Илистый грунт для фундамента

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

Что делать, если нужен фундамент на неустойчивом грунте?

Современные технологии, профессионализм строителей позволяют возвести надежный фундамент на неустойчивом грунте для жилого дома, прочих строений.

Фундамент на неустойчивом грунте

Существует несколько типов почвы, каждый из которых обладает своими особенностями, уровнем прочности, глубиной промерзания. Например, к характеристикам песчаного грунта относится хорошая пропускная способность, легкость, глубокое залегание водных горизонтов. В нем содержится много просадочных пород. Поэтому такие грунтовые слои подвержены вертикальному и горизонтальному смещению.

Другим видом грунта является скалистая прочная земля с небольшой глубиной промерзания. Данный вид почвы не склонен к пучению. У него практически нет просадочных пород. При строительстве не требуется сильного углубления фундамента.

Совсем другие свойства у глинистых пород, в которых огромное содержание влаги. Такая почва является пучинистой со значительной глубиной промерзания, множеством просадочных пород. Поэтому происходит неравномерная просадка почвы, что может привести к разрушению дома, если тип фундамента на неустойчивом грунте выбран неверно. При формировании фундаментной конструкции необходимо грамотно использовать способы, позволяющие нейтрализовать пучение.

Легкий торфяник имеет невысокую прочность. В нем УГВ довольно высокий. Эта порода насыщена влагой, является неустойчивой.
При различных нагрузках, промерзании, увлажнении она меняет свою структуру. Подобные свойства присущи почвам:

• мёрзлым;
• торфяникам, лёссовым;
• рыхлым пескам;
• пылевато-глинистым;
• насыпным неуплотнённым.

При меняющемся состоянии прочность породы снижается. Из-за этого может произойти разрушение грунтовой основы. Необходимо предусматривать подобные риски, принимая грамотное решение по возведению основания. При обустройстве фундамента на неустойчивом грунте используются специальные технологии, позволяющие понизить чувствительность к происходящим деформациям.

Строительство на мерзлых землях

При возведении фундаментной конструкции мёрзлая почва может сохраняться в период монтажа и эксплуатации. В этом случае применяют разные виды свай. Свайные кусты объединяются ростверком.

Другим вариантом является строительство на оттаявших землях. Столбы забиваются до опирания на прочную породу. Увеличение жесткости наземного сооружения выполняется с помощью опоясывания конструкции по периметру здания.

Лессовые основания

Под воздействием внешних нагрузок и собственного веса лессовые почвы при намокании неравномерно просаживаются. Требуется принимать меры по недопущению просадки грунтов. Для этого выполняют:

• вытрамбовывание котлованов;
• глубокое заложение основания с прорезанием просадочных прослоек;
• монтаж железобетонных свай, забитых до плотных грунтовых слоев;
• другие работы.

Фундамент является важным конструктивным элементом при строительстве дома. Чтобы не было негативных последствий после его возведения, следует ответственно подойти к выбору типа основания.

Строители применяют различные методы создания фундаментной конструкции. Для этого приходится учитывать вес дома, рельеф, свойства грунтовых пород, архитектурные особенности постройки, УГВ на участке строительства.

Выбор вида фундаментного основания производится с учетом глубины промерзания. Непромерзаемым считается скалистый грунт, который укреплять не приходится, поскольку в нем нет просадочных пород.

Глубина промерзания торфяника, глинистых грунтов достаточно высокая. Для основы под дом нужно создавать глубокие котлованы или использовать менее затратный способ формирования основания с помощью свай.

Неустойчивые породы характеризуются горизонтальными подвижками. Благодаря сваям, заглубленным ниже точки промерзания, происходит укрепление почвы. На подобной глубине грунтовый слой является стабильным. Он способен справиться с любыми нагрузками.

Винтовые сваи

Свайно-винтовой фундамент считается универсальным типом основания. Он делается довольно быстро, может прослужить сто лет и больше.

Преимущества:

• технологичность;
• оперативность строительства;
• экономичность. Стоимость свайного фундамента получается значительно ниже по сравнению с другими видами;
• возможность установки при любых климатических условиях;
• УГВ не влияет на надежность конструкции.

Винтовые сваи легко вкручиваются в землю с низкой плотностью. В жесткий грунт металлическая опора внедряется с трудом. Лопасти не выдерживают, если на пути встречаются камни.

Обязательным требованием считается глубина погружения сваи. По строительным нормам минимальная величина в мягкой почве составляет 3048, а в плотной – 1542 миллиметров.

Элементы винтовой опоры выполнены из металла определенной толщины. Конструкция должна выдерживать нагрузку от постройки и условия эксплуатации.

В зависимости от качественных характеристик металла происходит коррозийный процесс, из-за которого срок службы свайно-винтового фундамента разный. Он может составлять 40 лет, или конструкция может прослужить несколько столетий.

Срок эксплуатации свайного изделия, покрытого цинком, на суглинистой почве будет значительно больше пятидесяти лет в отличии от стальной трубы, покрашенной дешевой краской. То есть породы с сильной коррозионной активностью требуют применения износостойкого цинкового покрытия.

Если при проектировании свайного поля учесть степень коррозионной агрессивности почвы, прочие особенности, выполнить правильный расчет качественных свай, профессионально их установить, то фундамент на неустойчивом грунте подойдет для любой постройки. Возведение основания стоит поручить профессионалам. Например, можно заказать производство и монтаж винтовых или железобетонных свай в компании Эндбери.

Пучинистость

Если грунт увеличивается в объеме в процессе перехода талого состояния в мерзлое, то он является пучинистым. Заполнение пор почвы водой, которая превращается в лед, является основной причиной морозного пучения.

Фундаментные основания на землях с подобными свойствами поднимаются, если не предпринять действий по уравновешиванию нагрузок и сил пучения. Причем подъем бывает неравномерным, так как пучинистые деформации неравномерны. Это приводит к разрушению наземной части дома.

Для освобождения фундаментной подошвы от сил пучения ее заглубляют ниже глубины промерзания. Но на глубоких фундаментах боковая поверхность достаточно большая, на которую оказывают воздействие касательные силы пучения, выпучивая фундамент малоэтажных зданий. Предпринимаемые меры для компенсации касательных сил выливаются в большие финансовые затраты. Поэтому свайный фундамент на неустойчивом грунте считается наилучшим вариантом.

Конструкция с бетонным ростверком

Свайную конструкцию на пучинистых почвах объединяют мелкозаглубленным бетонным поясом. Ростверк от поверхности земли находится на глубине от 15 до 60 сантиметров. Лопасть винтовой сваи должна располагаться ниже линии промерзания. Благодаря этому обеспечивается устойчивость фундаментного основания.

Конструктивные особенности винтовой опоры способствуют минимальному воздействию сил морозного пучения по сравнению, например, с забивными сваями. Лопасть свайного изделия обеспечивает несущую способность. Винтовые столбы на неустойчивом грунте воспринимают усилия промерзающей породы, а ростверк создает единую систему, образуя жесткую основу с перераспределением действий грунтовых деформаций.

Высокий УГВ

Если грунтовые воды расположены на расстоянии менее, чем полтора метра от поверхности земли, то их уровень считается высоким. Стоимость работ по обустройству фундаментного основания с котлованом значительно удорожается, поскольку приходится выполнять работы по удалению воды. Самым рациональным решением для подобных условий считается формирование свайно-винтового фундамента.

В процессе вкручивания опор земляные работы проводить не приходится. Подготовленное свайное поле объединяется обычно ленточным ростверком с заглублением на полметра. При этом нет необходимости защищать фундаментную конструкцию от подземных вод.

В последние годы винтовой фундамент стал достаточно актуальным. Это объясняется его характеристиками. Например, стоимость такого основания раза в два дешевле, чем необходимая сумма для ленточного. Вкрученные в землю трубы с лопастями выравниваются по горизонтальной плоскости, чтобы уложить плиту перекрытия или сделать ростверк, а затем возводить дом. Нагрузка от постройки ложится на грунтовые слои, расположенные на глубине. При этом компенсируются подвижки породы.

Основным элементом подобной фундаментной конструкции являются сваи. От их качества зависит период эксплуатации постройки. Для производства винтовых опор используется хорошая сталь. Такая конструкция может быть единственным вариантом основы под строение на нестабильном грунте.

Она рекомендована для:

• песчано-глинистого, суглинистого грунта;
• насыщенной водой земли;
• любых слабых пород.

Если твердый слой находится на большой глубине, то целесообразно при возведении строения применение свайного основания. Ростверк, опоясывающий конструкцию, позволяет выдерживать высокие нагрузки. При этом можно построить дом из кирпича, газобетона.

Способы монтажа

Фундаменты на сваях формируются с помощью технологий, позволяющих установить:

• забивные столбы. Железобетонные опоры погружаются в землю благодаря специализированной технике;
• винтовые столбы, которые вкручиваются до достижения прочного грунтового слоя. Внутренние части опоры усиливаются бетоном.

Вид свайного основания выбирается с учетом УГВ, типа почвы, массы постройки. Различные способы монтажа отличаются сложностью, трудоемкостью, стоимостью. Свайно-ростверковые основания подходят для тяжелых зданий.

Наиболее прочными считаются забивные ЖБ сваи. Они способны выдерживать высокие нагрузки. Работы по забиванию опор с заостренным концом производятся специализированным оборудованием.

Железобетонные изделия делаются из качественного бетона с армированием в заводских условиях. Забивные опоры выпускаются разной длины. Они используются для сооружений на всех почвах кроме скалистых.

Технология монтажа ЖБ стержней основывается на точных расчетах по допустимым нагрузкам. Столбы погружаются до максимально устойчивого грунтового пласта. ЖБ конструкции создают часто при промышленном строительстве, поскольку приходится проводить работы с применением тяжелой техники, которая не всегда может пробраться, например, на дачный участок.

Металлические винтовые опоры стали сегодня достаточно популярными благодаря экономичности, легкости обустройства, возможности монтажа на неустойчивых грунтах. Свайная конструкция не дает усадки, обеспечивает равномерность распределения веса постройки. При необходимости всегда можно расширить площадь фундамента. Свайное основание делают под коттеджи, бани, гаражи. На слабых почвах обеспечивается устойчивость свайной конструкции.

• 

Винтовая свая 133х4000

Винтовая свая 219х3500

Винтовая свая 219х4500

Но следует отметить, что долговечность свайного сооружения зависит от строгого соблюдения технологии, качества материала. Прежде всего выполняется скрупулезный расчет количества опор, их параметров.

Длина свай зависит от глубины нахождения прочного грунтового пласта, который в состоянии выдержать нагрузку от постройки

Источник