Глиняное основание под фундамент

Особенности глинистой почвы при возведении фундамента

Если решено возводить фундамент на глинистой почве, необходимо принимать во внимание ее склонность к пучению и не забывать о мерах, способных нивелировать ее влияние на постройку. Такие грунты относятся к числу наиболее требовательных.

Характеристики глинистой почвы

Глина обильно пропитывается водой, которая при замерзании может вытолкнуть любой объект из грунта

Чтобы решить, какой фундамент делать на глинистой почве, нужно иметь представление о ее особенностях, влияющих на эксплуатационные характеристики возводимых зданий. Главная трудность состоит в склонности глины к неравномерному пучению. Глинистые частицы обильно пропитываются поступающей жидкостью. Это могут быть сточные или грунтовые воды, осадки или иные источники влаги. Когда в холодное время года почва вымерзает, объем заключенной в ней жидкости увеличивается почти на 10%. Это приводит к стремлению грунта к выталкиванию либо накрениванию конфигураций из железобетона. Характер разрушения конструкций зависит от мест приложения силы.

За деструктивные процессы, связанные со вспучиванием, ответственны влага и низкие температуры. Без этих двух факторов описанный процесс не начнется, вне зависимости от состава почвы. Наибольшую опасность представляет вода, к повышенному впитыванию которой склонны глинистые грунты.

Разновидности глинистого грунта

Грунт с содержанием глины более 30%

Почвы классифицируются по проценту содержания глины. Если ее доля составляет 0,05-0,1, такой грунт называется супесью. Почвы с 10-20% этого компонента квалифицируются как суглинистые. Такой состав уже налагает ограничения, связанные с учетом склонности к пучению. К примеру, столбчатый фундамент на суглинке, особенно не снабженный ростверком, будет ненадежным. Как и у других типов грунтов, на вспучивание его зимой влияет уровень залегания вод. Богатыми глиной считаются почвы, в которых ее больше 30%. Они впитывают много влаги.

На пластичной глине, расположенной в низменности возле водоема, строить дом однозначно не следует. Если иного варианта нет и приходится возводить здание на такой почве, для обустройства основания используют сваи.

Ледниковая глина по своим качествам больше подходит для жилых домов, при условии внимательного соблюдения строительных норм.

Особенности строительства фундамента

Мероприятия, специфичные для данного вида грунтов, направлены на предохранение от морозного вспучивания. Часто практикуется удаление верхнего слоя земли на месте будущего фундамента. Его заменяют смесью песка и щебенки. Толщина такой подушки может составлять 0,4-0,8 м. В местностях, для которых характерен высокий подъем грунтовых вод, обилие осадков или иных источников влажности, такую конструкцию необходимо снабдить дренажной системой. Она состоит из перфорированных труб с гофрой, отводящих жидкость под землю.

Если для основания выбрана плита или лента, снизить пучение также можно, утеплив отмостку и цоколь. Практикуется и обратная засыпка смесью, использованной для подушки. Она нивелирует выдергивающие усилия, возникающие при косых нагрузках на бока компонентов фундамента.

Подготовительные работы

Высокое содержание глины в почве — шарик не рассыпается

Собираясь возвести дом или пристройку, нужно изучить особенности почвы – ее состав, область залегания грунтовых вод, уклон местности, уровень вымерзания.

Чтобы определить, насколько грунт на участке богат глиной, можно проделать простые манипуляции: попробовать скатать один кусочек земли в жгут, а из другого сделать шар и сдавить его пальцами. Супесчаные почвы таким операциям не поддаются в принципе. При попытке слепить из них что-то возникают лишь нестойкие разваливающиеся комочки. Жгут из суглинка получается массивным (толщиной в 1 см и более). Если из такого грунта сделать шарик и сжать его, на нем появятся небольшие трещины. Жгут из глины выходит тонким. При сдавливании шара на нем, как правило, не возникает трещин.

Рекомендации по выбору фундамента

Монолитный фундамент нивелирует отрицательное влияние промерзания воды в почве

Чтобы решить, какой фундамент лучше сделать на суглинке или глине, нужно учитывать склонность к пучению, расположение грунтовых вод, ровность площадки, предполагаемую массу здания. Тяжелый дом из кирпича требует большей несущей способности, нежели деревянный или построенный из газобетонных блоков.

Мелкозаглубленный

Из конструкций неглубокого заложения для глинистой почвы подходит монолитная плита. Благодаря большой площади опоры она хорошо справляется с явлениями пучинистости, размыванием земли. Такое основание подойдет как для легких каркасных домов, так и для более массивных построек, однако для организации подвального помещения потребуются дополнительные работы. Фундамент обустраивают на подушке достаточной толщины (0,7-0,8 м) и оборудуют кольцевой дренажной системой из гофрированной трубы со щелками. Отмостка утепляется на ширину 60-120 см. Не следует забывать о гидроизоляции, особенно если стены будут строиться из газобетона или иного пористого материала.

Ленточное основание

Утепление ленточного глубокого фундамента позволяет устранить или снизить пучение

На таком фундаменте можно построить одноэтажный дом и оборудовать подвал. Конструкция должна быть хорошо заглубленной (ниже уровня вымерзания) и достаточно широкой (минимум – 0,5-0,6 м). Подстилку делают небольшой толщины – в 0,2-0,4 м, обратную засыпку – не менее 0,4 м с каждой стороны. Пазухи котлована наполняют песчано-щебневой смесью. Совершенно не подходят для глины щелевые ленты, заглубленные области которых залиты в земляную опалубку.

Свайный

Свайно ростверковый фундамент на глине окажется оптимальным вариантом: опоры в данном случае, проходя сквозь нестабильный слой почвы, опираются на твердое основание. Если выбраны буронабивные элементы с опалубкой из полиэтилена, их потребуется большее число, чем при строительстве на более «удобном» грунте, так как несущие качества при таком раскладе понижаются. Хорошо подойдут и винтовые сваи.

Если ростверковая конструкция имеет висячую форму, организовать обогрев грунта под постройкой не выйдет.

Этапы строительства

Сваи в глинистом грунте должны быть расположены ниже уровня промерзания

Перед тем как приступать к строительству, нужно выяснить, сколько свай потребуется для фундамента. Опорные элементы монтируются по углам здания и в участках, где наружная стена пересекается с внутренней. Дополнительные сваи размещают на протяжении длинных сторон дома. Расстояние между опорами должно составлять 2 метра.

Лучше всего обустраивать постройку на глинистой почве на винтовых сваях. Они надежны, обладают хорошими несущими качествами, подходят для торфяных, заболоченных и иных влажных проблемных грунтов.

1. Площадку очищают от растительности и удаляют верхний слой почвы, богатый органическими соединениями.
2. Производят разметку. На этом этапе нужно обозначить места, куда будут монтироваться опоры.
3. Затем начинают завинчивать сваи. Для этого потребуется приобрести специальное оборудование. Вертикальная позиция контролируется строительным уровнем. Нижние части опор должны находиться ниже точки вымерзания и области нахождения грунтовых вод. Если свая слишком короткая для достижения такой цели, ее можно нарастить.
4. Верхушки опорных элементов выравниваются, чтобы они находились на одном уровне. Чтобы конструкция была прочнее, сваи можно забетонировать изнутри.
5. Переходят к обустройству ростверка. Его можно оформить в виде бетонной ленты с деревянной опалубкой. Конструкция объединяет опоры основания в единую систему.

Проблемность глинистых грунтов связана со склонностью впитывать много влаги, в результате чего зимой наблюдается явление пучения. При строительстве на таких почвах нужно позаботиться о мерах, нивелирующих этот эффект.

Источник

Фундамент на глине

Фундамент на глине при строительстве вызывает немало сложностей, особенно при близком расположении грунтовых вод. Глины, насыщенные водой – рекордсмены по силе морозного пучения. На фундаменты и все другие подземные строения на глине эти силы влияют, вызывая серьезные деформации, трещины, провалы и разрушения. Конечно, большей частью в тех случаях, когда фундамент на глине спроектирован с ошибками и без учета влияния грунтов основания.

Морозное пучение глин

Мерзлотоведение – это раздел инженерной геологии и очень серьезная наука, которая в числе прочего разрабатывает особые методы исследования особенностей промерзших грунтов и способы качественного строительства на этих крайне непростых грунтах.

Влажная глина промерзает довольно сложным образом. Глина замерзает не сразу всем массивом, так как она имеет поры, хотя визуально это и не заметишь. Сначала становится льдом вода в крупных порах и цементирует частицы грунта, в результате чего слабая глина превращается в скальный грунт, который можно разрабатывать только киркой, а то и взрывчаткой. Увеличение объема при замерзании около 9%. Понятно, что весной эта скала превратится в грязь.

Но на замерзании воды в порах грунта дело не заканчивается, поскольку в течении долгой зимы идет процесс постоянного возрастания влажности глины, по причине подсоса грунтовой воды из нижнего горизонта. А если УГВ высокий и эта вода рядом – замерзший грунт может вобрать ее столько, что образует целые прослойки из льда, при этом настолько увеличит свой объем, что легко и просто поднимет дом, вспучит дорожную одежду из асфальтобетона, деформирует железнодорожные полотна и взлетную полосу аэродрома и т. подобное. Десятки сантиметров пучения зимой – явление нередкое.

А весной налицо результат этого явления, получившего название морозного пучения – жидкий растаявший грунт становится грязью, асфальт разрушен, на дороге ямы и выбоины, здания дали просадку, а фундамент пошел трещинами. И ремонт зачастую уже не поможет.

Еще одно «интересное» явление – промерзший водонасыщенный грунт имеет свойство смерзаться с фундаментом, в том числе и со сваей, как и с любой подземной конструкцией. Давление от мерзлого грунта, возникающее при этом, настолько велико, что ломает сваи. На вертикальные поверхности фундаментных стен эти силы действуют по касательной, и разрушая, и выталкивая строения из земли. Одно из эффективных средств предотвратить все это – устроить вертикальную гидроизоляцию фундамента с применением рулонных материалов, это существенно снизит сцепление и заставит мерзлый грунт «скользить» по поверхности, при этом касательные силы пучения будут в значительной степени нивелированы.

Но профессиональные строители и дорожники не просто имеют кучу неприятностей от процесса морозного пучения, а вполне эффективно с ним борются. Способы разные, иногда с применением химии. Но на своем участке лучшим методом борьбы с пучинами является простое средство – осушение. Если удалось отвести воду, устроив эффективную систему дренажа, то пучение или не возникнет, или будет намного слабее.

Но прежде чем бороться, нужно узнать врага в лицо. Чтобы возвести капитальный дом на глинистом грунте, нужны геологические исследования и проектные расчеты. Обращение в проектную организацию в данном случае будет практичным решением, а строительство с соблюдением технологий, и по проекту, выполненному специалистами, избавит от неприятных сюрпризов в дальнейшем.

В случае, когда строится баня, гараж или небольшой дом, выполнить качественный фундамент на глинистой почве возможно самостоятельно, изучив вопрос технически и руководствуясь строительными нормативами.

Определение характеристик грунта

Сначала нужно определиться с некоторыми характеристиками грунтов вашего участка:

1. Содержанием глинистых частиц в почве
2. Влажностью грунта
3. Глубиной промерзания грунтов (ГПГ) для данного района
4. Уровнем грунтовой воды (УГВ)

О том, как визуально определить состав грунта, многих людей учить не надо, все, кто имеет дело с землей, прекрасно разбираются, что же за грунт у них под ногами.

Если взять в руку комок влажного грунта, размять и попробовать скатать его колбаской или сделать «шнур», то песок – просто рассыплется, суглинок или «жирная» супесь сначала скатается колбаской, но быстренько потрескается и развалится на кусочки. Но если в ладони скаталась целая и эластичная «колбаса» — ясно, что перед вами глина. То есть — вы имеете грунтовое основание для строительства особой сложности.

Влажность тоже можно оценить без лабораторных методов, хотя и не в точных процентах. Если оставить комок глинистого грунта на воздухе, и он будет сохнуть часами – значит, глина влажная. Именно такая глина способна дать сильные сезонные пучения и подвижки.

Уровень грунтовой воды участка определяется, если есть колодец. Если нет – можно определить при бурении скважины или шурфа. Информацию можно получить и от соседей, ведь при строительстве часто копают колодцы и бурят скважины.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта – являются справочными данными, они есть в строительных нормативах, с классификацией по районам строительства.

Таблица с нормативной глубиной промерзания

Город	Нормативная глубина промерзания суглинки, глины	Нормативная глубина промерзания пылеватые и мелкие пески	Нормативная глубина промерзания крупных и средних песков	Нормативная глубина промерзания крупно-обломочных грунтов
Москва	1,35	1,64	1,76	2,00
Дмитров	1,38	1,68	1,80	2,04
Кашира	1,40	1,70	1,83	2,07
Владимир	1,44	1,75	1,87	2,12
Тверь	1,37	1,67	1,79	2,03
Калуга	1,34	1,63	1,75	1,98
Тула	1,34	1,63	1,75	1,98
Рязань	1,41	1,72	1,84	2,09
Ярославль	1,38	1,80	1,93	2,19
Вологда	1,50	1,82	1,95	2,21
Нижний Новгород	1,49	1,81	1,94	2,20
Санкт-Петербург	1,16	1,41	1,51	1,71
Новгород	1,22	1,49	1,60	1,82

Выбор типа фундамента на глине

Выбор вида фундамента на глине зависит как от глубины промерзания, так и от высоты прохождения подземных вод.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине

Если УГВ намного ниже глубины промерзания, то возможен выбор для небольшого строения МЗЛФ – мелкозаглубленной монолитной ленты. При этом есть несколько особенностей:

• Сечение ленты нужно принять в виде трапеции, опирающейся на широкое основание, или сделать Т-образное уширение подошвы ленты. Эти меры приведут к увеличению площади подошвы фундамента, и как следствие – к снижению удельного усилия на фундамент от грунта.

• Под фундамент необходима подушка – не менее 40 см крупного песка, уплотненного послойно, слоями до 10 см. подушка может быть выполнена из щебня или пескогравийной смеси. Главное – это основание будет дренирующим, то есть отведет от фундамента воду. Еще одна функция подушки – она является амортизатором.

• Наружная вертикальная гидроизоляция фундамента обязательна, и выполнять ее нужно, используя рулонные гидроизоляционные материалы высокой прочности. Создав скользящую поверхность, гидроизоляция ослабит сцепление мерзлого грунта с фундаментными стенами, не позволит глине налипать на фундамент. В результате увеличившая свой объем замерзшая глина будет сдвигаться своей массой отдельно от стены фундамента, не вызывая его сдвиг, поднятие и разрушение. Утеплить фундамент – также мера рациональная. Конечно, если строится подвал с отоплением, утепление делают в любом случае.

• Отмостка вокруг постройки, имеющая в составе «пирога» утепляющий слой, значительно снижает действие сил морозного пучения на фундамент.

Монолитная плавающая плита на глине

Второй случай — когда грунтовые воды проходят близко к поверхности, сложнее. В этом случае возможен выбор основания в виде армированной монолитной плавающей плиты.

Этот фундамент снимет проблему влияния пучений и сезонных подвижек на здание, так как по своей конструкции рассчитан не на борьбу с грунтом основания, а на движение вместе с ним, как лодка по поверхности воды. Поэтому данное основание и называют «плавающим». Один серьезный минус – этот фундамент самый затратный.

Свайный фундамент с уширением на глине

Другой возможный вид фундамента – свайный с уширением. Буронабивные сваи заглубляют на значительную глубину, ниже промерзания грунта, и кроме того, выполняют их не постоянного сечения, а с «пяткой». Уширение на конце сваи не позволяет силам морозного пучения вытолкнуть ее из-под земли. Одна из технологий устройства свай с уширением – технология ТИСЭ применяется многими частными строителями.

Свайно-винтовой фундамент также заслужил уважение частных строителей. Технология устройства надежного основания при сравнительно небольших материальных затратах и времени становится все более популярной. Сваи, изготовленные из стальных бесшовных труб с определенной толщиной стенки, прошедшие антикоррозионную обработку и внутри, и снаружи трубы, имеют винтовые лопасти на концах. Эти лопасти позволяют не только забурить сваю в грунт, даже мерзлый, но и выполняют задачу уширения основания сваи. Внутренние полости винтовых свай для предотвращения коррозии металла заполняют бетоном.

Одной из эффективных мер борьбы с пучением остается водоотвод и водопонижение на участке – то есть устройство дренажной системы.

Источник