Фундамент для глиняного дома

Особенности глинистой почвы при возведении фундамента

Если решено возводить фундамент на глинистой почве, необходимо принимать во внимание ее склонность к пучению и не забывать о мерах, способных нивелировать ее влияние на постройку. Такие грунты относятся к числу наиболее требовательных.

Характеристики глинистой почвы

Глина обильно пропитывается водой, которая при замерзании может вытолкнуть любой объект из грунта

Чтобы решить, какой фундамент делать на глинистой почве, нужно иметь представление о ее особенностях, влияющих на эксплуатационные характеристики возводимых зданий. Главная трудность состоит в склонности глины к неравномерному пучению. Глинистые частицы обильно пропитываются поступающей жидкостью. Это могут быть сточные или грунтовые воды, осадки или иные источники влаги. Когда в холодное время года почва вымерзает, объем заключенной в ней жидкости увеличивается почти на 10%. Это приводит к стремлению грунта к выталкиванию либо накрениванию конфигураций из железобетона. Характер разрушения конструкций зависит от мест приложения силы.

За деструктивные процессы, связанные со вспучиванием, ответственны влага и низкие температуры. Без этих двух факторов описанный процесс не начнется, вне зависимости от состава почвы. Наибольшую опасность представляет вода, к повышенному впитыванию которой склонны глинистые грунты.

Разновидности глинистого грунта

Грунт с содержанием глины более 30%

Почвы классифицируются по проценту содержания глины. Если ее доля составляет 0,05-0,1, такой грунт называется супесью. Почвы с 10-20% этого компонента квалифицируются как суглинистые. Такой состав уже налагает ограничения, связанные с учетом склонности к пучению. К примеру, столбчатый фундамент на суглинке, особенно не снабженный ростверком, будет ненадежным. Как и у других типов грунтов, на вспучивание его зимой влияет уровень залегания вод. Богатыми глиной считаются почвы, в которых ее больше 30%. Они впитывают много влаги.

На пластичной глине, расположенной в низменности возле водоема, строить дом однозначно не следует. Если иного варианта нет и приходится возводить здание на такой почве, для обустройства основания используют сваи.

Ледниковая глина по своим качествам больше подходит для жилых домов, при условии внимательного соблюдения строительных норм.

Особенности строительства фундамента

Мероприятия, специфичные для данного вида грунтов, направлены на предохранение от морозного вспучивания. Часто практикуется удаление верхнего слоя земли на месте будущего фундамента. Его заменяют смесью песка и щебенки. Толщина такой подушки может составлять 0,4-0,8 м. В местностях, для которых характерен высокий подъем грунтовых вод, обилие осадков или иных источников влажности, такую конструкцию необходимо снабдить дренажной системой. Она состоит из перфорированных труб с гофрой, отводящих жидкость под землю.

Если для основания выбрана плита или лента, снизить пучение также можно, утеплив отмостку и цоколь. Практикуется и обратная засыпка смесью, использованной для подушки. Она нивелирует выдергивающие усилия, возникающие при косых нагрузках на бока компонентов фундамента.

Подготовительные работы

Высокое содержание глины в почве — шарик не рассыпается

Собираясь возвести дом или пристройку, нужно изучить особенности почвы – ее состав, область залегания грунтовых вод, уклон местности, уровень вымерзания.

Чтобы определить, насколько грунт на участке богат глиной, можно проделать простые манипуляции: попробовать скатать один кусочек земли в жгут, а из другого сделать шар и сдавить его пальцами. Супесчаные почвы таким операциям не поддаются в принципе. При попытке слепить из них что-то возникают лишь нестойкие разваливающиеся комочки. Жгут из суглинка получается массивным (толщиной в 1 см и более). Если из такого грунта сделать шарик и сжать его, на нем появятся небольшие трещины. Жгут из глины выходит тонким. При сдавливании шара на нем, как правило, не возникает трещин.

Рекомендации по выбору фундамента

Монолитный фундамент нивелирует отрицательное влияние промерзания воды в почве

Чтобы решить, какой фундамент лучше сделать на суглинке или глине, нужно учитывать склонность к пучению, расположение грунтовых вод, ровность площадки, предполагаемую массу здания. Тяжелый дом из кирпича требует большей несущей способности, нежели деревянный или построенный из газобетонных блоков.

Мелкозаглубленный

Из конструкций неглубокого заложения для глинистой почвы подходит монолитная плита. Благодаря большой площади опоры она хорошо справляется с явлениями пучинистости, размыванием земли. Такое основание подойдет как для легких каркасных домов, так и для более массивных построек, однако для организации подвального помещения потребуются дополнительные работы. Фундамент обустраивают на подушке достаточной толщины (0,7-0,8 м) и оборудуют кольцевой дренажной системой из гофрированной трубы со щелками. Отмостка утепляется на ширину 60-120 см. Не следует забывать о гидроизоляции, особенно если стены будут строиться из газобетона или иного пористого материала.

Ленточное основание

Утепление ленточного глубокого фундамента позволяет устранить или снизить пучение

На таком фундаменте можно построить одноэтажный дом и оборудовать подвал. Конструкция должна быть хорошо заглубленной (ниже уровня вымерзания) и достаточно широкой (минимум – 0,5-0,6 м). Подстилку делают небольшой толщины – в 0,2-0,4 м, обратную засыпку – не менее 0,4 м с каждой стороны. Пазухи котлована наполняют песчано-щебневой смесью. Совершенно не подходят для глины щелевые ленты, заглубленные области которых залиты в земляную опалубку.

Свайный

Свайно ростверковый фундамент на глине окажется оптимальным вариантом: опоры в данном случае, проходя сквозь нестабильный слой почвы, опираются на твердое основание. Если выбраны буронабивные элементы с опалубкой из полиэтилена, их потребуется большее число, чем при строительстве на более «удобном» грунте, так как несущие качества при таком раскладе понижаются. Хорошо подойдут и винтовые сваи.

Если ростверковая конструкция имеет висячую форму, организовать обогрев грунта под постройкой не выйдет.

Этапы строительства

Сваи в глинистом грунте должны быть расположены ниже уровня промерзания

Перед тем как приступать к строительству, нужно выяснить, сколько свай потребуется для фундамента. Опорные элементы монтируются по углам здания и в участках, где наружная стена пересекается с внутренней. Дополнительные сваи размещают на протяжении длинных сторон дома. Расстояние между опорами должно составлять 2 метра.

Лучше всего обустраивать постройку на глинистой почве на винтовых сваях. Они надежны, обладают хорошими несущими качествами, подходят для торфяных, заболоченных и иных влажных проблемных грунтов.

1. Площадку очищают от растительности и удаляют верхний слой почвы, богатый органическими соединениями.
2. Производят разметку. На этом этапе нужно обозначить места, куда будут монтироваться опоры.
3. Затем начинают завинчивать сваи. Для этого потребуется приобрести специальное оборудование. Вертикальная позиция контролируется строительным уровнем. Нижние части опор должны находиться ниже точки вымерзания и области нахождения грунтовых вод. Если свая слишком короткая для достижения такой цели, ее можно нарастить.
4. Верхушки опорных элементов выравниваются, чтобы они находились на одном уровне. Чтобы конструкция была прочнее, сваи можно забетонировать изнутри.
5. Переходят к обустройству ростверка. Его можно оформить в виде бетонной ленты с деревянной опалубкой. Конструкция объединяет опоры основания в единую систему.

Проблемность глинистых грунтов связана со склонностью впитывать много влаги, в результате чего зимой наблюдается явление пучения. При строительстве на таких почвах нужно позаботиться о мерах, нивелирующих этот эффект.

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