Фундамент для глинистой почвы под строительство дома

Особенности строительства фундаментов на глинистых почвах

Специалистам строительных компаний часто задают вопросы, касающиеся возведения загородных (дачных) домов на глинистых почвах. Самый распространенный: «У меня на участке глинистая почва. Какой фундамент обеспечит надежность постройки дома?» В нашем обзоре мы постараемся охватить все нюансы этой темы.

Глина как природный материал и ее особенности

Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь. Суглинком называют почвы, в которых 10-20% чистой глины. А если ее более 30%, то грунт так и называют: «глина».

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь. Пласты глины могут залегать на достаточной глубине, а проникшая к ним вода при низких температурах промерзает и вспучивает грунт. Поэтому глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке. В противном случае глина может повести себя неожиданно, довольно быстро превратив заглубленный фундамент в наземный.

Выбираем фундамент правильно

На глинистой почве можно строить абсолютно любимой тип фундамента, все зависит только от конкретного участка и возможностей застройщика.

Независимо от выбранного типа фундамента, на глинистых почвах рекомендуют выполнить обратную засыпку: произвести выемку грунта под всей площадью основания и засыпать его песком или щебнем. Процедура дорогостоящая, но повышающая прочность и надежность постройки, особенно в районах с длительными периодами низких температур.

Итак, выбор фундамента основывается на показателях глинистости и глубины промерзания почвы, а также на значении горизонта грунтовых вод. Если подземные воды расположены выше уровня промерзания, то еще до закладки фундамента необходимо создать дренажные траншеи вокруг него.

Фундамент для дома на глинистой почве может быть:

• ленточным, глубокого залегания (особенно в регионах с низкими температурами);
• плитным мелкозаглубленным;
• свайным.

Ленточный фундамент на глинистой почве

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент. На глинистой почве это будет монолитная железобетонная лента под всеми наружными и несущими стенами, а также под самыми тяжелыми участками будущего строения. Это единственно возможный вариант, если в доме предполагается погреб, подземный гараж или цокольный этаж.

После перенесения разметки с плана на «натуру», вдоль натянутых сигнальных струн роется котлован, глубина которого больше, чем уровень промерзания глинистого грунта. В регионах с холодным климатом она может составлять 1,5 метра. Дно тщательно выравнивается и засыпается слоями щебня (10-15 см) и песка (чем глубже ров, тем толще песчаный слой). Стенки траншеи прокладываются гидроизоляционной пленкой или рубероидом.

Ширина котлована рассчитывается как толщина стен с отделкой, плюс 10 см для отмостки и 30% — на основание фундамента. На дно котлована заливают бетонный раствор слоем в 3-5 см (это и будет основанием), а после застывания (порядка 14 дней) устанавливают опалубку и связанную в сетки арматуру.

Развитие строительных технологий позволило использовать более дорогую, но более качественную несъемную опалубку. Она дополнительно утепляет и защищает фундамент от смещения.

Заливка бетона происходит непрерывным способом, частями по 15-20 см, с обязательной утрамбовкой каждого из слоев. Через 28 дней бетон набирает полной прочности и опалубку можно снять. Готовый фундамент обмазывают или напыляют гидроизоляционными материалами, а если он остается для усадки на зиму – тщательно накрывают.

• Достаточно высокая несущая способность.
• Долговечность (75-150 лет).
• Возможность возвести цокольный этаж или погреб.

• Большая трудоемкость.
• Высокие затраты на материалы, а следовательно – общая стоимость фундамента.
• Допускается использование только на суглинках и супеси, и в глубокозаглубленном варианте.

Плитный фундамент

Другое название такого типа фундамента – «плавающая» плита. Это отличный вариант для глинистых почв, поскольку вес дома равномерно распределен на армированном бетонном основании, и при размытии или подвижке грунта будет происходить смещение всей плиты, а не отдельных ее частей.

Сама по себе бетонная плита имеет небольшое заглубление (в зависимости от веса будущего дома), но она лежит не на глинистом грунте, а на песочно-гравийной подложке.

Под всей площадью основания изымается грунт на глубину, превышающую толщину плиты на 30-40 см. При высоком уровне подземных вод – монтируется дренажная система из труб с уклоном от фундамента. Теперь, основание можно засыпать песком и тщательно утрамбовать или залить «тощим» бетоном. По периметру фундамента монтируется опалубка и ее внутренняя часть застилается гидроизоляционной пленкой или рубероидом. Прутья арматуры связываются в сетку, монтируются в опалубку и заливаются бетонным раствором с наполнителем из мелкого гравия. Заливку выполняют в максимально сжатые сроки, «за один раз». Причем лучше залить один слой на всей площади основания в один день, а в другой закончить, чем заливать всю высоту по частям.

• Устойчивость к просадке и размыванию грунта, а также сейсмическим явлениям.
• Долговечность (до 150 лет).
• В процессе строительства можно изменить первоначальную планировку дома без дополнительных изменений в фундаменте.

• Дорогостоящие материалы и земляные работы.
• Трудоемкость процесса.
• Невозможность построить подвал без проведения дополнительных работ.

Свайный фундамент на глинистых грунтах

Самый оптимальный фундамент под глинистую почву – свайный или свайно-ленточный (свайно-ростверковый). Варьируя размеры свай, можно достичь глубины залегания твердых грунтов, не подверженных промерзанию и размыванию грунтовыми водами, и соорудить прочное основание для дома.

При расчетах свайного фундамента для каждой сваи определяется нагрузка, которую она будет нести. В зависимости от этого и глубины установки, выбирают винтовые, забивные или буронабивные сваи (для относительно небольших глубин).

Железные винтовые сваи вкручиваются в грунт при помощи специальных рычагов (можно выполнить самостоятельно), а забивные устанавливаются с привлечением спецтехники. Буронабивные – это армированные железобетонные опоры, создаваемые непосредственно на участке. Сначала выполняется бурение скважины, затем из нее откачивается вода, засыпается песчаная подушка. В отверстие устанавливаются трубы, которые затем армируются и заливаются бетоном. Сложность работ по заливке на большой глубине несколько ограничивает их применение.

Для загородного дома сваи устанавливаются в ряд под наружными и несущими стенами. Если в доме планируются колонны – под ними образуют свайный «куст». Если планируется тяжелое строение – свайный фундамент выполняют в виде поля равномерными рядами установленных свай. На сваи укладывается балка из железобетона (реже – плита), главная задача которой – связать в единое целое весь фундамент, равномерно распределить и передать на грунт нагрузку от веса постройки.

• Долговечность (200 лет).
• Способность выдерживать большие нагрузки и вертикальные деформации.
• Финансовые вложения меньше, чем для возведения ленточного монолита.
• Относительно высокая скорость постройки.
• Возможность многоразового применения свай.
• Монтаж в любое время года.

• Невозможность обустройства подвала без дополнительных работ.
• Необходимость применения спецтехники.
• Отдельные элементы сваи подвержены коррозии.

Выводы

Как видим, глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод, а также веса конструкции. В ходе подготовительных к строительству работ лучше не экономить на мероприятиях по изучению состава грунтов на участке. Это поможет понять, какой фундамент лучше на глинистой почве в каждом конкретном случае, ведь цена вопроса – надежность и прочность загородного дома на долгие годы.

Источник

Строительство фундамента на глинистой почве

При соблюдении мер защиты от вспучивания вопрос выбора фундамента при строительстве на глинистой почве, для владельца загородного участка становится не актуальным (только в аспекте морозного пучения конечно же). Минимальный бюджет строительства обеспечит выбор винтовых свай или буронабивных в опалубке из полимерных труб. Ростверк по столбам, МЗЛФ обойдутся дороже, максимальные затраты обеспечит плитный или заглубленный ленточный фундаменты.

Особенности глинистых почв

Основная проблема при проектировании здания на глинистой почве заключается в морозном неравномерном вспучивании. Однако в пункте 5.9 свода правил СП 22.13330 от 2016 года указаны мероприятия по уменьшению влияния деформаций в грунтах на ж/б конструкции, предназначенные для эксплуатации внутри почвы.

Принцип морозного пучения выглядит следующим образом:

• почвы содержат частички глины, которая насыщается влагой (дождевые, грунтовые, талые, сточные воды);
• замерзает зимой на определенную глубину (не одинакова в разных регионах);
• вода в линзах глиняных чешуек увеличивается в объеме на 9%;
• почвы стремятся вытолкнуть находящиеся в них железобетонные конструкции;
• либо опрокинуть их при приложении усилий к боковым граням столбов, лент или свай.

Внимание! Наиболее опасным составляющим процесса вспучивания является влага, т.к. при насыщении влагой даже песок становится пучинистым, затем идет мороз, а точнее промерзание, при отсутствии промерзания ни один грунт вспучиваться не будет. Сами по себе грунты не являются пучинистыми, оно проявляется при наличии двух составляющих — мороза и воды.

Классическими способами защиты от морозного пучения являются следующие технологии:

• дренаж – устройство контура из перфорированных гофротруб по периметру фундамента позволяет собрать влагу, отвести ее самотеком в подземный резервуар;
• замена глинистых почв нерудным материалом – под подошвой ленты, плиты или столба удаляется природная почва, создается подстилающий слой из щебня, песка толщиной 40 – 80 см (при водонасыщении без дренажа работать не будет);
• утепление отмостки и цоколя – применяется только для плитных и ленточных фундаментов, позволяет исключить промерзание за счет сохранения геотермального тепла недр;
• обратная засыпка – теми же инертными материалами, которые использовались для подстилающего слоя (песок, щебень), позволяет исключить выдергивающие усилия от касательных нагрузок на боковые поверхности столбов и лент.

Глины и суглинки по умолчанию обладают высоким расчетным сопротивлением сборным нагрузкам от здания. Поэтому проблема усадки полностью отсутствует. Вопрос выбора фундамента решается с позиций имеющегося бюджета и необходимости подвального этажа.

Как определить глинистый грунт

После выбора типа фундамента (глубокая лента для подвального этажа, МЗЛФ для кирпичного коттеджа, столбы для сруба, сваи для жилища на склоне), необходимо заказать геологические изыскания участка либо сделать это самостоятельно.

Определить содержание глины в пятне застройки можно без лабораторного анализа:

• глина скатывается в тонкий жгут, шарик из нее практически не трескается при сжатии пальцами;
• суглинок можно скатать в толстый жгут (от 1 см), при сжатии шарика на нем образуются мелкие трещины.

Ни одно из указанных мероприятий невозможно проделать с супесью, тем более песком.

После чего необходимо спланировать комплекс работ по предотвращению вспучивания в зависимости от выбранного фундамента:

• столбы – только ниже отметки промерзания, дренаж по периметру на уровне подошвы, котлован для каждого столба, толщина слоя обратной засыпки от 40 см со всех сторон, отмостка утепляется только для низкого ростверка;
• лента – полный комплекс аналогичных работ;
• плита – утепление отмостки поверх дренажа.

Внимание! Для свайных фундаментов с висячим ростверком все указанные мероприятия можно исключить полностью. Если буронабивные сваи бетонируются в опалубку из полиэтиленовой трубы, касательные усилия вспучивания можно не учитывать, грунт не может выдернуть конструкцию за счет гладких наружных стенок, однако при расчетах нужно учесть что несущая способность свай уменьшится за счет выпадения боковых граней, а значит потребуется более частая их установка. Аналогичная ситуация с винтовыми сваями, в которых силы пучения при проектировании так же не учитываются.

Какие фундаменты можно строить

При соблюдении рекомендаций СП 22.13330 даже на сильно вспучивающихся грунтах допускается устройство любых типов фундамента. В малозаглубленных вариантах необходимо увеличить толщину подстилающего слоя. Пазухи котлованов лент глубокого заложения, столбчатых фундаментов следует засыпать инертными материалами, в которых глины нет по умолчанию. В низких ростверках по оголовкам свай в обязательном порядке остается технологический зазор 20 – 40 см между землей и балками, защищенными по бокам листовыми материалами.

Плитный фундамент

Преимуществом плавающей плиты является максимально возможная поверхность опирания. Несущая способность обеспечивается по умолчанию, с неравномерными силами пучения эта конструкция справляется без проблем. Однако строительство плитного фундамента на глине следует дополнить несколькими мероприятиями:

• подстилающий слой из песка и щебня;
• кольцевой дренаж из перфорированной щелями гофротрубы в геотекстиле;
• утепление отмостки на ширину 0,6 – 1,2 м.

Теплопотери сквозь плиту, одновременно являющуюся полом по грунту, неизбежны. Однако это позволяет сохранить плюсовую температуру под всей подошвой. Горизонтальный слой экструдированного пенополистирола ЭППС не позволяет промерзнуть прилежащей к дому глинистой почве, дрены отводят влагу.

Существует модификация плитного фундамента УШП (утепленная шведская плита), в которой пенополистирол уложен под ж/б конструкцию. УШП имеет в верхней части контур теплого пола. В этом случае теплопотери сквозь железобетон отсутствуют. Однако утеплитель сохраняет геотермальное тепло недр, промерзание под домом так же невозможно. Утепление отмостки в любом случае необходимо.

Ленточный фундамент

Если заказчику необходим эксплуатируемый подвальный этаж, выбор заглубленного ленточного фундамента происходит по умолчанию. В этом случае практически не важно – на глинистых или песчаных грунтах производится строительство. Под подошвой на глубинах ниже промерзания вспучивание отсутствует. Подстилающий слой имеет минимальную толщину 20 см, служит исключительно для выравнивания дна котлована.

Однако у ленты глубокого заложения огромная площадь наружных поверхностей:

• со всех сторон на подземные стены зимой давит вспучивающийся грунт;
• внутренние помещения не позволяют произвести внутреннюю отсыпку, которая бы компенсировала давление грунта.

Поэтому лента делается шире (от 40 – 60 см), пазухи котлована засыпаются песком, щебнем, ПГС, чтобы обеспечить слой 40 см минимум возле несущих конструкций.

У малозаглубленных лент МЗЛФ наоборот, площадь боковых граней минимальна, касательные силы вспучивания практически отсутствуют. Зато ярко выражено неравномерное пучение грунтов под подошвой. Поэтому технология строительства несколько изменяется:

• качественный дренаж на уровне подошвы МЗЛФ;
• утепление отмостки + теплоизоляция наружных граней ленты (цоколя);
• увеличение толщины подстилающего слоя до 60 – 80 см под подбетонкой.

Внимание! Специалисты не рекомендуют использовать щелевые фундаменты, в которых подземная часть ленты МЗЛФ заливается в земляную опалубку.

Причин этому несколько:

• траншею с не осыпающимися бортами можно вырыть исключительно в глине;
• идеально ровные стенки в земле сделать невозможно, поэтому зацепление с почвой будет максимальное;
• во время промерзания неизбежно возникнут серьезные выдергивающие нагрузки.

Кроме того, при заливке в траншею сложнее обеспечить герметичность слоя гидроизоляции. При укладке арматурных каркасов на уложенную в щелевой фундамент пленку неизбежны проколы и порывы. В данном случае можно применить экструдированный пенополистирол в качестве несъемной опалубки закрепив его на стенки траншеи (подойдет только для глинистых грунтов, т.к. другие грунты запросто могут осыпаться в самый неподходящий момент).

Щелевой фундамент с несъемной опалубкой из экструдированного пенополистирола.

Свайный фундамент

Идеальным вариантом для сложной геологии и рельефа участка является строительство свайно-ростверкового фундамента. При любом составе грунтов сваи насквозь проходят пучинистые, нестабильные горизонты, опираются на пласт с высокой несущей способностью.

При висячем ростверке обогрев почвы под зданием невозможен, сохранять геотермальное тепло нет необходимости. Ввиду небольшого диаметра винтовых свай выдергивающие усилия обычно не учитывают. Буронабивные конструкции значительно толще, однако для бетонирования можно использовать идеально гладкую полиэтиленовую трубу в качестве опалубки. Почвы при вспучивании будут скользить по ее поверхности, не причиняя вреда конструкциям фундамента.

Столбчатый фундамент

Наиболее опасны для столбов опрокидывающие усилия, возникающие при вспучивании. Их частично компенсируют ростверком, который придает конструкции пространственную жесткость. Кроме того, строительство столбчатого фундамента на пучинистых грунтах в обязательном порядке включает мероприятия:

• заглубление ниже отметки промерзания – избавление от вспучивания под подошвой;
• засыпка пазух нерудным материалом – ликвидация выдергивающих и опрокидывающих нагрузок;
• низкий ростверк + пол по грунту – позволяют сохранить геотермальное тепло под зданием + теплая отмостка – горизонтальный слой по периметру на глубине 30 – 40 см шириной 60 – 120 см;
• дренаж – отвод избыточной влаги от ж/б конструкций.

Внимание! Строительство столбчатого фундамента на пучинистой глине – самый ненадежный вариант из всех существующих.

Таким образом, на глинистых почвах при необходимости можно построить любой фундамент, предотвратив морозное вспучивание указанными технологиями. Наиболее популярны МЗЛФ, плиты, свайные ростверки, щелевые и столбчатые фундаменты лучше не использовать.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник