Что такое плавающий фундамент и в каких случаях его стоит возводить?
Как известно, задача фундамента — равномерно распределять нагрузку от здания на грунт. И если почва способна нести большие нагрузки, проблем не возникает. Но как быть, если земля на участке «слабая»?
На пучинистых, сыпучих, слабонесущих почвах можно устроить так называемый плавающий фундамент. Это, как правило, мелкозаглубленное (30-50 см) или незаглубленное основание (СП допускает их возведение), имеющее опору в виде песчано-гравийной подушки. Именно она нивелирует подвижки грунта, которые могут привести к деформациям стен, перекрытий и крыши. Зимой, при вспучивании отдельных участков грунта, основание движется, а весной, когда грунт оттаивает, фундамент становится на место.
Саму плиту армируют в два ряда толстыми (от 10 мм) стальными стержнями, причем под несущими стенами шаг сетки уменьшают. Мощное армирование бетонной плиты обеспечивает хорошую жесткость на изгиб, поэтому во время морозного пучения исключено провисание центральной части основания и образование трещин.
Самая распространенная форма плавающего фундамента — плитная, но существуют также ленточная и столбчатая разновидности. Тот или иной тип основания выбирают в зависимости от размеров будущего здания.
Для возведения плавающего фундамента используют бетон марки не ниже М400 и арматурные пруты диаметром 10-16 мм
Оговоримся сразу — далеко не все специалисты считают основания такого рода стопроцентно надежными. Более того, многие убеждены, что прибегать к плавающему фундаменту можно лишь тогда, когда нет достойных альтернатив. Дело в том, что мелкозаглубленная плита испытывает большие перегрузки в местах опирания стен. Да и силы морозного пучения могут привести к значительным деформациям. Но вместе с тем существует огромное количество примеров, когда плавающий фундамент показывал себя с наилучшей стороны. Как правило, проблемы возникают при нарушении технологии строительства.
Вот основные ошибки:
— закладка фундамента выше уровня промерзания почвы;
— заливка плиты на замерзшем грунте, приводящая к просадке во время оттаивания;
— неправильно сделанная или отсутствующая гидроизоляция, вызывающая насыщение бетона влагой и его разрушение.
Технология сооружения плавающего фундамента
Плавающий фундамент, пожалуй, как никакой другой требует строжайшего соблюдения всех строительных технологий. Прежде всего нужно произвести расчет толщины плиты. Этот этап следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки и небрежность могут привести к самым печальным последствиям.
Далее нужно следует разметить основание при помощи вбитых в землю кольев и шнура. Проверить прямоугольность формы (а плавающий фундамент, как правило, представляет собой именно прямоугольник) довольно легко. Достаточно сравнить диагонали. Разница в длине не должна превышать 2 см.
Плита плавающего фундамента может быть немного больше необходимого, но ни в коем случае не меньше
Следующий этап — рытье котлована. Так как глубина залегания фундамента невелика, с этой работой можно справиться и вручную, но привлечение техники заметно упростит и ускорит процесс. Очень важно делать выемку грунта строго под проектную отметку, стремясь, чтобы дно котлована было максимально ровным. По завершении работы поверхность трамбуют вибрационной машиной и застилают геотекстилем.
Чтобы стенки котлована не осыпались в процессе устройства гравийно-песчаной подушки их нужно делать с уклоном
Следующий этап работы — устройство подушки. Сначала в котлован засыпают щебень, а после — песок, который заполнит пустоты между камнями. Толщина подушки составляет в среднем от 20 до 40 см в зависимости от размеров фундамента и особенностей грунта. Количество слоев песка и щебня также может варьироваться. Но в любом случае каждый пласт необходимо увлажнить и тщательно утрамбовывать, чтобы избежать усадки.
Конструкция утепленного плавающего фундамента
Подготовленную подушку укрывают слоем рулонной гидроизоляции (например, плотным полиэтиленом), чтобы защитить плиту от почвенной влаги и не допустить просачивания бетонного молочка в песок и щебень. Довольно часто на подушку из песка и щебня укладывают пенополистирольные плиты, получает своего рода утепленная монолитная плита, после чего утеплитель также закрывают гидроизоляционным материалом.
Под бетон необходимо соорудить опалубку из досок толщиной не менее 20-25 мм. Изнутри ее можно выстелить листами рубероида, толя или плотного картона. Это значительно упростит разборку конструкции после того, как плита затвердеет, а доски можно будет использовать вновь.
Края деревянной опалубки под заливку бетоном должны возвышаться над уровнем земли как минимум на 2-10 см
Некоторые строители, стремясь упростить себе работу, уверяют, что без опалубки можно обойтись — ее функции выполнят стенки котлована. Но это приведет к значительному перерасходу бетона, что сведет на нет экономию на досках для опалубки.
Важнейший этап устройства плавающего фундамента — закладка арматуры. Пруты располагают в строгом соответствии с проектом, и фиксируют их посредством вязальной проволоки.
Важно! Расстояние между араматурными прутами не должно превышать 30 см
Заливку плавающего фундамента необходимо проводить одновременно по всей его площади. Делать это по частям категорически запрещено во избежание неравномерной усадки. Значит, необходимо пригнать на объект несколько бетономешалок и привлечь бригаду рабочих, а это недешево. Кроме того, нужно быть готовым к большому расходу цемента. Именно поэтому основания такого рода использую обычно для относительно маленьких домов.
После того, как завершена работа по заливке бетонной смеси, фундамент накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют до затвердевания. При этом важно несколько раз в сутки смачивать поверхность плиты, чтобы не допустить преждевременного высушивания. После того, как раствор наберет прочность (не раньше чем через месяц) можно приступать к возведению стен.
Источник
Основание дома на грунте пучинистого типа
Пучинистость представляет собой способность грунта изменять объем при сезонных перепадах температур: промерзании и оттаивании. Уровень почвы при этом меняется, что вызывает повреждения наземных бетонных конструкций и углубленных оснований. Подвижность пучинистого грунта приводит к быстрому разрушению всей постройки, на таких участках необходимо принимать комплекс предупреждающих и защитных мер. Это может быть замена верхнего слоя, углубление подошвы здания ниже уровня промерзания, монтаж дренажной системы, усиление теплоизоляционных и конструктивных свойств фундамента. Акцент делается на правильном выборе типа основания, с учетом геологических параметров участка, ожидаемой нагрузки (веса сооружения) и бюджета строительства.
Степень пучинистости связана не только с составом почвенного покрова, но и с размером частиц, уровнем грунтовых вод и промерзания, поэтому все эти факторы обязательно выясняются до начала закладки фундамента. К пучинистым грунтам относят суглинки, пески, супеси и почвы с содержанием пылевых примесей свыше 30 %. Их коэффициент пучинистости от 0,01, то есть, при промерзании на 1 м, они увеличивают объем как минимум на 1 см. Это свойство проявляется у всех почв с высоким содержанием влаги: чем оно больше, тем сильнее риск смещения и повреждения фундамента. Важным фактором является вес здания и наличие подвала.
На грунте с высоким уровнем грунтовых вод нежелательно возводить тяжелые кирпичные дома более 1 этажа. Также учитываются геологические условия: разжижение почвы из-за близлежащих водоемов, кривизна и сползание слоев (часто наблюдается при строительстве на склоне), перемешивание разных твердых и мягких пород. Решением таких проблем является закладка фундамента ниже уровня промерзания, причем с помощью высокопрочных сортов бетона, усиленное армирование и теплоизоляция. Этот вариант используется, если фундамент заложен на пучинистом грунте со степенью подвижности от 3,5 %. Но такие меры относятся к дорогостоящим и не всегда вписываются в бюджет, в частном строительстве ищут другие способы.
Выбор типа основы
Для подвижных и поглощающих воду грунтов возможно несколько решений:
- Укладка малозаглубленного монолитного основания.
- Столбчатый базис.
- Ленточный фундамент, выстроенный на пучинистом грунте.
- Свайные основания.
При особо глубоком промерзании почвы требуется первый вариант, в целом в частном строительстве оптимальными являются второй и третий. Исключение составляет фундамент на склоне, в этой ситуации выбирается ступенчатый или свайный тип. Ленточное основание на подвижном грунте разрешается лишь при условии идеальной гидроизоляции (поверхность бетонной заливки должна быть гладкой и обработанной битумными мастиками). Обязательным является армирование, каркас собирается исключительно методом сварки.
Свайный фундамент необходим при превышении глубины промерзания в 1,5 м. Из-за сложности эта технология реже используется в частном строительстве. Для пучинистого грунта рекомендуемая глубина свай составляет 3–4 м, желательно предусмотреть отвод вод: путем укладки дренажных труб и гидроизоляции. В любом случае, потребуется жесткая связка свай и основания, но даже она не исключает риска просадки здания.
Труднее всего выбрать фундамент для деревянного дома. Подвижность почвы ощущается не сразу (брусья не растрескивается как шлакоблок). Но при неправильно подобранном основании со временем наблюдаются перекосы поверхностей, окон и дверей, в особо сложных случаях — просадка всего здания. Поэтому на суглинках и песках для деревянных домов возводится столбчатое основание, заглубленное ниже уровня промерзания. Хорошей альтернативой будет свайный базис, особенно при кривом рельефе.
Нюансы закладки столбчатого фундамента
Эта технология подходит для заболоченных и сырых участков, и почвы с высоким уровнем грунтовых вод. В частном строительстве она оптимальна в плане «цена/надежность» основания. Базисная конструкция собирается из железобетонных столбов, затем формируется опорный каркас, жестко связанный с анкерной площадкой. Последняя служит опорой фундамента, практически не чувствительной к подъему грунта, обязательным условием является глубина конструкций — ниже уровня промерзания почвы. Опорные столбы выполняются из асфальтоцемента, залитого бетоном, железобетона, защищенных от коррозии металлических труб с песком внутри. Для армирования используется проволока толщиной не менее 6 мм, стержни, уголки и куски газо- или водопровода.
Самым подходящим материалом считается железобетон, но крайне важно его качество: минимально разрешимая марка прочности для пучинистых грунтов — М300. Поэтому в раствор вводятся лучшие сорта портландцементов и низколещадного щебня твердых пород. Известняковый наполнитель и песок с примесями глины использовать не рекомендуется. Нужно понимать, что от жесткости конструкции зависит надежность всего здания.
Мелкозаглубленные столбчатые фундаменты на пучинистых грунтах допускаются лишь для легких построек: хозяйственных, деревянных или щитовых, бань. Также этот тип подходит при возведении домов из брусьев на крупнообломочных почвах. В данном случае желательно подобрать оптимальную высоту опор: низкая приводит к промоканию постройки, высокая — к смещению до 10–15 см. Для предотвращения подобных явлений засыпается песчаная подушка, цокольные помещения берегут от промерзания, организовывается отвод вод. Но для сильно пучинистых почв лучше выбрать другой вариант основания.
Возведение мелкозаглубленного ленточного фундамента
Этот тип отличается от незаглубленных устойчивостью к деформациям (в 2–3 раза меньше). Он подходит для слабопучинистых почв, преимуществом считается быстрота закладки (от 7 дней, причем — к цокольным работам разрешается приступать через 2 недели после бетонирования). Обязательными условиями технологии являются: укладка песчаной подушки, надежная гидроизоляция, бетонирование раствором значительной прочности и армирование.
Нельзя забывать про правильный подбор высоты ленты: на пучинистых грунтах превышение оптимальной величины приводит не только к росту затрат на армирование, но и к излишней жесткости конструкции. В данном случае ситуация обратная, в сравнении со столбчатым типом основания, воздействие оказывается сразу на весь каркас, при отсутствии гибкости он просто треснет.
Глубина закладки такого фундамента редко превышает 50 см (плюс 15–20 на песчаную подушку). Важным условием является засыпка отводящих воду материалов (частичная замена грунта) вокруг ленточного монолита. Этот этап проводится после бетонирования и обмазывания стен фундамента битумными мастиками, засыпать траншею выкопанной землей не рекомендуется. Если есть возможность, то вдоль ленты укладываются дренажные трубы и производится утепление цоколя и отмостки.
Требования к качеству бетона такие же высокие, как и при закладке столбчатого фундамента, характеристики не ниже: В15 — по классу прочности, F100 — по морозостойкости, П4 — по подвижности. Для армирования покупается железная арматура: по 5 прутьев в каждом поясе, продольная — от 12 мм в диаметре, поперечная — от 20. Важно: каркас связывается, а не сваривается. Если высоты конструкции недостаточно, то допускается кладка кирпичей в 2–3 ряда или еще один пояс с обязательным разделением гидроизоляционной лентой.
Источник