Фундаменты для сырого грунта

Фундамент для дома

Деревянные дома имеют небольшой вес и не требуют основательных, дорогостоящих фундаментов. Какой выбрать — напрямую зависит от типа грунта на вашем участке и глубины его промерзания.

На малосжимаемых и непучинистых грунтах подойдут столбчатый, свайный и ленточный фундаменты. На пучинистых и сильно сжимаемых грунтах лучше делать монолитную плиту.

«Фундамент устраивается для того, чтобы на нем спокойно держались стены постройки и не разваливались бы от неравномерной усадки грунта. Если фундамент будет прочным и при осадке грунта не будет давать трещин, то и стены постройки не потрескаются и не развалятся.

Фундамент находится в земле, а в земле бывает вода. И, смотря по времени года, вода эта то повышается, то понижается. Эта грунтовая вода и есть главный враг и фундамента и всей постройки. Напитанный водой грунт во время зимы сильно промерзает. Замерзает в нем и вода. Вода, замерзая, особенно в глинистых грунтах, расширяется и выпучивает глину, а также не везде одинаково выпучивает и фундамент.

Для того, чтобы этого не было, необходимо в сырых грунтах фундамент делать из крепкого материала, который бы ни от воды, ни от мороза не разрушался и выдерживал бы весь груз от здания. А главное, надо соблюдать следующее правило: низ фундамента закладывать на такой глубине, куда не достигает мороз.»

(А.И. Скачков «Заповеди сельскому строителю», 1925г.)

Также на выбор влияет желание хозяина дома иметь подвал или цокольный этаж. Тогда, конечно, следует остановиться на ленточном или комбинированном, например с плитой или со сваями.

Обратите внимание, на каком фундаменте стоят дома на соседних с вашим участках, поговорите с соседями. Ведь может оказаться, что соседний дом стоит на ленте, но на ней уже появляются трещины, так как грунт сильно промерзает и вспучивается от большой насыщенности водой. Тогда мелкозаглубленная лента вам не подойдет.

Рассмотрим некоторые типы фундаментов: столбчатый, свайный, ленточный, плита — с кратким обзором по каждому из них.

Столбчатый из бетонных блоков

В большинстве проектов домов и бань на сайте СК «Мой Дом» в стоимость включен столбчатый фундамент — бетонные блоки 200×200×400мм. Столб (точка) для дома обычно состоит из четырех блоков, размер столба 400×400×400мм. Для бань из бруса столб собирается из двух блоков, размер столба 200×400×400мм. По желанию заказчика количество блоков в столбе можно увеличить.

Расстояние между точками — 1,5-2,5м. Под каждой точкой снимается плодородная часть грунта (15-20см) и подсыпается песок и щебень в уровень с поверхностью земли. Щебень и песок должны быть предоставлены заказчиком к началу строительных работ.

Блоки между собой не цементируются, чтобы в случае просадки можно было при помощи домкрата вытащить по одному блоку (каждый блок весит 35-40кг) и подсыпать песок или щебень под точку для ее выравнивания.

По истечении некоторого времени, когда фундамент устоится и перестанет проседать, блоки можно зацементировать. Для гидроизоляции сверху каждый столб покрывается рубероидом в два слоя.

Такой вариант является одним из самых простых и недорогих. Подходит для небольших дачных домов и бань. Установка в зимнее время на промерзшую землю не рекомендуется. При строительстве зимой лучше используется заблаговременно залитая лента или сваи.

Стандартная винтовая свая представляет собой трубу, длина которой 2500мм, а диаметр 108мм, с приваренной на конце лопастью диаметром 300мм. Лопасти устроены так, что при закручивании сваи грунт уплотняется. Для защиты от коррозии снаружи свая обработана специальной двухкомпонентной эпоксидной эмалью. Между собой точки скрепляются швеллером. Сверху на каждую сваю приваривается оголовок.

Установка фундамента на винтовых сваях производится в любое время года без сложных земляных работ в течение 1-2 дней. Расстояние между сваями не должно превышать 3м. После завинчивания свая подрезается, ее ствол цементируют. Одна свая может выдерживать в среднем 5 тонн нагрузки. Долговечность: от 80 до 100 лет.

Они экономичнее и быстрее в исполнении, чем лента. Но, если на глубине завинчивания вдруг пойдет каменистый грунт, сваи на нужную глубину промерзания закрутить будет невозможно. Тогда от них лучше отказаться.

Ленточный фундамент (лента)

Это замкнутая железобетонная полоса. Для дачных домов и бань лента закладывается на глубину 50-90см, ее называют мелкозаглубленной.

Для устройства в доме цокольного этажа или подвала лента должна быть глубокозаглубленной. Низ фундамента надо закладывать на глубине, куда не добирается мороз, то есть ниже глубины промерзания грунта. Для деревянных домов обычно достаточно ленты толщиной 400мм. Мелкозаглубленная лента не подходит для вспучивающихся и глубоко промерзающих грунтов.

Если для строительства ленты использовать бетонные блоки, скрепляя их цементным раствором, то получится сборный ленточный фундамент. Но, если грунт пучинистый, то из-за слабых мест (точек скрепления блоков) он может из прямого стать зигзагообразным. Тогда лучше сделать монолитный фундамент, предварительно соорудив в опалубке сеть из арматуры и залив траншею бетоном.

Срок службы монолитной ленты около 150 лет, а сборной — 50-75 лет.

Монолитная плита

Подобного рода фундаменты называются плавающими: монолитная плита движется вместе с грунтом, не вредя строению. Изготавливается из железобетона с жестким армированием всей поверхности. Является одним из самых дорогостоящих. Требует большого расхода строительного материала и серьезных земляных работ. Но это и один из самых надежных и долговечных вариантов, способный выдерживать огромные нагрузки. Хорош для слабых грунтов.

Существуют и другие варианты: плита и сваи, плита и лента, и др. Каждый из них применяется для конкретных целей. Например, на готовой плите с помощью ленты можно устроить цокольный этаж или гараж, где плита послужит полом.

Строительство на сырых и сухих грунтах

В конце приведем отрывок из книги А.И. Скачкова «Заповеди сельскому строителю» (1925г), посвященный строительству фундамента на сухих и сырых грунтах:

«В сырых грунтах самым крепким и подходящим материалом является камень. Если камня нет, то можно фундамент делать из хорошо обожженного кирпича (железняка), кладя его на самом тощем цементном растворе (1 часть цемента до 10 частей песку), или на растворе из гидравлической (водоупорной) извести (1 часть извести и от 3 до 6 частей песку). Если есть только песок да мелкая галька, или щебень, или гравий, то можно . из тощего бетона, беря один из составов. При последнем составе бетона под избу идет до 2-х бочек цемента. Получается для избы вполне прочный фундамент, который постепенно в земле крепнет.

Если нет ни камня, ни кирпича, ни песка, а есть только щебень, или гравий, или шлак, то возможно сделать фундамент своими руками из одного только этого материала, сильно трамбуя его тяжелыми трамбовками, слоями вершка в 2-3 (9-13 сантиметров). Последние 8 вершков фундамента (35 сантиметров), не доходя до поверхности земли, надо сделать тощим бетонным слоем из какого-нибудь указанного состава.

На рисунках 3, 4, 5 и 6 видны все фундаменты.

Описанные выше фундаменты пригодны и в сухих грунтах, но дороги. Ниже расскажем о дешевых, которые в грунтах, напитанных водой, устраиваться не могут, а только в грунтах сухих. В сухом грунте фундамент можно делать самый дешевый, а именно:

• песчаный
• саманный
• сырцовый
• глинохворостной
• землебитный

Устраиваются они просто. Где будут стены, вырываются канавы, шириною пошире стен вершка на 3, на 4 (от 13 до 18 сантиметров).

Глубина их ниже промерзания грунта вершка на четыре. В канавы при песчаном фундаменте насыпается песок, а при землебитном насыпается земля со щебнем или с галькой.

Насыпка — тонкими слоями, затем слегка поливается водой и трамбуется. Каждый слой трамбуется сильно и долго, от этого получается крепкий и плотно-убитый фундамент. Так делаются фундаменты: песчаный, землебитный, глинобитный и щебенистый.

При саманном, сырцовом или глинохворостном они кладутся, как и наружные стены постройки, из этих же материалов.

Самый верх всех этих фундаментов — вершков в шесть, у самой земли надо сделать покрепче — из камня или из кирпича, на растворе или из бетона.

Планируя усадьбу, надо так расположить постройки, чтобы дождевые и снеговые воды около них не скоплялись, а стекали бы быстро по канавам, отводя воды от постройки.

Виды фундаментов смотри на рисунках: 3, 4, 5, 6, 7, 10 и 11.

Когда фундаменты окончены, около них лучше забить слой жирной глины и плотно его затрамбовать. Она не пропустит воды к ним и стенам постройки. На рисунках 7 и 8 видны в разрезах эти фундаменты.»

Источник

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

Основные особенности и тонкости поверхностных фундаментов

Оглавление

1. Основные положения

Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.

Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.

Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

2. Типы поверхностных фундаментов

Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

• Ленточные;
• Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
• Плитные;

Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.

Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.

Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.

1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.

5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

Для начала следует изучить документы:

Учтите при проектировании следующие основные моменты:

1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).

1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.

6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

• Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
• Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
• Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
• Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
• Введение в грунт противопучинистых компонентов.

Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов

Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

8. Заключение

Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

9. Связанные статьи

• Выбор глубины заложения фундаментов
• Инженерно-геологические изыскания – обязательно или нет?
• Что такое пучинистые грунты
• Как определить по визуальным признакам тип грунта
• Меры борьбы с морозным пучением
• Раздел Нормативы

Один комментарий к публикации “Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты”

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). К таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

Источник