Глиняная подушка под фундамент

Фундамент на глине

Важнейшим видом работы становится закладка основания будущего здания. В процессе проектирования можно столкнуться с определенными проблемами, обойти которые не представляется возможным. Одна из них – фундамент на глине, сложном пучинистом виде почвы.

Пучинистая почва вызывает множество сложностей, особенно при высоком расположении пласта грунтовых вод. Насыщенные водой глинистые отложения являются рекордсменами по воздействию морозного пучения, серьезно деформирующие поверхность, формирующие провалы, трещины, многочисленные разрушения. Тяжелые последствия возникают, если проект разрабатывался с ошибками.

Фундамент на глине и морозное пучение

Что такое морозное пучение, чем оно опасно? Существует специальная область инженерной геологии, называемая мерзлотоведение, исследующая особенности промерзшей земли и способы предотвращения деформации в этих непростых условиях.

Влажная глинистая почва промерзает долго, неравномерно, образуя невидимые глазу поры. Вода в крупных кавернах превращается в лед, цементируя почвенный слой, становящуюся крепче скальной породы. Замерзая, объем увеличивается на девять процентов. С началом весны «скала» вновь становится грязью.

После замерзания пор вода продолжает подсасываться из нижнего горизонта, постоянно поддерживая влажность. Высокий водный пласт дает много воды, образуя целые ледяные прослойки, которым по силам приподнять дом, вспучить железобетон или деформировать огромные территории. По весне, с началом таяния ледяных сюрпризов, здания, построенные без учета специфики, просаживаются, покрываются сетью трещин, иногда оказываясь неремонтопригодными.

Другой сложностью является способность смерзания водонасыщенного грунта с опорной частью дома. Возникающее давление столь велико, что может сломать опоры как спички. Воздействие идет на вертикальные стены по касательной, в результате чего строение просто поднимается над поверхностью земли. Избегая такого исхода, необходимо продумать, создать гидроизоляцию рулонными материалами. Они снизят сцепление, заставят мерзлоту проскальзывать по поверхности, не нанося вреда.

Для строителей-профессионалов фундамент на глине и борьба с морозным пучением не представляются чем-то из ряда вон сложным. Существуют различные способы, нивелирующие разрушительное воздействие – от использования химических компонентов до дренирования и осушения участка.

При возведении дома на пучинистой почве нужно обязательное предварительное геологическое исследование, чтобы после завершения строительства дом не преподнес после окончания зимнего периода неприятного сюрприза. При самостоятельном строительстве небольших объектов необходимо руководствоваться нормативами возведения сооружений на непростых землях и учитывать высокую коррозионную агрессивность.

Как правильно подобрать фундамент на глине?

Перед тем, как окончательно решить, какой именно тип основания будет стоять на участке с глинистой почвой, стоит учесть:

• водонасыщенность глины. Чем ниже содержание влаги, тем выше степень несущей способности;
• размеренность прохождения глинистых прослоек на разных уровнях. Если под плодородным слоем идет неразбериха почвенного “пирога”, но вашему объекту подойдет только свайная технология. Она не зависит от этих прослоек, а опирается исключительно на твердый несжимаемый грунтовый слой;
• уровень прохождения грунтовых вод. Если они подступают слишком близко к фундаменту, ленточный тип противопоказан, буронабивная технология обречена на фиаско;
• вес планируемого здания. Ведь особенности земли и масса строения – главные факторы, влияющие на подбор основания;
• степень промерзания земли в регионе. В сочетании с повышенным УГВ создаются особо агрессивны условия, с которыми справятся только забивные железобетонные сваи;
• ландшафтные перепады высот. Пригорки и овраги растягивают строительную смету в несколько раз. Если, конечно, не было принято решение строить на сваях. Винтовые или забивные опоры просто закупаются разной длины. После окончания монтажа срезаются по единому горизонту.

Как определить количество глиняных примесей?

• Глина – более 30% в составе грунта.
• Суглинок – 10% от общего состава.
• Супесь – содержание колеблется в пределах 5-10%.

Определяют процентное соотношение примеси в почве сначала «на глазок», слепив обычную «колбаску». Чем она эластичней, тем сложнее вести строительство.

Глубина промерзания земли – второй важный фактор

• Для Москвы она составляет 1,35 м
• Санкт-Петербурга – 1,14 м
• Владимира – 1,44 м
• Вологды – 1,51 м
• Нижнего Новгорода – 1,49 м

При возведении дома на пучинистом участке необходимо недостатки земельного надела превращать в достоинства. Базис дома способен выдержать огромные нагрузки при глубоком залегании грунтовых вод. Создается надежная конструкция, на которой можно даже сэкономить. При небольшом залегании водного пласта лучше сразу останавливать выбор на свайных опорах.

Фундамент на глине, созданный на сваях, не будет дороже ленточного, при этом во много раз качественнее и надежнее. В этом видео есть не только процесс монтажа, но и съемки с предварительных инженерно-геологических изысканий:

Основные повреждения построек происходят при строительстве своими силами.

• Просаживается основание, дом постепенно погружается «под землю».
• Выпучивание дома происходит на влагонасыщенной поверхности при увеличении объема в момент промерзания. Промерзание на метр смещает почву на 15 см.
• Боковые дефекты, приводящие к отрыву верха от низа, часто случаются при чрезмерном заглублении.

Фундамент на глине: делаем правильно

В первую очередь выполняется обратная засыпка, представляющая сформированный песочно-щебневой подушки в траншее. С одной стороны, это увеличивает себестоимость конструкции, а с другой обеспечивает надежный базис.

В российских регионах с холодными и затяжными зимами необходимо сооружать дренажные траншеи, отводящие жидкость. Хорошо зарекомендовали себя на практике свайные основания, выполненные из железобетона или на вкручиваемых опорах.

Дом на опорах – оптимальный выбор фундамента на глине. От размера несущих столбов зависит глубина проникновения до участков твердого грунта. Такое базис не будет размываться или промерзать, позволяя дому стоять крепко и долго. При расчете надо помнить, что каждая опорная точка берет на себя определенную нагрузку, которая в сочетании с глубиной залегания может требовать разные свайные конструкции.

1. Винтовые. Самый недорогой вид. Представляют собой металлические столбы, вкручиваемые в грунт. Срок службы составляет полвека. Надежнее, но и дороже примерно в два раза изделия, имеющие литые наконечники.

2. Забивные. Наиболее оптимальными для фундамента на глине считаются забивные изделия, для установки требуется использование спецтехники. Если винтовая способна выдержать пять тонн, то железобетонная способна удержать уже порядка 60 тонн. В процессе изготовления сваи из железобетона внутрь формы крепится каркас из арматуры, который затем заливается бетоном. После того, как бетон застынет, производится распалубка и «выстаивание» материала до набора проектной прочности. Необходимо избегать нарушений технологии. Достойное качество можно получить, создавая сваи на сертифицированном производстве, ведущемся строго по ГОСТу.

Свая забивается в землю при помощи огромного усилия специального молота копра, поэтому чтобы она не разрушилась, прочность должна соответствовать проектной.

Далее столб должен выдержать нагрузку в десятки тонн. Транспортировка железобетонных изделий сложнее, затратнее и требовательнее. Поэтому стоимость ж/б конструкций может быть дороже предыдущих.

3. Буронабивные. Представляют собой ж/б столбы, создаваемые в процессе строительства на участке. Для их установки бурят отверстия, осушают их и создают в полости песчаную подушку. В образовавшееся отверстие погружают армокаркас, который заливают бетонной смесью. Такой способ подходит только в случае малого заглубления.

Вывод

Фундамент на глине, выполненный винтовыми или железобетонными сваями, долговечен. Стальные бесшовные трубы со стенками определенной толщины (от 4 мм), прошедшими антикоррозийную обработку со всех сторон сделаны с лопастями на концах. За счет этого конструкция легко проходит даже мерзлый грунт, одновременно уширяя основание. Во избежание коррозии металлических поверхностей в существующую полость заливается или засыпается бетон.

Сваи устанавливаются по периметру здания, над ними будут возводиться несущие стены. Если здание массивное, рекомендуется создавать свайное поле, поверх которого крепится ростверк, связывающий всю конструкцию воедино.
Свайный железобетонный фундамент на глине прослужит не менее века, выдерживая большие нагрузки. Из безусловных плюсов можно назвать незначительную стоимость работ, возможность использовать сваи неоднократно, возможность круглогодичного монтажа. Минусами считается невозможность обустроить подвальное помещение, необходимость привлечения спецтехники.

Не стоит бояться начинать стройку на пучинистой земле. Достаточно грамотно создать опорную зону, чтобы избежать множества проблем в дальнейшем. Доказательством тому могут послужить отзывы владельцев подобных участков:

Источник

Назначение, разновидности и устройство подушки под ленточный фундамент

Фундамент здания – это важнейшая часть конструкции. От его качества и надежности зависят характеристики постройки.

Необходимо при возведении фундамента строго придерживаться технологии, иначе он быстро начнет разрушаться, что повлечет деформирующие процессы в стенах и перекрытиях.

Профессиональные строители при обустройстве ленточного фундамента на дно траншеи насыпают песочную или щебневую подушку.

Нужна ли?

Некоторые частные застройщики, для которых важна экономичность строительства, считают, что подушку под фундамент укладывать не обязательно. Они полагают, что если дом строится на плотном грунте, можно обойтись без нее.

На самом деле она является обязательным элементом ленточного фундамента, т.к.:

1. Обеспечивает равномерное распределение воздействия от постройки почве.
2. Предотвращает проседание фундамента.
3. Выступает дополнительным барьером между основанием здания и грунтовыми водами.

Нужна ли песчаная подушка под, к примеру, ленточный фундамент на глине? Песчаная или щебневая подушка нужна при строительстве любого объекта, независимо от:

• качества грунта,
• габаритов постройки,
• глубины фундамента,
• других факторов.

Она обеспечивает устойчивость и прочность основанию. При этом защищает его от влаги и компенсирует подвижки грунта, сохраняя основу здания неподвижной.

Обычно подушку обустраивают из песка. При выравнивании дна траншеи тоже используется песок, но это не подушка, а просто вспомогательный слой в 2-3 сантиметра. Кроме песка при насыпи используется щебень или бетонный раствор.

Песчаные подушки наиболее экономичны. Их применяют при бюджетном строительстве небольших зданий. Закупать нужно крупнозернистый песок, иначе подоснова получится не достаточно жесткой.

Насыпать песок необходимо послойно, тщательно утрамбовывая каждый слой 10 см с применением воды. Песчаные насыпи делают высотой от 20 до 40 см. Поверхность должна быть идеально выровнена.

Под дом на слабом грунте подушка из одного песка может оказаться неэффективной. К нему добавляют щебень, который делает основу устойчивой к усадкам.

Смешанное основание крепче, выносливее, лучше защищает от влаги. При строительстве частных коттеджей рекомендуется применять такие комбинированные подушки.

Щебень с песком можно смешать. Но лучше насыпать материалы послойно – сначала слой песка, потом щебня. Слои должны быть до 20 см. Засыпанный песок необходимо тщательно утрамбовать и выровнять. После насыпи щебня по нему нужно пройтись и тоже выровнять, проверить, не образовались ли пустоты.

Подушка может состоять только из щебня. Используется гравийная или гранитная его разновидность. Обычно закупают гравий, так как он дешевле и удобнее в применении. Щебневая устойчивее песчаной. Она меньше впитывает воду, у нее боле длительный эксплуатационный срок. Применяется при строительстве двух и трехэтажных коттеджей.

Существует еще вариант из бетона. На самом деле бетонная подоснова – это дополнительный элемент фундамента. Она устанавливается сверху на достаточно высокую песчаную подушку (до 50 см). Бетонка представляет собой тонкий монолитный армированный слой бетона, на который надстраивается основная часть фундамента – опалубка, арматурный каркас, заливка бетоном.

Другой вариант – вместо наливного слоя бетона укладываются готовые бетонные плиты. Бетонная подоснова довольно затратная. Применяется в малоэтажном строительстве редко. Но в некоторых случаях становится единственным способом обустройства основания.

Например, применяя подушку из бетона можно построить большой массивный дом на участке с проблемным грунтом.

Материалы

К материалам для обустройства насыпи под фундамент предъявляются особые требования. Они должны быть:

• долговечные,
• влагостойкие,
• морозостойкие,
• недорогие.

Песок

Песок должен быть крупнодисперсным. Чем крупнее крупинки, тем выше качество подосновы. Крупный песок легче трамбуется и выравнивается, а подушка из него обладает высоким сопротивлением нагрузкам.

В песке не должно быть никаких примесей. Они опасны тем, что могут кардинально изменить свойства подушки. Особенно вредны примеси глины.

Глина впитывает влагу. Она делает подушку слишком подвижной и слабой. Глинистая подоснова не сможет выполнять свои функции, фундамент быстро «поплывет» и выйдет из строя.

Гравий

Обычно для подсыпки применяют щебень фракции в 40 мм. Он хорошо трамбуется, устойчив к низким температурам, прочность его М1200. Такой материал абсолютно безопасен, и может использоваться при строительстве жилых зданий. Для экономии средств допускается применение вторичного щебня, получаемого путем дробления отработанного бетона.

Специалисты рекомендуют насыпать гранит. Это не самый дешевый вариант щебня, но он обладает отличными характеристиками. Подушка из него станет долговечной надежной опорой для дома.

Что выбрать — песчаную или из щебня?

Песок дешевле щебня. Он подходит для сооружения подушки под небольшие постройки или под дома, возводимые на плотном грунте. Щебень дороже, но выносливее. Щебневая основа надежнее. Чтобы удешевить применение щебня, его комбинируют с песком.

Технология выполнения работ

Независимо от выбранного материала, насыпать подушку следует строго по технологии:

Песочная

Выполняется по такой схеме:

1. Дно траншеи, выкопанной под ленточный фундамент выровнять и утрамбовать.
2. Если грунт пылеватый или глинистый, нужно снять небольшой слой и заменить более прочной подсыпкой, после этого выровнять и утрамбовать.
3. На дно укладывается листовой гидроизоляционный материал, который защитит материалы от грунтовой влаги и предотвратит смешивание песка с грунтом.
4. Для большей прочности основания нижний слой нужно выложить бутом (можно в 2 слоя).
5. Сверху насыпается песок (по мере подсыпки его нужно смачивать водой и утрамбовывать).
6. Поверхность песчаной подушки выровнять при помощи площадочного вибратора или катка.
7. Сверху на подушку устанавливается опалубка для ленты фундамента.

Высота песчаной насыпи зависит от характеристик грунта и особенностей будущей постройки. Делать ее больше 30 см в большинстве случаев нецелесообразно – будет утрачена устойчивость.

Самый простой способ – высчитать по ширине ленты, которая будет заливаться после устройства подушки. Высота подушки должна быть в три раза больше ширины ленты. Ширина подосновы – примерно на 30 см больше ширины ленты.

Щебневая

Под щебень обычно насыпают песок. Начинается процесс как при укладке простой песчаной подушки. Но с меньшей высотой песчаной насыпи (10-15 см).

После того, как песок будет утрамбован, на него сверху насыпается щебень. Высота щебневого слоя должна быть до 20 см. По ширине щебневый слой соответствует песчаному.

Нередко применяются и другие варианты песчано-щебневой подсыпки. Например, материалы можно смешать и насыпать единым слоем.

Можно сделать три слоя:

Бетонная

Применение бетонной подушки предполагает выравнивание и утрамбовку дна траншеи, как и при использовании сыпучих материалов. Потом укладывается гидроизоляция, и сверху насыпается высокая песчаная подушка. Другой вариант – вместо песка насыпать 10-15 см щебня.

Сверху устанавливается опалубка под бетонную подошву высотой в 10-15 см. Ее армируют и заливают бетоном. Вместо заливки можно использовать готовые бетонные плиты.

Параметры высоты и толщины, гидроизоляционный слой

Высота должна быть в три раза больше ширины ленты. Но при работах на слабых пучинистых грунтах подоснову нужно делать выше, иногда до 80 см. Поскольку высота одного слоя не должна быть больше 30 см, то в случаях, когда нужна высокая подсыпка, следует применить несколько чередующихся слоев. Нижним слоем насыпается песок.

Ширина подушки должна быть на 30 см больше ширины ленты. Грамотно обустроенная подсыпка выступает под лентой на 15 см с каждой стороны. Запас нужен для устойчивости фундамента и удобства работы по его заливке.

Подушку вместе с лентой фундамента нужно защитить от воздействия грунтовой влаги. На участках с влажным грунтом и высоким залеганием подземных течений гидроизоляционной подкладки под основание может оказаться недостаточно.

Для максимальной защиты котлован еще до укладки подушки по всему периметру выстилается рулонной гидроизоляцией. Она кладется на дно, прижимается к стенкам траншеи, и выводится на поверхность земли.

Заключение

Фундамент удерживает конструкцию здания, передавая нагрузку от него грунту. Он в процессе эксплуатации выдерживает сильное давление и испытывает воздействие:

• влаги,
• пучинистости,
• подвижек почвы,
• перепады температуры.

Любые разрушительные процессы в фундаменте необратимы. Они приводят к разрушению всего здания. Поэтому важно при сооружении фундамента соблюдать строительные правила и нормативы.

Подушка под него должна быть обустроена обязательно. Материал и параметры подосновы выбирают для каждой постройки индивидуально.

Источник