Под фундаментом разные грунты

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

Все просто — Фундаменты на разных грунтах || STROIM-GRAMOTNO.RU

Самое основное в строительстве дома — это возведение фундамента. Ведь из-за малейшего просчета и несоблюдения технологии его изготовления может разрушится целый дом. Да и сам последующий ремонт фундамента очень трудоемок и затратен. Вот поэтому к выбору соответствующего типа фундамента необходимо отнестись со всей серьёзностью.

Геологическое исследование грунта под фундамент

Перед планировкой расположения фундамента и определения его типа, в первую очередь, необходимо произвести геологическое исследование грунта. Ведь фундаменты на разных грунтах будут совершенно отличаться друг от друга. Что хорошо будет на песчаном грунте, то совершенно будет неприемлемо при пучинистом или глинистом. А если возвести дом, не учитывая все эти нюансы, то со временем здание может осесть или перекоситься, ломая при этом стены и крышу.

Инженерно-геологический анализ можно доверить специалистам, а можно и сэкономить, произведя его самостоятельно. Сделать это можно двумя методами: определением процентного отношения песка, глины и ила или с помощью визуально-тактильной оценки. Рассмотрим второй, наиболее простой, метод.

Визуально-тактильный метод определения грунтов

Механика грунтов основания и фундаменты

При оценке грунтов имеют немаловажное значение следующие физические характеристики:

• размер частиц грунта и их сцепление между собой;
• наличие различных включений;
• показатель трения частей грунта между собой;
• способность впитывать и удерживать воду;
• показатель размываемости и растворимости;
• свойство сжиматься, разрыхляться.

Почвы бывают рыхлые и скальные. Сооружения, в основном, возводят на рыхлых грунтах, которые, в свою очередь, бывают песчаными и глиняными. Остальные виды рыхлых грунтов представляют собой различные комбинации по составу глины и песка:

• супеси (5-10% включения глины) – легкие, тяжелые, пылеватые;
• суглинистые (10-30% глины) – легкие, пылеватые и тяжелые.

В зависимости от основных физических свойств песка и глины можно определить механику грунта, на котором предполагается соорудить жилище. Например, глина при намокании увеличивается по объему, а при высыхании — уменьшается. Песок же, высыхая, объема своего не меняет. Частицы глины отлично связываются между собой, частицы песка — нет. Песок под воздействием сильной нагрузки практически не сжимается, глина наоборот, обладает отличной способностью к сжатию. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при способности глинистых почв сильно сжиматься, вспучиваться при замерзании и легко размываться, лучше всего закладывать фундамент на всю глубину вероятного промерзания почвы. На песчаных же почвах можно углублять фундамент всего лишь на 50-70 см.

Фундаменты могут быть свайными и возводимыми в специально вырытых котлованах. Последние подразделяются на ленточные, сплошные в виде плит под стены, фундаменты под колонны вместе с фундаментными балками, прочные массивы под все здание. Свайные фундаменты различаются лишь способом погружения их в грунт: забивные, вдавливаемые и ввинчиваемые.

Фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые почвы являются одними из самых проблемных при возведении фундамента. Такие почвы, впитывая воду, а затем промерзая, увеличиваются в объемах, что ведет к деформационным процессам. Поэтому перед началом работ рекомендуется произвести тщательное проектирование:

1. Определить все возможные нагрузки, которые будут приходиться на каждый участок.
2. Оценить свойства грунта и рельефные условия застраиваемой площади.
3. Выбрать примерную глубину закладки и подходящий тип фундамента.
4. Рассчитать габариты основания фундамента, учитывая силу давления сооружения и свойства грунтов деформироваться.
5. Оценивается возможность оседания фундамента.
6. Проверяется устойчивость почв.

Как сделать фундамент? Традиционным способом устройства фундамента на пучинистых почвах считают возведение мелкозаглубленного варианта основания с формированием экранов из глины, выполняющих функцию защиты от воды. Как правило, в таком случае применяют ленточный фундамент в виде жесткого рамного каркаса по всему периметру сооружения. На глубине промерзания почвы выкапывают траншею необходимой ширины и глубины, делают гидроизоляцию и заливают бетонной смесью. Это, пожалуй, самый экономичный способ укрепления дома, но он не исключает его частичных деформаций.

Более надежным в таком случае является плиточный или монолитный фундамент. При деформации почвы плита как-бы «плавает» вместе с домом, сохраняя всю жесткость конструкции и не позволяя стенам или перекрытиям разрушаться. Плита может лежать непосредственно на грунте либо быть глубоко заложена в него. Вырытый котлован тщательно уплотняют, засыпают щебенкой, а затем песком, на котором выкладывается гидроизоляция. Гидроизоляцию покрывают небольшим слоем бетона, устанавливают арматуру, которую заливают еще одним слоем бетона нужной высоты.

А здесь статья про ремонт фундамента старого деревянного дома.

Фундаменты на вечномерзлых грунтах

Единственным и верным решением на вечномерзлых грунтах является сооружение фундамента из свай или столбов. Причем столбы должны быть диаметром около одного метра, а сваи примерно 40х40 см. Нижняя часть такого фундамента опирается на вечномерзлые грунты, что не позволит ей деформироваться. Возводить такой фундамент можно в любое время года, что немаловажно в условиях вечной мерзлоты.

Фундамент на песчаном грунте

Поскольку песчаные почвы практически не задерживают воду, а значит при замерзании остаются в прежнем объеме, поэтому фундамент можно закладывать совершенно любого типа: свайного, столбчатого, ленточного или на плите. А тщательное его утепление по всему основанию и грамотная установка дренажной системы позволит решить проблему близкого расположения грунтовых вод.

Если дом планируется сооружать без подвала, то отлично подойдет мелкозаглубленный ленточный фундамент. К тому же он менее затратный по сравнению с другими видами. Особенно идеально он подойдет для деревянного жилища. При планировании подвала фундаментную ленту рекомендуется сделать более глубокой.

Фундамент на насыпном грунте

Насыпной грунт разнороден по своему составу и имеет свои особенности из-за непредсказуемого дальнейшего уплотнения. Наиболее практичным и надежным способом укрепления основания дома является устройство фундамента плиты, что увеличит площадь опоры и не позволит сооружению деформироваться. Конечно, такой вид фундамент предусматривает плотное армирование и требует вложения значительных средств, но зато он на 100% оправдывает себя. Ленточное основание допустимо только при тщательном исследовании насыпи. Свайный фундамент тоже допустим, но только при сильно уплотненной насыпи и известной глубине насыпи.

Фундаменты на просадочных грунтах

При проектировании фундаментов на посадочных грунтах перед началом работ необходимо оценить следующие составляющие:

• количество и свойства пластов грунта;
• просадку почв при нагрузке;
• расстояние, на котором проходят грунтовые воды;
• глубину промерзания почвы;
• габариты фундамента и потенциальную нагрузку на него дома.

Таким образом, проанализировав все эти данные, можно выбрать как плотно армированный ленточный фундамент, так и свайный или плиточный.

Фундаменты на глинистых грунтах

Глинистые почвы являются одними из самых сложных и выбор для них типа фундамента будет напрямую зависеть от пролегания грунтовых вод. При глубоком их прохождении возможно использование ленточного фундамента с расширением в нижней части и с частичным использованием опорных свай.

Однако, наиболее прочным в случае значительного количества воды будет использование фундамента на сваях. Если предполагается строительство дома с несколькими этажами, то на сваи кладутся железобетонные плиты или балки, которые будут скреплять всю конструкцию. Сваи обычно вбивают или вкручивают до тех пор, пока они не дойдут до слоя несжимаемого грунта.

А в этой статье рассказывается про утепление, гидроизоляцию и ремонт отмостки.

Фундамент на скальном грунте

Скальные грунты отличаются тем, что практически не впитывают влагу, абсолютно не промерзают и не сжимаются при нагрузке. Поэтому особая сложность состоит в формировании самого фундамента из-за его особой прочности и устойчивости к разрушению. В таком случае возможно вообще обойтись без фундамента, используя плиты в качестве основания, которые могут служить полом. На обломочном грунте можно выполнить фундамент, углубив его примерно на полметра.

Фундаменты на болотистых, торфяных грунтах

Болотистая почва сложна тем, что имеет совершенно различную по составу, плотности и насыщенности водой структуру, состоящую из глины, торфа и песка. Тем более, что такой грунт очень неустойчив и непрочен. Поэтому очень важно провести тщательный дренаж и отвод воды от строительной площадки.

Укрепление, замена грунта под фундаментом

Чтобы повысить прочность грунта под фундаментом, широко используют искусственное закрепление почв:

• цементирование по специальным сваям для уплотнения песков;
• силикатизация или заполнение грунта под основание химическим раствором;
• термический обжиг газами при высокой температуре;
• пропускание электрического тока через глинистые влажные почвы с целью ее осушения;
• электрохимический способ совмещает в себе электрический с одновременным нагнетанием химикатов в почву;
• механическое утрамбовывание почвы или изготовление грунтовых подушек.

Однако, бывают случаи, когда укрепление заведомо слабого грунта очень затратно и экономически невыгодно. Тогда замена самого грунта будет являться единственным выходом из этой непростой ситуации. Это происходит следующим образом: слабые почвы под основанием убираются, а взамен укладывается песчано-гравийный, а затем грунтово-цементный слой с минимальным коэффициентом сжатия материала.

А тут статья про мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Источник