Фундаменты для подвижных грунтов

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

Фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые почвы характеризуются способностью приподниматься при скоплении влаги. Строение, расположенное на глинистых почвах и суглинках, песчаниках с примесью пыли, может разрушаться или проседать. Фундамент на пучинистых грунтах обустраивается согласно СНиП 50-101-2004, в котором указано, что целесообразно сооружать конструкции с мелким заглублением.

Особенности пучинистых почв

Явление пучинистости происходит в грунтах, которые увеличивают объем в морозную погоду. Влага, впитавшаяся в слой земли, замерзает и расширяется. Лед выталкивает почвенные массы наружу. Второй тип вспучивания происходит из-за капиллярности влаги, перераспределенной в земельных слоях. По характеристикам увеличения объема почва классифицируется как слабопучинистая, среднепучинистая и сильнопучинистая. Больше всего подвержены поднятию глинистые земли и суглинки.
Тип строения зависит от характеристик грунта, т.к. некоторые деформируются на 17-25 см. Постройки из дерева выдерживают вспучивание до 5 см, а кирпичные – до 3 см. Для обустройства фундамента в зонах пучинистых, насыщенных влагой грунтах, необходимо руководствоваться нормативными приемами.

Риски строительных работ на грунтах с пучением

Вспученные типы почв опасны тем, что в первый зимний сезон эксплуатации здания оно может деформироваться и дать усадку. К часто встречающимся дефектам относят:

• прогиб строения из-за неравномерной усадки, который влияет на качество кровельного покрытия;
• сдвиг почвы во время проседания средней части дома, из-за чего на нем появляются трещины;
• крен жестких конструкций, возводившихся без заглубления фундамента;
• перекосы в результате неравномерного процесса усадки маленьких участков под домом;
• горизонтальное смещение во время пучения – части основы сталкиваются между собой.

Неправильное строительство – несоблюдение последовательности работ, незнание технологии устранения проблемы приводит к вышеуказанным деформациям. Избежать дефектов поможет подбор способа устранения пучинистости.

Методы устранения эффекта пучения

Чтобы сделать основание, применимое для пучинистых грунтов, используют следующие техники:

• создание широкой трапециевидной конструкции. Она снижает влияние сил касания на строение.
• обкладку стенок траншейного канала гидроизоляцией. Прием показан для изоляции стенок в условиях заглубления фундамента.
• увеличение ширины ленты или монолита, которая приводит к нивелированию вспучивания.
• замену вспучивающегося грунта песчаным или гравийным сырьем.
• прокладку теплоизоляционного слоя по внешней стороне постройки. Способ нужен для предотвращения поднятия земли в морозный период.

Заглублять основание рекомендуют ниже уровня промерзания грунта – так эффект пучения не проявляется.

Разновидности фундаментальных основ для грунтов, подверженных вспучиванию

Устройство фундамента на пучинистых грунтах предусматривает устранение объема почвы в зимние месяцы. С этой целью выполняют мелкозаглубленные сооружения ленточного типа, отличающиеся простым алгоритмом заливки.
Столбчатые основы лучше строить, когда опорные элементы можно заглубить ниже крайней точки промерзание почвы. Столбы используют на суглинках, местностях с высоким УГВ, на сырых и заболоченных участках. Опоры выполняют из металлических, ЖБИ, асбестоцементных труб.
Сваи проблематично установить по причине применения строительной техники. Но, если вы готовы вложить средства в обустройство дачных владений, такой способ будет удачным.

Плитный фундамент – оптимальный вариант

Земля, подверженная вспучиванию, способствует возникновению трещин на цоколях построек. Монолитная плита, заглубленная в грунт, понадобиться для поддержки деревянного или газобетонного дома небольшой квадратуры. Строительство монолита имеет ряд нюансов:

• хороший способ сделать устойчивую основу – использование ребристой плиты;
• цельный элемент усиливается перемычками, между которыми засыпается гравий или песок;
• для зданий из легких материалов достаточно платформы толщиной 25 см;
• плиту целесообразно армировать стержнями диаметром 14 мм, соблюдая шаг 20 см. Прием способствует равномерной нагрузке домов на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Плитному основанию отводится функция утеплителя. Чтобы исключить промерзание грунтов, на поверхность монолита наносят гидроизоляционное покрытие. Плиту можно усилить наливной стяжкой, которая одновременно будет стартом для организации теплого пола.

Ленточные конструкции – особенности строительства на пучинистых почвах

Подземная часть постройки способна принять массу дома и передать ее плотным слоям грунта. Планируя, какой фундамент будет актуальным в местностях с пластичными вспучивающимися грунтами, обратите внимание на надежность и долговечность ленты. Чтобы выполнить железобетонную полосу, понадобиться максимум материалов, но затраты будут оправданы.

Условия возведения ленточного фундамента

Мелкозаглубленный ленточный тип основы на вспученных грунтах предусматривает инженерно-геологические изыскания. Пучинистые почвы могут привести к растрескиванию подошвы, поэтому важно учесть:

• разновидность почвенного массива;
• уровень промерзания земли и количество воды;
• несущую нагрузку постройки;
• наличие подпола и подземных магистралей;
• период эксплуатации здания.

Сооружение-лента актуально для кирпичных, бетонных домов с плотными стенами, конструкций с перекрытиями из железобетона. Стенки ленты могут образовывать стены подвального помещения или погреба.

Инструменты и материалы для закладки

Строительство заглубленного фундаментального сооружения проводится с применением следующего инвентаря и расходного сырья:

• уровня и вязальной проволоки;
• лопат – штыковой и совковой;
• шнура для разметки территории;
• арматуры с ребристым сечением диаметром 10-14 мм;
• деревянных досок, топора, молотка, гвоздей и ножовки;
• цемента, щебня и песка;
• бетономешалки.

Перед началом работ важно составить проект, на котором будут указаны необходимые параметры изделия.

Последовательность закладки ленты

Строительство ленточного основания проводится в несколько этапов:

1. Создается план здания или хозблока, определяется глубина заложения конструкции.
2. С готового чертежа на землю переносится схема фундамента.
3. Монтируется обноска на расстоянии 1-2 м от стороны дома.
4. Выкапывается траншея глубиной 1 м, устилается песчано-гравийная подушка высотой 12-15 см.
5. На подушке укладывается слой гидроизоляции – полиэтилен либо рубероид. Как альтернатива рулонным материалам применяется заливка битумом.
6. Обустраивается опалубный каркас и арматурная сетка из стержней диаметром 8-14 мм.
7. В опалубку заливается бетонное тесто из цемента марки М200, песка и щебня.

Заглублять основание строительные эксперты рекомендуют ниже промерзания земли и выдерживать до 28 дней, а потом снимают опалубку.

Обустройство свайной основы

На проблемных грунтах неглубокий тип опоры будет оптимальным. Работы заключаются в закручивании винтовых свай ниже промерзания грунта. Конструкция обеспечивает поддержку здания независимо от его массы и типа почвы (рыхлой, песчанистой, пучинистой или заболоченной). Сваи незначительным образом контактируют со вспучившейся землей, исключая ее влияние на постройку.
Проектирование и сооружение фундаментов на сваях подчиняется СНиП 2.02.03-85, согласно которому применяются полые изделия из металла, дерева и бетона, куда заливают цементный раствор. Согласно несущей нагрузке здания выделяются стойки, проникающие в мягкие грунты и висящие опоры, нужные для промерзающих торфяников или в регионах с экстремальным климатом.

Применение свай-опор

На вспучиваемом грунте монтируют буронабивные изделия, бетонируя их в пробуренных траншеях. Алгоритм строительства можно представить так:

1. Оформление траншей диаметром 30 см при помощи ручного бура. Глубина котлована (не более 10 м) определяется согласно увеличению объема влаги в почве. Ямы располагаются с шагом, равным 120 см.
2. Укладка чехла из ПВХ-пленки, рубероида или стали с оцинковкой в скважинах. Мероприятие предотвратит выталкивание элементов в период пучинистости.
3. Установка арматурного каркаса в виде 3-х связанных прутов, который устранит вероятность разрыва основы.
4. Бетонирование стержней тяжелым бетоном. Заливка ведется непрерывно, а тесто уплотняется путем прокалывания смеси.

Возводить дом допустимо через 30 дней – тогда бетонный состав отвердевает.

Столбчатые фундаменты: преимущества и типы

На пучинистых землях также актуальны столбчатые основы. Их строительство обеспечит некоторые преимущества для собственников дач и загородных наделов:

• недорогая себестоимость материалов и быстрое проведение работ;
• использование готовых плит, которые исключают ручные мероприятия;
• сокращение сечения столбиков, что позволит сооружать экономичные монолитные конструкции.

На отечественном пространстве популярны 2 вида столбчатых подложек – мелкозаглубленные и ростверковые.

Основания малой закладки

Фундаментальные конструкции мелкого заложения изготавливают из монолитных ЖБИ либо сборных изделий. Столбы с неглубокой закладкой предусматривают:

1. Выкапывание котлована глубиной до уровня промерзания.
2. Просыпку песчаной подушки высотой 50 см.
3. Погружение бетонного блока на глубину 10 см.
4. Размещение гидроизоляции – оклейка рубероидом или обмазка мастикой.
5. Укладку второго бетонного блока.
6. Выполнение стяжки из цемента толщиной 5 см.

По бокам опорного элемента обустраивается отмостка из бетонного теста, плотно прилегающая к нему. Мероприятие исключает уклон столбов.

Фундаменты из сборных плит

Конструктив сборного плиточного основания заключается в использовании следующих техник:

1. Разметки территории, выкапывания котлована.
2. Формирования песчаной подложки высотой 15 см.
3. Накладки друг на друга блоков, их связку цементным раствором.
4. Гидроизоляцию элементов путем оклейки.
5. Покрытие материала бетонным блоком и замазку цементом.

Сооружение возвышается над землей на 45 см.

Обустройство фундамента с ростверком

Ростверк необходим, чтобы соблюсти устойчивость опор на пучинистых почвах и создать подпорку для стен строения. Ростверки формируют после подгонки столбов по горизонтали из бетонных блоков с размерами 118х80х30 см и 88х50х58 см. Само ростверковое изделие имеет параметры 246х25х20 см.
Перемычки конструкции обвязываются арматурным прутом. Впоследствии элемент располагают на монолитном поясе с армирующими штырями.
Устройство всех типов столбчатого фундамента предусматривает выкапывание траншей ниже уровня промерзания земли, послойную засыпку и уплотнение каждого слоя.
Фундаменты, выстроенные на грунтах со вспучиванием – процесс, требующий финансовых затрат. При строительстве рекомендуют учитывать силы пучения, возводить одноэтажные здания без подвалов. Немного сократить расходы поможет алгоритм самостоятельных работ, указанный выше.

Источник