверх. Они имеют различные конструкции подъемных устройств (несколько публикаций о них было и в нашем журнале). Такие ворота не только современные, но в данном случае и наиболее целесообразные. Для распашных ворот потребуется прилегающая горизонтальная площадка, чтобы можно было распахнуть их створки. Зимой же, даже после небольшого снегопада или метели, без предварительной очистки площадки от снега открыть такие ворота будет непросто. Пандус тоже пришлось бы устраивать круче или вообще удлинять подъезд, что тоже нежелательно. И раздвижные ворота здесь сделать не представляется возможным.

В подъемных воротах обычно нет дверки, здесь же она очень желательна: во-первых, для сохранения тепла (или прохлады) при входе в гараж. Во-вторых, чтобы можно было войти в гараж, когда подступы к нему завалены сугробами. В-третьих, для дополнительной вентиляции, а в-четвертых — для удобства, если часто придется входить-выходить. В нижней части дверки можно сделать зарешеченное вентиляционное окно, которое в морозную погоду надо закрывать подогнанным по размеру куском утеплителя.

Так как ворота поднимаются вверх, желательно, чтобы дверка открывалась наружу. Ворота (и дверку с ними) лучше приобрести (или сделать) металлические, коробчатой конструкции, а полость заполнить легкой теплоизоляцией: пенополистеролом, минеральной ватой или пенопластом. Еще одно условие. Притворы между дверкой и воротами, между воротами и косяками должны быть герметичными, как в стеклопакетах. Уплотнить стыки нетрудно, но выполнить эту работу надо качественно, чтобы в гараже даже в сильные морозы и без отопления сохранялась плюсовая температура.

* * *

Наружную часть портала ворот и подпорные стенки хорошо бы обложить бутовым камнем — «автогрот» будет выглядеть почти естественной пещерой.

А. ПОЛИБИН