Фундамент для плохого грунта

Как возвести ленточное основание в земле на слабых грунтах

При планировании будущего сооружения, проектировщики всегда обращают внимание на состояние и тип грунтов, так как для каждого грунта подходит свой фундамент. Несмотря на то, что ленточные фундаменты можно возвести на практически любой почве, кроме скалистой местности, технология все же отличается.

Также может отличаться схема и способы расчета допустимых нагрузок на почву, и подбирается совсем иной строительный материал по классу прочности. Поэтому, ленточный фундамент на пучинистых грунтах возвести далеко не так просто, а рассчитать его габаритные размеры еще сложнее. Также нужно учитывать, что предусмотреть подвал на таких грунтах проблематично, как и необходимо надежно защитить основание от мелких грунтовых подвижек. Но строители часто возводят мелкозаглубленные ленточные фундаменты на глине и песчаной почве, склонной к пучению.

Что такое пучение грунта?

Грунт – это неравномерная смесь различных минералов и составляющих, дополнительно насыщенная влагой. В зависимости от глубины расположения грунтовых вод и состава грунта, влага может оставаться довольно глубоко, а верхние слои будут уже сухими. В зимний период, влага может замерзнуть только до конкретной глубины, при этом расширяясь и вспучивая почву. Чем больше содержание влаги, тем сильнее происходит сезонная деформация почвы. К пучинистым почвам относят:

• глину;
• суглинки;
• супеси;
• песчано-пылевые почвы (лессы).

Названия почв говорят сами за себя, то есть все они содержат глину в различных количествах, а глина слабо вбирает воду и набухает.

Если пласт поднимется достаточно высоко и сильно, он способен полностью разрушить даже прочные и толстые монолитные основания.

А с наступлением тепла, почва снова опускается, свободное пространство под фундаментом заполняется осколками основания, и оно проседает ниже допустимой высоты. Как итог – наступает частичное разрушение несущей конструкции здания.

Как возвести ленточный фундамент на глине

Если на строительной площадке обнаружены значительные пласты глины, то построить фундамент на таком грунте довольно проблематично. Сначала нужно произвести ряд защитных действий:

1. Сначала нужно сделать замену слабой земли на песчано-гравийную или песчаную почву крупной фракции. Песок более прочный, обладает высокими несущими характеристиками и способен выдерживать массу здания. Также этот метод защиты практикуют, когда нужно снизить нагрузку на боковые стенки фундамента.
2. Можно спроектировать ленточный фундамент с расширенной подошвой. При таком обустройстве увеличивается поверхность покрытия грунта и снижается нагрузка на единицу площади почвы. Это практикуется, если грунт содержит смесь глины и песка, и относится к насыпным почвам.
3. Также можно создать мощный и толстый слой мягкой гидроизоляции, которая возьмет на себя эффект пучения почвы. Но это не всегда себя оправдывает, причем на слабых почвах этот метод влечет за собой увеличение массы конструкции. Такой метод эффективен, если в сооружении предусмотрен подогрев пола и цокольных помещений.
4. Проводится монтаж гидроизоляционной прослойки вокруг фундамента и создание ливневой канализации в комбинации с дренажной системой. Это обеспечивает отличный отвод воды, высушивает почву вокруг фундамента и снижает его пучение.
5. Обустройство дренажной системы. Вокруг основания предусматривается дренаж, который засыпают гравием или насыпной землей.

Такие методы защиты допустимы, если устанавливается ленточный мелкозаглубленный фундамент, и при этом он рассчитан на небольшие нагрузки. Его нельзя возводить на глине без дополнительного укрепления надежной опалубкой. В таких случаях используется только несъемные конструкции, можно также обойтись без опалубки как таковой, используя песок и гравий как внешнюю защитную среду, а насыпную землю для улучшения отвода ливневых и грунтовых вод.

Роль опалубки

Опалубка обеспечивает максимально ровную поверхность для монтажа гидроизоляционных материалов. Кроме того:

• с внешней стороны конструкции легче смонтировать дренажную и ливневую систему;
• обеспечивается более широкое основание ленты, чем обусловлено расчетами;
• несъемная опалубка обеспечивает большую надежность конструкции при горизонтальном пучении почвы;
• служит как теплоизоляция;
• дополнительно защищает фундамент от грунтовых вод, если обеспечить максимальную герметичность щитов.

Некоторые строители не практикуют использование опалубки. Резон тут есть, при условии, если будет использоваться специально подготовленная насыпная земля. Она должна содержать крупнозернистый песок, гравий и, желательно, минеральные водопоглощающие добавки.

В таких случаях, в траншею устанавливают на вертикальных крепежах полиэтиленовую пленку в два слоя, между пленкой засыпают насыпной грунт и трамбуют его. Затем поверх заливают полноценный ленточный фундамент, а армирование соединяют с основной лентой. Тогда опалубку нет нужды использовать, а подошва будет более широкой.

Когда слабые грунты слишком высоко

Если геодезическое исследование обнаружило слишком высоко расположенные слабые грунты, а глубина промерзания почвы расположена низко, тогда ленточный фундамент придется комбинировать со свайным. Причем сваи будут делаться с усиленными и расширенными подошвами, чтобы компенсировать большую массу здания на сравнительно небольших площадях подошвы свай.

Сваи вбиваются или монтируются ниже глубины промерзания, пока не будут достигнуты прочные слои породы. Для обустройства необходимо:

1. Сначала подготовить участок. Сюда входит расчистка площадки, устранение плодородного слоя почвы, подготовка котлована. Учитывая, что слабый и насыпной грунт не имеет большой плотности, то он во время копания скважин будет постоянно осыпаться, поэтому их бурят под углом в 45 градусов. А опалубку возводят на полную высоту. Интервал между скважинами составляет до двух метров, глубина бурения − до достижения уровня прочных пород.
2. Если по мере бурения скважины будет обнаружен плывун или слишком насыщенный водой пласт земли, тогда в качестве гидроизоляции нужно использовать асбестобетонные трубы. Трубы нужно вставить в скважины, выровнять по уровню и закрепить.
3. Затем начинается заливка свай. Сначала нужно залить трубу на треть бетоном, затем приподнять, чтобы бетон заполнил пространство под ней. Тогда и образуется необходимое утолщение подошвы. Можно использовать подачу бетона компрессорами, но это финансово затратный процесс. Затем в трубу монтируют заранее подготовленную арматуру и заливают бетоном до верхнего уровня.
4. Дно траншеи для ленточного фундамента засыпают песчано-гравийной смесью (подушка), трамбуют и монтируют опалубку. В траншею укладывают слой арматурного каркаса и все заливают бетоном.

Чтобы свайно-ленточный фундамент выдерживал воздействие ливневых и грунтовых вод, дополнительно делают вертикальную гидроизоляцию и отмостку. Если он построен на влажных грунтах, тогда без дренажа не обойтись, а в суровых климатических условиях дополнительно утепляют фундамент полиуретаном или пенопластом. Засыпку траншеи делают специально подготовленной насыпной землей, поверх которой обустраивают отмостку.

Источник

Грунт и фундамент. Виды и характеристики

Грунт и фундамент. Виды и характеристики

Строительство дома — значительное событие в жизни любого человека. Тем более что на каждого оно выпадает не более одного-двух раз в жизни. И хотя в поэзии и литературе исторически сложился стереотип, что дом это стены и крыша, но основой дома всегда является фундамент, потому, что от него зависит долголетие всего здания, а значит и стен, и крыши. И задумывая дом для своей семьи, надо начинать именно с этой, самой незаметной, но самой главной части дома — с его фундамента.

Самые популярные виды фундамента в дачном и загородном строительстве — это мелкозаглубленные ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой. Выбор фундамента по соображениям «цена/качество» производится по следующим критериям:

• характеристика грунта
• глубина промерзания грунта
• тип строения

Давайте более подробно разберем каждый из этих критериев.

Характеристика грунта

Каменистые и скалистые грунты — грунтом их назвать можно условно, поскольку они представляют собой камень, который не подвержен никакому влиянию влаги, не промерзает, и не изменяет своих свойств в нормальных погодных условиях. Это идеальный фундамент сам по себе.

Хрящеватые грунты — состоят из гравия и обломков камней. Так же отличается высокой прочностью и является прекрасной основой под фундамент. Глубина закладки фундаментов при таких грунтах не зависит от глубины промерзания.

Песчаные грунты — слабопромерзаемые грунты на незначительную глубину (50-100 см). Хорошо пропускают воду, уплотняются, трамбуются. Фундаменты в таком грунте не замокают.

Глинистые грунты — состоят из очень мелких частиц чешуйчатой формы. В отличие от песка, глина хорошо вбирает и удерживает влагу (в основном своей поверхностью). Поэтому при замерзании неуплотнённой глины происходит вспучивание глины (из-за расширения воды при замерзании). Уплотнённая глина менее склонна к расширению и является слабопучинистой.

Суглинки и супеси — представляют собой смесь песка и глинистых частиц. В зависимости от превалирования того или иного компонента, грунт ведет себя соответственно.

Торфяные грунты — представляет собой осушенные и не очень болота. Обычно сильно насыщены влагой (торф может впитать в себя примерно 6-8 объемов воды, относительно своего первоначального объема). С чрезвычайно высоким уровнем залеганием грунтовых вод.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта сильно зависит от его типа. Скалистые грунты считаются непромерзаемыми. Конечно, они охлаждаются до отрицательных температур. Но поскольку они абсолютно не содержат воды, свои характеристики и линейные размеры они меняют незначительно. Например, коэффициент температурного линейного расширения гранита — 0,000008 на 1°. Для сравнения: лед расширяется (сжимается) в 6 раз сильнее, а вода — почти в 100 раз!

Соответственно, чем сильнее насыщен грунт водой, тем сильнее он пучится при замерзании. При этом он, конечно, воздействует и на фундамент. Это воздействие может выражаться в выталкивании фундамента из земли (особенно весной), его разрыве (в вертикальном или горизонтальном направлении).

Факторы грунта и глубины промерзания застройщик воспринимает как данность. Он не в силах на них повлиять или изменить, может выбрать только при покупке самого участка. И если вы еще только собираетесь покупать участок, следует задуматься, стоит ли связываться с торфяными или глинистыми участками. Ведь проблемы со строительством могут быть такими, что мало не покажется. Не говоря уже о материальных затратах.

Тип строения

Разумеется, нагрузка на фундамент легкой каркасной конструкции и дома со стенами в 2,5-3 кирпича с перекрытиями из бетонных плит отличаются. Поэтому прежде чем выбрать какой-то тип фундамента, необходимо определиться и с самим строением. Строить тяжелый кирпичный 2-х этажный дом на зыбком осушенном болоте может только отчаянный оптимист. Тут скорее бы подошел легкий каркасный дом на проветриваемом фундаменте — плите.

Так же на выбор типа фундамента влияет желание застройщика иметь подвал, цокольный этаж или погреб. Ведь фундамент не обязательно должен быть либо только ленточным, либо только столбчатым. К выбору фундамента следует подходить творчески, потому что стоимость устройства того или иного вида фундамента различаются даже не в разы, а в десятки раз.

Если в местности, где вы собираетесь возводить дом, уже есть жилые строения, есть смысл поинтересоваться устройством их фундамента. Таким образом, вы узнаете, есть ли у их владельцев какие-то проблемы с фундаментом. Любой фундамент надо стараться устроить так, чтобы его нижняя часть располагалась ниже глубины промерзания. Свойства грунта на такой глубине стабильны, предсказуемы и такой правильно устроенный фундамент решает практически все возможные проблемы. Но это уже определяется бюджетом строительства.

Материал для фундамента

Самые популярные материалы фундамента — это бутобетон, железобетон, кирпич. Бутобетон — это смесь песчано-цементного раствора и достаточно крупных камней. Камни соприкасаются друг с другом, а раствор служит клеем, заполняющим все остальное пространство между камнями и исключающим их смещение. Фундамент достаточно надежен, но применяют его только там, где нет дефицита крупных камней, а также на легких грунтах (песчаные, скалистые). В глиняных грунтах такой фундамент может быть разорван и дать трещину.

Фундамент из бутобетона

Железобетон — смесь цемента, песка и щебня. Армирован сеткой или прутьями арматуры в зависимости от направления нагрузки (давление мерзлого грунта). Самый популярный материал для фундамента. Он дешев, прочен, допускает создание монолитных конструкций сложной конфигурации. При изготовлении таких фундаментов особенно с применением бетонных вибраторов, получаются чрезвычайно надежные и крепкие фундаменты.

Фундамент из железобетона

Кирпич — применяется исключительно для надземной частей фундамента и цокольных частей. Закладывать кирпич ниже уровня грунта категорически нельзя. Кирпич очень гигроскопичен и во влажном состоянии легко разрушается даже легкими морозами. Кроме того, кирпич просто растворяется в грунте за десяток-другой лет, особенно силикатный.

Фундамент из кирпича

Виды фундаментов

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент наиболее эффективен для пучинистых грунтов. Этот вид фундамента самый распространенный и дешевый. Столбчатый фундамент может быть выполнен из любых материалов: песка, камня, кирпича, бетона, а также из деревянных и железобетонных столбов, металлических и асбестоцементных труб. По расходу материалов и трудовым затратам столбчатый фундамент в 1,5-2 раза, а при глубоком заложении в 3-5 раз дешевле ленточного. Например, при небольших нагрузках можно сделать столбчатый фундамент из монолитного железобетона. Столбчатый фундамент самый надежный и экономичный фундамент для сложных почв. Сделать его достаточно просто.

Вместе с тем у столбчатого фундамента есть и недостатки. В горизонтально-подвижных грунтах его устойчивость к опрокидыванию недостаточна, и для погашения бокового сдвига требуется устанавливать балки между столбами. Также ограничено применение этого вида фундамента при строительстве домов на слабонесущих грунтах с тяжелыми стенами. Кроме того, при использовании столбчатого фундамента возникают определенные сложности с устройством цоколя, если при ленточном фундаменте цоколь образуется как бы сам собой, являясь продолжением фундамента, то при столбчатом заполнение пространства между столбами, стеной и землей дело относительно сложное и трудоемкое.

Столбчатый фундамент с перевязкой

Столбчатый фундамент с перевязкой позволяет в некоторой степени избежать проблемы с «гулянием» столбиков. Перевязку еще называют «рындбалкой». Рындбалка значительно улучшает качество фундамента и позволяет строить на таком фундаменте даже кирпичные здания с нетолстыми стенами. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно удорожает и усложняет фундамент. Поскольку требует единого армирования (перевязки арматуры) как в балке, так и в столбике. Рындбалку располагают либо по поверхности грунта, либо с небольшим заглублением, устроив под ней песчаную подушку.

Столбчатый фундамент с перевязкой

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент представляет собой монолитную железобетонную конструкцию (как минимум по уровню грунта) и надстройку из кирпича. Глубина залегания ленты — 50-70 см, иногда меньше. Под лентой устраивается песчаная подушка 20-30 см толщиной. Такой фундамент позволяет уже применять в качестве перекрытий бетонные пустотные плиты и возводить любое малоэтажное здание. При хорошей гидроизоляции можно обустроить как минимум подпол, а иногда и погреб внутри периметра фундамента.

Весьма полезным при устройстве такого фундамента будет устроить заглубления в виде шурфов с периодичностью 1,5-2 м или чаще. Например, высверлив шурфы с помощью бура. Глубина шурфов — ниже глубины промерзания.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Глубокозаглубленный ленточный фундамент один из самых надежных фундаментов. От мелкозаглубленного отличается тем, что не только шурфы, а вся монолитная лента заглублена на уровень ниже промерзания грунта. Это обеспечивает непоколебимость конструкции практически на любых грунтах. Одновременно как бы образуется пространство подвала или погреба. Единственно возможный вид фундамента, если необходимо наличие подвала.

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Фундамент в виде монолитной плиты

Фундамент в виде монолитной плиты подходит для строительства серьезного дома на торфяных или глинистых грунтах с высокой степенью пучения. Устройство такого фундамента практически не требует никаких земляных работ, кроме отсыпки песчаной подушки 20-30 см. Затем на подушке отливается монолитная плита под размер дома и даже чуть больше. Дом как бы плавает на таком фундаменте, и состояние грунта слабо влияет на его самочувствие.

Как ни странно, такой фундамент весьма не дорог, именно за счет исключения земляных работ. Единственные ограничения — участок не должен иметь сильного уклона, потому что подушка будет потихоньку сползать. Ну и о подвале и погребе придется попросту забыть. Если же подвал все же нужен, то делают это так: выкапывается котлован на необходимую глубину. На дне котлована устраивается подушка из песка и щебня и отливается монолитная плита. На плите возводят из блоков или путем монолитного бетонирования стены подвала. С наружной стороны они тщательно гидроизолируются. Затем пространство между стенками подвала и стенками котлована засыпается, иногда с устройством глиняного гидрозамка. Однако такой способ является самым дорогим способом строительства. Так как требует большого объема и земляных, и бетонных, и монтажных работ. Но зато на выходе — практический готовый подвал, с нужной конфигурацией.

Фундамент в виде монолитной плиты

Свайный тип фундамента

Для малоэтажного коттеджного строительства свайный тип фундамента не используется. Дорого и неэффективно, поскольку свайные фундаменты, как правило, опираются на грунты глубокого заложения. Существуют варианты наливных свай, когда в просверленный грунт закладывают арматуру и заливают бетоном. Данный вариант используется, когда из-за особенностей грунта и расчетов конструктора данный вариант является наиболее рациональным для здания.

Свайный тип фундамента

Грамотно выбранный тип основания, тщательно выполненный проект, профессиональное проведение фундаментных работ в сочетании с качественной гидроизоляцией фундамента — первоочередные вопросы в обеспечении максимального комфорта и уюта будущего дома!

Источник