Фундаменты для сложных грунтовых условиях

Сложный грунт – сложный фундамент?

Индивидуальным застройщикам чаще дают участки под застройку не там, где они хотят. Приходится иметь дело со сложным грунтом. Нужно ли при этом делать сложные фундаменты, вкладывая неоправданно большие средства? Можно ли отказаться от сваебойной техники и сделать фундамент простой но надежный? Разберемся на примерах. Первый и довольно частый случай – болотистые сложные грунты. Стандартное решение, забивка свай специальным сваебойным оборудованием. Затем заливка ростверка – плиты, которая распределяет нагрузку. Сваи изготавливают из тяжелого бетона с предварительно напряженной арматурой. Технология не дешевая, но отработанная десятилетиями. Цены на такие фундаменты в несколько раз выше устройства стандартных ленточных фундаментов исходя из того, что цены буровых установок и сваебойного оборудования соответствуют сложности выполняемых работ. Для плавающих болотистых грунтов так-же применяется плитный фундамент. Заливается армированная железобетонная плита под всей площадью здания. Это не дешевое сооружение.

Если крепкий грунт не более двух метров от поверхности, то можно применить более дешевый вариант – буронабивные сваи. В просверленное отверстие вставляется арматура и вливается бетон. Современное решение для частного домостроения – винтовые сваи. Это толстостенные металлические трубы, имеющие наконечник с лопастью.Длины, диаметры труб и формы лопастей могут быть разными в зависимости от характера грунта. Такие винтовые сваи могут иметь специальное покрытие от коррозии.

Интересное, но довольно спорное доморощенное решение для болотистых грунтов – фундамент Семыкина. Такой фендамент делается из отработанных покрышек. Два слоя покрышек засыпаются однородным грунтом. Затем по верху этой конструкции делается металлическая арматура и заливается бетоном. По такой технологии вполне можно построить фундамент для сарая или небольшого гаража.

Второй случай, это фундаменты на вечномерзлом грунте. Научными разработками по данной теме занимались многие институты. Если мерзлый грунт имеет большую мощность, то основная методика следующая. Забиваются сваи (или заливаются), которые проходят верхний слой и уходят в вечную мерзлоту на глубину не менее метра. Под зданием устраивается проветриваемое подполье – продух. Циркулирующий в нем холодный воздух увеличивает уровень вечной мерзлоты, увеличивая стойкость здания. Такие здания не имеют подвалов и как бы стоят на столбах, ножках (Норильск). Под здания забивается мусор, что не красит город. Так-же для вечномерзлых грунтов делаются винтовые сваи с буровыми наконечниками. Такие сваи вкручиваются в предварительно просверленные отверстия.

Посмотрите также:

Фундамент под печь
Основные условия правильного фундамента под печь, это отсутствие деформации, хорошая гидроизоляция и минимальная теплопроводность. Технология изготовления фундамента под печь будет зависеть от конструкции самой печи.

Столбчатый фундамент – делаем сами
Начинаются весенние работы, многим необходимо сделать фундамент под баню, патио, перголу или беседку. Как сделать столбчатый фундамент правильно? Строительство столбчатого фундамента начинается с разметки на спланированной поверхности. С помощъю колышков.

Ремонт фундамента
Вопросов по ремонту фундамента на форумах очень много. Особенно весной, когда вдруг купленный дом начинает «плыть». Новый хозяин дома понимает, что его жестоко развели – но спросить уже не с.

Источник

Что такое сложный грунт и можно ли на нем строить?

На некоторых участках строительство частного дома требует особого подхода. Связано это с тем, что даже самые распространенные виды грунта при определенных условиях оказываются слишком подвижными, изменчивыми и непригодными для традиционных методов строительства. Прежде чем выбирать тип фундамента, рекомендуется провести лабораторный анализ грунта, чтобы определить, не относится ли он к условной категории проблемных. Но даже если и относится, это далеко не всегда повод отказаться от строительства. Эксперты Школы ремонта «Леруа Мерлен» рассказывают, как правильно подобрать фундамент для сложного грунта.

Что такое сложный грунт?

Государственный стандарт 25100-2011 «Грунты. Классификация» делит грунты на классы. Понятия «сложный грунт» в стандарте нет, зато с его помощью можно выяснить некоторые важные особенности грунта и его способность нести нагрузку.

Согласно ГОСТу, существует три основных класса: скальные, дисперсные и мерзлые. Внутри каждого есть множество типов, например осадочные или магматические. Внутри типов существует деление на виды, их определяют в зависимости от состава грунта, например силикатные или минеральные. И наконец, названия породы, в том числе такие известные, как граниты или сланцы, относят к подвиду.

В соответствии со способностью нести нагрузку грунты делятся на прочные и менее прочные. К первым относятся скальные грунты. К менее прочным относятся почти все остальные породы, названия которых хорошо известны тем, кому приходилось сталкиваться с частным строительством, – галька, глина, ил, торф и другие. Примечательно, что частично список менее прочных грунтов пересекается с перечнем самых распространенных в России, в который входят глины, суглинки, супеси и пески.

Определить вид почвы на участке можно с помощью лабораторного анализа. Он позволяет определить состав грунта точно, без ошибок и погрешностей.

Среди грунтов, встречающихся в российских регионах, можно условно выделить самые сложные для строительства виды. К ним относятся мерзлые и вечномерзлые грунты, некоторые виды скальных и крупнообломочных дисперсных грунтов.

Такие случаи, как строительство на вечной мерзлоте, можно классифицировать как высшую категорию сложности. Но широкий интерес представляют менее проблемные грунты, которые встречаются практически повсеместно и при этом требуют особого подхода. К ним относятся распространенные виды грунтов, меняющих прочность в результате внешнего воздействия, такого как обильные осадки, промерзание, оттаивание. По ГОСТу эти виды грунтов относятся к меняющим структуру под воздействием внешних факторов. Среди структурно-неустойчивых выделяют набухающие, насыпные, засоленные, слабые водонасыщенные и другие.

«Счастливых» обладателей участков со сложным грунтом в России достаточно. В их число с большой вероятностью попадают владельцы земли на насыпных участках, в прибрежной полосе, в горных районах, в регионах с большим количеством торфяников. Значит ли это, что строительство на этих землях окажется проблемным? Совершенно необязательно, но оно почти наверняка потребует тщательного подбора фундамента, который обеспечит дому стабильность с учетом особенностей грунта.

Сложный грунт или правильно подобранный фундамент: как правильно ставить вопрос?

Получается, гораздо корректнее ставить вопрос так: какой фундамент выбрать, чтобы создать надежное основание для дома? Здесь следует вспомнить, что наиболее традиционным вариантом основания в частном строительстве остается ленточный фундамент. Достаточно популярны и другие недорогие и доступные для самостоятельного возведения варианты – монолитная плита и столбчатый фундамент. Частных строителей и небольшие строительные бригады эти виды основания привлекают рядом преимуществ. К примеру, ленточный фундамент пользуется популярностью за высокой несущей способности, возможности сделать в доме подвал.

Не умаляя достоинств простых решений, стоит сказать, что на участках со сложным грунтом устройство бетонного ленточного основания может оказаться слишком трудным и дорогим, а в некоторых случаях – технологически невозможным. Однако, как мы уже выяснили, это не значит, что от строительства нужно отказаться. Некоторые альтернативные виды фундаментов позволяют с успехом обойти ограничения, связанные со сложным характером грунта. При этом стоимость проекта окажется сопоставимой с устройством ленточного фундамента. В некоторых случаях, учитывая большой объем работ для устройства бетонного основания на участке с проблемным грунтом, альтернативные способы могут оказаться даже дешевле. Один из недорогих и надежных вариантов – свайный фундамент.

Что можно строить на свайном фундаменте?

В частном строительстве используются два вида свайного основания — винтовые стальные и железобетонные сваи. Оба варианта сегодня доступны в сетях DIY-ритейла. Выбор между стальными и железобетонными связями зависит от расчетного веса будущей постройки. Для легких каркасных домов, срубов, зданий из бруса и панелей SIP высотой до двух этажей, садовых домиков, беседок, заборов и других построек такого типа целесообразно использовать основание из стальных винтовых свай. Для постройки тяжелого дома из кирпича, бетона, плотных бетонных блоков, а также массивных деревянных домов надежнее использовать железобетонные сваи. У каждого вида есть особые преимущества. Оба типа свай позволяют создать надежное основание на участке со сложным грунтом.

Как подобрать винтовые сваи в соответствии с грунтом?

На рынке представлены винтовые сваи двух видов: лопастные (СВЛ) и конусно-спиральные (СВКС). Каждый вид обладает особыми преимуществами и ограничениями при обустройстве фундамента на проблемных участках.

Основная разница между двумя видами свай в конструкции лопасти. На ствол конусно-спиральной сваи приварена узкая многовитковая спиральная лопасть. А вот ствол сваи СВЛ оснащен широкими плоскими лопастями. Конусно-спиральные сваи пригодны для мерзлых и каменистых, плотных грунтов, а также монтажа в зимнее время. Для свай СВЛ скальный и мерзлый грунт слишком прочен.

Широкие плоские лопасти свай СВЛ обеспечивают большую опорную площадь. Это позволяет эффективно использовать лопастные сваи на пластичных грунтах с низкой несущей способностью. На рынке представлены лопастные сваи СВЛ с одной или несколькими лопастями. Сваи с одной лопастью предназначены для более плотных и менее подвижных грунтов.

Сваи с несколькими лопастями используют на участках со слабым грунтом с малой несущей способностью. Более надежная точка опоры, созданная несколькими лопастями, повышает устойчивость в случае близкого залегания грунтовых вод или наличия пористого грунта. Высокой пористостью отличаются, к примеру, ракушечники – разновидность известняка, распространенная в прибрежных районах.

Конструктивно сваи СВЛ различаются не только количеством, но и размером лопастей. Сваи с широкими лопастями, более чем в полтора раза шире ствола, обеспечивают большую площадь опоры. Широколопастные сваи предназначены для грунтов с низкой несущей способностью.

Несомненное преимущество винтовых свай в невысокой стоимости проекта в сравнении с бетонным основанием. Для монтажа не требуется сложная техника, установить сваи можно усилиями двух-трех человек с применением простых и широкодоступных инструментов. Устройство такого основания обходится в среднем на 20 % дешевле ленточного фундамента. А с учетом того, что объем земляных работ для устройства основания из бетона на проблемном участке трудно поддается расчету, разница в стоимости может быть еще больше.

Привлекательна в условиях частного строительства и возможность скорректировать проект, когда дом уже готов. Для создания пристройки необходимо сделать разметку контуров новой комнаты и установить в грунт дополнительные сваи. Также несложно отремонтировать фундамент в случае разрушения одной из свай, это можно сделать без демонтажа стен.

Преимущества железобетонных свай

Железобетонные сваи давно и широко используются в строительстве многоэтажных жилых домов, промышленных сооружений, мостов, причалов и других технических сооружений. Однако применять технологию для частного строительства начали сравнительно недавно, с появлением малогабаритных сваебойных машин, которые забивают в грунт сваи небольшого, от 150 до 300 миллиметров, сечения.

Благодаря универсальности железобетонные сваи подходят для строительства домов из любых материалов, включая кирпич, камень, бетон, на участках со сложным грунтом. Использование свай длиной до 6 метров дает возможность подобрать оптимальный вариант опор даже в тех случаях, когда грунт обладает низкой несущей способностью. Пористость грунта не станет помехой для установки свай. Использование сваебойной машины позволяет заглубить наконечник на большую глубину, где он закрепляется в слое более плотной породы.

Длинная свая проходит точку сезонного промерзания грунта, даже если она расположена на большой глубине. Благодаря этому удается избежать деформации фундамента в результате морозного пучения. Близкое залегание грунтовых вод также не станет препятствием — свойства железобетона не меняются при контакте с водой. Машинный метод установки дает возможность использовать сваи на участках с плотным каменистым грунтом.

Затраты на установку железобетонных свай выше, чем в случае с винтовыми сваями. Однако в сравнении с расходами, необходимыми для устройства ленточного бетонного основания на проблемном участке, стоимость проекта все равно окажется гораздо более привлекательной.

Источник

Оптимальный выбор типа фундамента для конкретного грунта

Каждый человек, который решает строить дом на своем земельном участке, вынужден подбирать оптимальный для конкретного типа почвы, фундамент. Если не провести подробную геодезическую разведку почвы, а также не учесть глубину промерзания, то уже через несколько лет основание деформируется с дальнейшим разрушением. Поэтому, любое строительство здания всегда нужно начинать с разведки участка и изучения структуры почвы, ведь свойства грунта играют важную роль.

Критерии состояния почвы

Учитывая, что самые популярные и дешевые в строительстве – это ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой, то и встретить их сейчас не проблема, но далеко не всегда они способны выдерживать допустимые нагрузки, а свойства конкретной почвы не позволяют возводить большие дома.

Популярные основания не всегда будут оптимальными для конкретной территории, ведь они не всегда способны выдерживать большие постоянные нагрузки на мягких почвах. Поэтому, кроме критерия «цена-качество», фундаменты также подбираются по критериям состояния почвы, а именно:

• какой тип грунта на площадке приоритетнее;
• состояние и высота залегания грунтовых вод;
• вертикальная структура почвы;
• глубина промерзания;
• наличие просадочных пород;
• тип здания, его масса и размеры;
• характеристики основания и наличие твердых пород на различных глубинах.

Застройщику или хозяину участка важно знать, есть ли возможность присутствия одновременно разных типов грунтов.

Структуры грунта и особенности

Грунты можно подразделить на пять основных типов, и у каждого из них есть свои особенности. Например, хрящеватый грунт состоит с песка и глины, имеет каменистое основание. Благодаря малому содержанию просадочных пород, такой грунт оптимален для строительства, он не размывается водой, имеет небольшую глубину промерзания и обладает высокой прочностью.

Из-за разного состава почвы, хрящеватые грунты имеют хорошую фильтрацию, обладают отличными несущими свойствами и выдерживают значительные нагрузки. Существуют и другие виды:

1. Песчаный грунт достаточно легкий, быстро пропускает воду, и водные горизонты залегают глубоко. Как правило, промерзает на глубину до метра, на нем возводятся основания ленточного типа из железобетонных блоков или некоторые виды столбчатых конструкций. Содержание просадочных пород огромное, поэтому такие почвы склонны к горизонтальному и вертикальному смещению.
2. Скалистая почва считается одной из самых прочных, не подвержена пучению, глубина промерзания незначительная. При строительстве домов на таких почвах иногда даже не углубляют сильно подошву, поэтому и стоимость возведения дома незначительная, а содержание просадочных пород практически сведено к минимуму.
3. Свойства глинистых грунтов таковы, что они содержат много воды, поэтому даже под воздействием незначительных осадков сразу превращаются в жижу. Поэтому, не отличаются прочностью, склонны к пучению и имеют большую глубину промерзания, а также имеют высокое содержание просадочных пород. За счет проседания на неравномерных слоях грунта, часто возникает просадка основания в разных местах, которая неизбежно приведет к полному разрушению дома. Такая почва считается неблагоприятной для строительства, на ней практикуют использование ленточного блочного или бетонного монолитного фундамента, свойства которых позволяют нейтрализовать пучение.
4. Торфянистые грунты очень легкие, имеют огромное количество пор и не отличаются прочностью. Торфяник сильно насыщен влагой, грунтовые воды расположены высоко. Тут единственно правильный вариант – это устройство монолитной бетонной плиты или столбчато-ригельного основания. Такие грунты обладают свойством неравномерного пучения, они неустойчивые и содержат много просадочных пород.

Ключевые свойства грунта при выборе типа фундамента

Выбор типа фундамента напрямую зависит от глубины промерзания грунта. Скалистые почвы считаются непромерзаемыми, ведь в них содержится минимум грунтовой воды. Конечно, они также могут охладиться до отрицательных температур, но не содержат просадочных пород и укреплять основания тут не нужно. А вот глинистые и торфяные почвы промерзают на большую глубину, поэтому нужно сразу рыть глубокие котлованы, а это затратно.

Наличие просадочных пород в грунте, к которым относятся пласты глины, песка или торфа тоже имеют немалое влияние. Чем их больше, тем менее устойчивый грунт, и в этом случае нужно дополнительно проводить укрепление основания. Можно, конечно, поменять пласты глины на песок и утрамбовать, но это дорогое удовольствие, и далеко не каждому будет по карману.

Очень важна степень пучения и возможность подвижек при сейсмической или иной активности. Неустойчивые почвы склонны к горизонтальному движению, поэтому тут сразу проводится дополнительное укрепление почвы сваями или столбами ниже глубины промерзания. Такие грунты очень слабые, поэтому подошва основания устанавливается глубоко.

Влияние типа строения на выбор оптимального фундамента

Понятно, что нагрузка на единицу площади основания грунта сильно зависит от того, какие строительные материалы используются при строительстве здания. Ведь масса несущих стен, сделанных из кирпича и с деревянным перекрытием, существенно меньше, чем аналогичная железобетонная конструкция. Соответственно, построить массивный кирпичный дом на болотистой слабой почве может только оптимист. Тут спасет разве небольшой компактный дом на свайном ростверке.

Также важную роль играет наличие или отсутствие подвала или цокольного этажа. Например, на столбчатом фундаменте сделать подвал технически практически не реально, а вот на сборном монолите – можно. Тут также можно комбинировать типы оснований, это сейчас не составит большого труда. Подвалы себя оправдывают, если есть слабые почвы с послойным расположением неустойчивых типов грунтов.

В любом случае, стоит устраивать основания таким образом, чтобы подошва была ниже глубины промерзания. Почва на такой глубине стабильная, предсказуемая и отлично справляется с нагрузками, а свойства позволяют выдерживать значительные нагрузки. А оптимальный вариант – это скалистые породы, но найти их на равнинной местности очень сложно.

Материал для фундаментов

Вариантов тут также большое количество, начиная от натурального камня или дерева, заканчивая мощным и тяжелым железобетоном. Соответственно, тип фундамента играет важную роль, учитывая материалы для возведения. Но и масса конструкции будет иной, о чем нужно всегда помнить:

1. Бутобетон. Это современный строительный материал, который пользуется популярностью через свою небольшую массу, компактные размеры и стойкость к влаге. Состоит с природного камня и бетонного раствора, где раствор служит клеем и надежно защищает камень от смещения. Используется в тех случаях, когда на близлежащей территории есть достаточное количество камня. Он оптимален при строительстве домов на песчаных и скалистых почвах, нельзя использовать на слабых и неустойчивых глинистых грунтах.
2. Железобетон. Это монолитные или бетонные блоки, армированные стальными прутьями в направлении основных нагрузок. Железобетонные конструкции можно сделать самостоятельно сразу на площадке или купить уже готовые.

Кирпич и дерево сейчас практически не применяется, эти материалы не долговечные, слабые и неустойчивые. Их часто используют для создания ростверков, дополнительно устанавливают гидроизоляцию и теплоизоляцию.

Виды фундаментов и их использование на конкретных типах грунтов

Конструктивные особенности современных фундаментов позволяют подобрать оптимальный вариант для применения на хороших грунтах и тех, у которых самые нежелательные характеристики. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Столбчатые фундаменты

Это конструкция с несущими столбами прямоугольной или круглой формы. Производятся столбы из различных материалов, часто используется бутобетон с дополнительным армированием.

Бетоном заполняются скважины до высоты залегания грунта, а затем поднимаются до уровня ростверка кирпичом. Столбчатые основания дешевые в возведении, можно использовать подручные строительные материалы, не нужно использовать гидроизоляцию, а также возводить здание на слабых просадочных грунтах. Но ростверки не защищены от проветривания, поэтому нужно делать теплоизоляцию подполья. А это дополнительные финансовые расходы.

Такие основания используются на относительно легких почвах, не подверженных пучению и горизонтальному смещению. Ведь столбы между собой практически ничем не соединены, поэтому при подвижках возможна деформация и разрыв ростверка с дальнейшим обрушением здания.

Столбчатые фундаменты с перевязкой

Такие основания более прочные и устойчивые, чем обычные конструкции, в них используется армирование горизонтальных и вертикальных поясов. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно повышает стоимость 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.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Это монолитная конструкция, возведенная на небольшой глубине и выступающая над поверхностью, формируя цоколь. Лента залегает на глубине до метра, иногда даже до 50 см, под бетонной лентой предусматривается песчаная подушка.

Этот тип основания практикуют при возведении небольших высотных зданий, можно сделать подпол или небольшой погреб. При устройстве таких оснований практикуется устройство шурфов, которые используются для дополнительного укрепления конструкции.

Интервал шурфов составляет до полутора метров, они армируются и заполняются бетоном, а скважины часто устраивают ниже глубины промерзания. Практикуется на песчаных почвах и суглинках, его преимущество – универсальность и дешевизна. Только нужно помнить, что это монолитная конструкция и все блоки нужно обязательно соединять между собой армированием и качественным бетонным раствором.

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Этот самый надежный тип основания, который используется на слабых пучинистых почвах, или с большим содержанием просадочных пород. Свойства такого основания позволяют его использовать также на скальных породах с глубоким залеганием осадочного слоя.

Подошва ленты всегда устанавливается ниже глубины промерзания грунта, поэтому он выдерживает даже сильные вертикальные подвижки грунта. Такое основание также способствует обустройству полноценного подвала различной высоты.

Монолитное основание

Это единственный тип фундамента, который можно использовать на торфяных или глинистых почвах с высоким залеганием грунтовых вод. Он может быть мелкозаглубленным или глубокозаглубленным, позволяет сделать подвал, ведь тут на песчано-гравийной подушке создается монолитная железобетонная плита расчетной толщины.

Единственный недостаток – это необходимость идеально ровной строительной площадки, иначе со временем монолит начнет медленно сползать. Свойства конструкции таковы, что можно и не делать сложные расчеты несущей способности или даже делать дополнительное укрепление почвы.

Источник