Подготовка грунтового основания под фундаменты

Подготовка оснований под фундамент

В этом разделе рассказывается именно о подготовке основания, а не о подготовке самой строительной площадки.

Подготовка основания – это та часть работы, которая относится к подготовке грунта быть основанием под будущим фундаментом.

Подготовка основания – первый этап строительных работ, который может включать комплекс мероприятий, зависящий от вида и состояния грунта.

Подготовка основания для индивидуальных застройщиков сводится, как правило, к осушению участка (если требуется). Все остальные мероприятия по улучшению свойств грунта-основания, приведенные ниже, используются в индустриальном строительстве с привлечением сложных и тяжелых механизированных средств, с расходом большого объема специальных химических составов. Именно поэтому информация о подготовке основания здесь будет дана в ознакомительном формате.

Осушение участка застройки

Если участок застройки затоплен, то делают дренаж (Рисунок 10). Вид дренажа определяют грунтовые условия, рельеф местности и располагаемые средства. Дренаж может быть естественным, когда вода уходит самотеком (Рисунок 21, а); и принудительный, когда вода откачивается насосом (Рисунок 21, б).

Рисунок 21. Устройство дренажа строительной площадки
А – естественный; Б – принудительный;
1 – котлован (траншея); 2 – уровень грунтовых вод; 3 – придорожный кювет; 4 – дренажная труба; 5 – приямок; 6 – насос; 7 – водоотливная труба

Строительное водопонижение выполняется при возведении подземной части здания. В водонасыщенных скальных, обломочных или галечных грунтах применяют открытый водоотлив с применением центробежных насосов.

В мелкозернистых грунтах открытый водоотлив приводит к оплыванию откосов и траншей, к разрыхлению грунта в основаниях под фундамент. Здесь целесообразно применять глубинное водопонижение уровня грунтовых вод. В этих случаях воду отбирают из заранее пробуренных скважин с глубины 4…10 м, применяя центробежные или вакуумные насосы.

Для осушения пылеватых и глинистых песков, супесей, суглинков, лессовых суглинков применяют установки вакуумного водопонижения.

Открытое водопонижение не следует выполнять, если возникает восходящая суффозия, сопровождающаяся выносом с водой частичек грунта, которые отлагаются у выходов струек воды из грунта. Вымывание мелких минеральных частиц происходит с возрастающей интенсивностью и может привести к потере несущей способности грунта в самых непредсказуемых местах.

Сезонное изменение уровня грунтовых вод может сказаться на выборе времени возведения фундамента. В этой связи устройство фундамента часто планируют ближе к осени, когда уровень грунтовых вод спадает, когда верховодка не мешает проведению земляных работ.

Возведение столбчатого или столбчато-ленточного фундамента по технологии ТИСЭ не требует проведения осушительных мероприятий. Даже заполнение скважины бетоном можно выполнять без удаления из неё воды, с некоторыми технологическими приемами.

Устройство грунтовых подушек

Один из наиболее распространенных методов улучшения работы слабонесущих грунтов является устройство грунтовых подушек. Оно сводится к замене слабого грунта непосредственно под подошвой фундамента на подушку из прочного грунта, песка, гравия, щебня, шлака, строительных отходов… (Рисунок 22).

Толщину подушки назначают исходя из того, что давление от неё на слабонесу- щий грунт не превысит его расчетного сопротивления. Как видно из рисунка, ширина нижней части подушки определится её толщиной и углом распределения давления а. Этот угол зависит от состава подушки и находится в пределах 30…45°.

Рисунок 22. Устройство песчаной подушки, заменяющей слабый грунт:
1 – фундамент; 2 – обратная засыпка, 3 – песчаная подушка; 4 – слабонесущий фунт

Устройство фундамента начинается с создания котлована под размещение подушки. Грунт подушки по мере заполнения котлована проливают водой и уплотняют, доводя верхнюю поверхность подушки до проектной отметки. После создания самого фундамента обратную засыпку котлована выполняют удаленным слабонесущим грунтом.

Уплотнение грунтов

Уплотнение грунта применяется для устройства грунтовых и песчаных подушек, устранения просадочных свойств макропористых грунтов, насыпных грунтов. Уплотнение ведется при создании определенной влажности. При песков и супесей на один кубометр грунта потребуется 100…150 л воды, а на уплотнение суглинка или глины – 150…240 л. При излишней влажности грунта требуется устройство дренажа. В строительстве применяют различные виды уплотнения, каждый из которых может быть реализован несколькими способами.

Поверхностное уплотнение используют для устройства песчаных и грунтовых подушек, устранения просадочности макропористых и рыхлых песчаных и насыпных грунтов; оно может выполняться с применением различных механизированных средств (табл. 10).

Таблица 10. Методы поверхностного уплотнения грунта

Механизм	Глубина уплотнения (м)
Пневматические трамбовки	0,1…0,2
Катки гладкие	0,1…0,25
Катки кулачковые	0,2…0,35
Виброкатки	0,4…1,2
Молот массой 2,2 т	1,2…1,4
Трамбовка массой 2…3 т	1,5…2,0
Трамбовка массой 4,5…5 т	2,5…3,0
Трамбовка массой 10 т	5,5…6,0

При уплотнении грунта тяжелыми трамбовками массой от 1 до 10 т, их подъем и сбрасывание производится с помощью крана с высоты 4…8 м и более. Число ударов трамбовкой по одному следу – около 8…12 раз.

В некоторых случаях при уплотнении в зону трамбования подается щебень, кирпичный бой или фракции, полученные при переработке разрушенных бетонных конструкций.

Глубинное уплотнение может выполняться следующими способами:
– погружение вибратора на тросе с помощью крана (применяют для уплотнения грунтов на глубине от 1 до 10 м);
– погружение стержня, прикрепленного к вибратору (применяют для уплотнения грунтов до глубины 5…20 м);
– уплотнение взрывом (для уплотнения просадочных лёссовых грунтов);
– с помощью песчаных или грунтовых свай, создаваемых при заполнении скважин песком с послойным его уплотнением (для уплотнения макропористых просадочных грунтов, пылеватых и мелких песков, сильносжимаемых заторфованных грунтов).

Закрепление грунтов

Для повышения несущей способности слабых грунтов применяют различные способы их закрепления, осуществление которых может выполняться строительными организациями, оснащенными соответствующими механизмами и расходными материалами.

Силикатизация мелких и пылеватых песков, плывунов – упрочнение грунта через нагнетание в него (при помощи инъекторов) химических растворов, которые, реагируя между собой, образуют гель кремниевой кислоты. Инъектор для грунта – это подобие медицинского шприца, но только очень большого размера (диаметр 30…75 мм), в котором выход химикатов осуществляется через его перфорированную боковую поверхность. Химикаты внедряются в грунт под давлением 3…6 атм. и расходятся в нем, образуя зону уплотненного грунта диаметром 0,6…2 м (в зависимости от коэффициента фильтрации грунта).

Для закрепления мелких песков применяют двухрастворный и однорастворный способы. Первый заключается в поочередном нагнетании в грунт растворов силиката натрия (жидкое стекло) и хлористого кальция, а второй – в нагнетании раствора фосфорной кислоты с жидким стеклом. Предел прочности закрепленного грунта:

4…5 кг/см² – для мелких и пылеватых песков;

15…30 кг/см² – для крупных и средних песков.

Радиус закрепления грунта вокруг одного цнъектора в зависимости от степени фильтрации грунта – 0,4… 1,0 м.

Силикатизация лёссовых грунтов выполняется через нагнетание в грунт только жидкого стекла, который закрепляется солями, содержащимися в грунте. Предел прочности закрепленного грунта – 6…8 кг/см² при радиусе закрепления грунта вокруг одного инъектора – около 1 м.

Смолизация грунта – нагнетание в грунт синтетических (карбомидных) смол. После закрепления лёссовидных грунтов они теряют просадочность и становятся практически водонепроницаемыми, имея предел прочности – 7…15 кг/см². (При смолизации песка предел прочности – 10…25 кг/см²).

Битуминизация грунта применяется для закрепления крупнозернистых и обломочных пород. Разогретый битум или холодная битумная эмульсия по трубам нагнетается в грунт. Битуминизация применяется для предупреждения фильтрации грунтовых вод. Грунт превращается в подобие асфальта.

Цементация грунта применяется для закрепления песчано-гравийных грунтов. Смесь воды и цемента (0,8 : 1) подается через инъекторы под давлением. Расход раствора составляет около 0,3 м³ на 1 м⊃ укрепляемого грунта.

Использование высоконапорных инъекций заключается в погружении устройства для перемешивания грунта с вяжущим материалом. Устройство снабжено специальными соплами, через которые подается раствор под давлением 150 атм. Это позволяет быстро погрузить инъектор и создать прочный массив диаметром до 3 м.

Источник

Как подготовить грунт под фундамент

Компания ИнноваСтрой осуществляет строительство фундамента коттеджа любой сложности с соблюдением технологического процесса возведения, начиная с геологоразведки, и оканчивая заливкой монолитной смеси. Подготовительные работы на грунтах позволяют создать наиболее прочную основу под фундамент, улучшить некоторые характеристики почв, обеспечить нормальную устойчивость возводимого дома.

Подготовка участка под фундамент: для чего она нужна?

Как и каждый вид нашей деятельности, создание основания дома требует проведения тщательного и всестороннего подготовительного процесса, основанного на знании основных особенностей грунтов. Так как почва на разных участках, и даже в пределах одной территории, может сильно отличаться, не лишним будет понимать, какая конструкция лучше всего подойдет для вашего земельного надела.

Подготовка грунта под фундамент призвана обеспечить устойчивость основания коттеджа, придать больше точек опоры с максимальной прочностью, не подверженных внутренним и внешним воздействиям. Рыхлый грунт не может быть базой для возведения сооружения, так как под весом конструкции он неизменно просядет на ту глубину, на которой сможет самостоятельно уплотниться. А возводить дома на подвижных почвах себе дороже, ведь неравномерная усадка приведет к нарушению геометрии строения, конструктивной целостности несущих конструкций, трещинам и разрушениям.

Кроме этого на построенное сооружение будет действовать давление почвы, эффект пучинистости от размерзшегося грунта, подземные водяные потоки – как результат, получится подтапливание, заболачиваемость, и даже смещение дома с первоначального места постройки на несколько метров в разные стороны в зависимости от времени года.

Подготовка грунта под фундамент призвана исключить любые негативные воздействия, поступающие извне, обеспечить прочное и устойчивое основание для конструктивных элементов, ускорить процесс сооружения загородной резиденции. Ведь на подготовленном основании будет намного проще возводить основную конструкцию фундамента, которому не нужно будет много времени на окончательную усадку.

Применяемый вибрационный и трамбовочный инструмент, даже при обычном ручном воздействии, способен передавать грунту силу давления намного большую, чем вес человека, проводящего работы. Чем плотнее будет утрамбован поверхностный и глубинный слои, тем меньше времени потребуется на то, чтобы дом окончательно стал на свое место, и не подвергался воздействию сил природы.

Как подготовить грунт под фундамент?

Все самое интересное начинается с геологических изысканий, которые позволяют архитекторам и конструкторам нашей компании определить степень и объемы подготовительных работ, исходя из особенностей будущего коттеджа, его размеров и требуемых технических параметров. Далее процесс выглядит таким образом:

1. Разметка на местности территории, которая будет отдана под устройство фундамента. При этом совершенно неважно, какой тип основания выбран для коттеджа – определить границы будущего сооружения нужно обязательно при помощи маркеров и натянутой бечевки;
2. Производится съем верхнего слоя грунта – как правило, минимум на глубину плодородного слоя, на котором никогда не возводят сооружения. Для данного процесса используется ручная выемка земли или специальная техника – бульдозер и экскаватор. Стоит отметить, чтобы залить монолитный фундамент, цена на земляные работы будет больше, так как придется изымать значительные объемы грунта на всем пятне застройки;
3. После выборки земляного слоя нужно заглубиться на расчетный уровень залегания подошвы фундамента. Чаще всего, он расположен ниже кромки промерзания для каждого отдельного региона, однако наличие грунтовых вод может корректировать положение основания, или даже полностью изменить его вид. Для того, чтобы не было сюрпризов в процессе организации котлована, проводятся геологические изыскания на местности;
4. Для плитного и ленточного фундамента ширина котлована должна быть больше самого основания дома, чтобы создать достаточно широкую и устойчивую подушку. При необходимости стенки котлованов укрепляются щитами или сваями, которые можно затем демонтировать;
5. Отдельно отметим, что на устройство свайного фундамента цена не включает земляные работы, так как вбивание опорных конструкций производится в глубинные слои, которые своими тектоническими характеристиками уже достаточно прочные и устойчивые. Точно так же происходит и процесс монтажа винтового типа основания;
6. Подготовка основания под фундамент трамбованием почвенного слоя при помощи специальной техники и механических устройств – виброинструментом, ручными катками. При выполнении данного процесса следует учитывать особенности разных грунтов, которые требуют особого подхода к процессам уплотнения их структуры;
7. Создание подушки под фундамент – бетонной или песчано-щебеночной, шириной на 10-20 сантиметров больше, чем будет сам фундамент. От данной разновидности зависит окончательный этап доводки основания. Каким бы ни был вариант, очень важно постоянно проверять уровень полученной площадки с помощью специальных измерительных приборов – может нужно где-то подсыпать грунт или, наоборот, убрать немного.
8. После этого на подушку устанавливается опалубка и заливается основная масса монолитной смеси. От качества уплотнения подушки также зависит устойчивость самого фундамента, так как песок со щебнем или бетонная подготовка должны лечь идеально ровно – по уровню, отмеченному измерительными инструментами.

Как подготовить грунт под фундамент: по типам почвы

В зависимости от физических и механических характеристик почвенного слоя есть несколько способов уплотнения его состава. Естественно, что данная работа должна доверятся только профессионалам, которые точно знают последовательность действия и рассчитывают интенсивность внешнего воздействия. Но для понимания самого процесс аи используемого оборудования, мы опишем несколько техник, используемых в работе, когда требуется подготовка грунта под фундамент:

• Глубинное воздействие, чтобы создать не только прочный поверхностный слой, но и прижать все внутренние пласты, производится при помощи обильно смачивания котлована водой и воздействием вибрационного оборудования;
• Заиленные, подвижные или слабые грунты могут уплотняться при помощи специальных свай из смеси боле плотного грунта или речного песка;
• Лесные дерновые и дерново-подзолистые грунты иногда достаточно залить водой и обеспечить нормальный уровень дренажа. Под свои весом почва сама по себе будет смещаться, а вода вытеснит внутренние воздушные массы;
• Торфяные почвы лучше всего уплотняются при помощи процесса вакуумирования и электрического осмоса – это довольно сложный и длительный процесс, в результате которого получается прочное основание, не уступающее глиняному;
• Песчаные почвы уплотняются при помощи вибрационного оборудования, интенсивно воздействующего на все слои грунта – по поверхности и внутрь структуры.

Точно определить тип выполняемых работ и номенклатуру нужного оборудования, чтобы подготовка основания под фундамент прошла успешно, смогут профессионалы нашей компании, на основании геодезических изысканий. Во многих случаях, так как структура грунта никогда не бывает однородной, достаточно провести искусственное затопление котлована, которое затем осушивается естественным способом или при помощи дренажа. Грунт под своим собственным весом начинает уплотняться и не требует дополнительного внешнего воздействия.

Подготовка участка под фундамент ленточного типа

Данная разновидность основания, пожалуй, одна из самых сложных для строителей и монтажников, так как требует выполнения некоторых процессов, не встречающихся при устройстве других типов фундаментов. Основная сложность заключается в том, что часто основание коттеджа требует выполнения довольно большого объема земляных работы в достаточно стесненных условиях, особенно при его глубине свыше 1 метра.

При мелкозаглубленном расположении рытье котлована происходит по всему пятну застройке, что сразу включается в установленные на ленточный фундамент цены, Московская область это или любой другой регион умеренной полосы. Создавая основания глубокого залегания приходится использовать либо специальную строительную технику, либо ручной труд, что влияет на финальную сметную стоимость.

Как бы то ни было, экономить на качественной подготовке грунта под фундамент загородной резиденции не стоит – все-таки вы строите на коттедж для жизни в нем на протяжении многих десятилетий, зачем изначально создавать источники проблем для строительства и последующей эксплуатации.

Обратитесь к специалистам компании ИнноваСтрой за помощью в обустройстве основания вашего коттеджа, или закажите сооружение резиденции под ключ, в стоимость которого уже входят все земляные и подготовительные работы. Доверьтесь профессионалам, гарантирующим качество своей работы, а не кустарным «мастерам», обещающим сделать самое лучшее за бесценок.

Источник