Пучинистые глины для фундамента

Что из себя представляет мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах + пошаговая инструкция по монтажу

03.10.2018 2,082 Просмотров

Среди всех существующих типов опорных конструкций по степени распространенности уверенно лидирует ленточный фундамент.

Он обладает оптимальным набором эксплуатационных качеств, обеспечивает достаточную несущую способность при относительно небольшом расходе строительных материалов.

Существует несколько вариантов конструкции с различными техническими характеристиками, которые позволяют применять наиболее подходящий для имеющихся условий тип фундамента.

Выбор всегда бывает обусловлен гидрогеологической обстановкой на участке и соответствует величине нагрузок.

Что представляет собой мелкозаглубленный ленточный фундамент

Обычный ленточный фундамент погружают в грунт на глубину ниже уровня промерзания. Этот тип основания так и называется — заглубленный. Лента опирается на неподвижные и стабильные грунтовые слои, что исключает воздействия снизу на подошву основания.

При этом, боковые поверхности ленты имеют большую площадь, на которую воздействуют силы горизонтального пучения. Это создает высокую опасность для основания, поскольку боковые воздействия способны разрушить опорную конструкцию и представляют угрозу для постройки.

В наибольшей степени это опасно для малоэтажных небольших зданий, частных домов, вес которых не способен компенсировать нагрузки пучения.

Существует облегченный вариант — мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Он погружается в грунт на относительно небольшую глубину — от 0,5 до 1,5 м, что выше уровня промерзания грунта.

При такой конструкции возникает возможность появления вертикальных нагрузок пучения, воздействующих снизу, но значительно уменьшаются боковые воздействия.

Конструкция МЗЛФ практически полностью повторяет обычный заглубленный вариант, но с поправкой на меньшую глубину погружения. Несущая способность такого основания снижена и позволяет строить только относительно легкие малоэтажные здания, в основном, используется для частных жилых домов.

Достоинства и недостатки

К достоинствам МЗЛФ относят:

• Малый объем земляных работ.
• Значительно сокращается расход строительных материалов.
• Появляется возможность самостоятельного строительства.
• Финансовые затраты намного ниже, чем при строительстве обычного основания.

К недостаткам принято относить:

• Уменьшение несущей способности ленты.
• Запрет на строительство массивных и тяжелых построек. МЗЛФ предназначен только для малоэтажных и относительно легких домов.
• Существует необходимость тщательного обследования участка.

Для каких грунтов его используют

Мелкозаглубленная лента подходит практически для всех типов грунта, кроме наиболее проблемных, к которым относятся торфяники, заболоченные участки.

Возможно строительство на следующих типах грунта:

• Сухие песчаные почвы.
• Гравелистые, скальные участки.
• Супеси, суглинки.
• Глинистые почвы.

Для каждого типа грунта существуют собственные технологические особенности строительства, связанные с глубиной погружения и составом ленты. Так, для сильно пучинистых почв не рекомендовано строительство сборных фундаментов, в особенности из кладочных материалов (кирпич, шлакоблок и т.п.).

Нагрузки пучения неравномерны и распределяются случайным образом. Кроме того, они непостоянны и способны менять свои значения, усиливаясь и ослабевая в разных, не поддающихся предварительному расчету, точках.

Поэтому на проблемных грунтах нужна монолитная лента, способная противостоять возникающим нагрузкам.

Что такое пучинистые грунты и чем они опасны

Пучение — это процесс увеличения объема грунта, вызванный расширением замерзшей воды. Пучинистые грунты содержат достаточное количество влаги, чтобы она смогла повлиять на их состояние в зимнее время.

Примечательно, что на территории России большинство участков обладают таким типом грунта, что выдвигает особые требования к технологии строительства.

Наличие влаги делает эти грунты нестабильными в холодное время года. Вода замерзает, расширяется и начинает выдавливать грунт вверх или в стороны наименьшего сопротивления.

При этом, величина нагрузок пропорциональна количеству влаги и в разных точках имеет собственные значения, которые постоянно меняются.

Какие типы можно отнести к пучинистым

Пучинистые грунты — это почвы, содержащие большое количество влаги, способные поглощать и удерживать ее в себе.

К ним относятся:

• Глинистые грунты. Обладают наибольшим пучением, так как глина не пропускает воду, но хорошо удерживает ее благодаря пористой структуре. Из-за этого глинистые участки никогда полностью не высыхают, что является серьезной проблемой для строителей.
• Суглинки. Состоят из глины (10-30%) и песка. Способны задерживать воду в меньших объемах, чем глины, что уменьшает показатели морозного пучения относительно максимальных значений.
• Супеси. Содержание глины не превышает 10%, остальной состав приходится на песок. Впитывание воды у такого грунта относительно невысокое и степень пучения низкая.

Проблемными в отношении пучения являются также слоистые почвы, содержащие глиняные прослойки. Они задерживают впитывающуюся с поверхности воду, образуя почвенные водоносные слои.

Они нестабильны, периодически появляются и исчезают, что затрудняет предварительные расчеты.

Как защитить МЗЛФ от пучения

Защитой от пучения является слой песчаной засыпки. Она находится между дном и стенками траншеи и бетонной лентой, отсекая основание от непосредственного контакта с грунтом. Песчаный слой свободно пропускает влагу, вследствие чего прилегающие к ленте массы грунта всегда сухие и не склонны к пучению.

Нижний слой, находящийся непосредственно под основанием ленты, называется подушкой. Он компенсирует нагрузки, возникающие в подстилающих слоях грунта и служит местом размещения дренажной системы, выводящей излишки воды в специальные колодцы или близлежащие водоемы.

Пошаговая инструкция по монтажу

Технология строительства МЗЛФ отработана многолетней практикой и состоит из нескольких этапов, являющихся продолжением друг друга. Изменить последовательность действий невозможно, как и пренебречь какими-либо операциями.

Любая «самодеятельность» крайне опасна, создает возможность разрушения основания и постройки.

Порядок действий:

• Подготовка участка и рытье траншеи.
• Засыпка песчаной подушки.
• Установка опалубки.
• Монтаж армпояса.
• Заливка бетона, выдержка для затвердения.
• Гидроизоляция, утепление , засыпка пазух.

Рассмотрим эти операции внимательнее.

Подготовка траншеи

Удаляется верхний слой почвы, участок планируется и выравнивается по горизонтали. Затем производится разметка траншеи с помощью колышков и натянутых между ними шнуров. Отмечаются все угловые точки и места примыкания участков траншеи.

По разметке выкапывается траншея на заранее определенную глубину. Если работы производились с привлечением техники, все углы и пересечения выравниваются вручную.

Затем на дно траншеи засыпается слой песчаной подушки. Его толщина составляет 20-40 см. Чем выше показатель пучинистости, том толще должен быть слой засыпки. Материал тщательно трамбуют до максимального уплотнения.

На поверхность подушки укладывают слой геотекстиля, поверх которого укладывается двойной слой горизонтальной гидроизоляции (рубероид с промазкой битумной мастикой).

Монтаж опалубки

Опалубка собирается из обрезных досок. Они должны быть прямые и ровные, рекомендуется использовать строганный материал с одинаковой толщиной. Доски собирают в щиты шириной немного большей, чем высота ленты.

Никаких щелей или зазоров не должно быть, при обнаружении их следует заткнуть паклей или деревянными рейками.

Сборка щитов производится на поверхности, после чего их аккуратно опускают в траншею, выравнивают по осям и укрепляют снаружи упорами и вертикальными планками, а изнутри — поперечинами, определяющими ширину ленты.

Армирование и вязка

Арматура необходима для усиления ленты и компенсации осевых растягивающих усилий. Лента неустойчива на изгиб, а нагрузки пучения проявляются именно таким образом, поэтому создание армпояса является важнейшим этапом.

Основные функции выполняют горизонтальные стержни. Они размещаются на глубине 2-5 см от поверхности бетона. Для поддержки их в необходимом положении до момента заливки применяется вертикальная арматура — хомуты, предназначенные для фиксации положения стержней в составе пространственной решетки.

Рабочие стержни имеют толщину 12-16 мм, вспомогательные — 6-8 мм.

Сборка каркаса производится методом вязки мягкой стальной проволокой. Выполняются скрутки, образованные кусками проволоки длиной 25-30 см, сложенными пополам. Проволока обхватывает соединение прутков и скручивается на 4-6 оборота с помощь. специального крючка.

Такой способ прост и не требует использования специального оборудования.

Заливка

Заливка производится в один прием. Перерыв более суток недопустим, поэтому необходимо продумать и организовать процесс так, чтобы успеть залить всю ленту за один раз. Рекомендуется использовать готовый бетон, доставленный на площадку в миксере.

Надо создать систему лотков, подающих материал в опалубку. Заливка ведется с разных точек с таким расчетом, чтобы подавались равные количества бетона. Это поможет обеспечить равномерное качество ленты во всех точках, создаст максимальную прочность и устойчивость к нагрузкам.

После заливки ленту накрывают полиэтиленом и каждые 4 часа поливают водой. Через 3 для режим полива меняется — каждые 8 часов. Так продолжается еще неделю, после чего можно демонтировать опалубку.

Окончательное застывание ленты происходит через 28 дней.

Завершающие этапы работы

После застывания на поверхность ленты устанавливаются гидроизоляция и утеплитель. Верхняя плоскость изолируется тем же способом,что и нижняя — двойным слоем рубероида, скрепленных битумной мастикой.

Боковые поверхности покрывают одним из нескольких типов гидроизоляции — пропиткой, битумной мастикой или оклеечными материалами.

Монтаж теплоизолятора производится с внутренней и внешней стороны ленты.

Используются влагонепроницаемые виды утеплителей:

• Пеноплекс.
• Пенопласт.
• Жидкий пенополистирол.
• Вспененный полиэтилен и т.п.

Установка изоляции должна быть сплошной, без щелей и промежутков. После выполнения этих операций производится засыпка пазух (оптимально — гравелистым песком), затем с внешней стороны заливается отмостка.

Полезное видео

В данном видео вам расскажут о небольших советах по установке МЗЛФ:

Заключение

Создание мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах выполняется обычным способом, только создается более толстый слой песчаной засыпки. Он выполняет задачи по отсечке нагрузок пучения от ленты и производит дренирование прилегающих к основанию слоев.

Все остальные действия практически не отличаются от общепринятой технологии и выполняются в соответствии с отработанной методикой.

Источник

Как сделать фундамент на суглинке

Глины – это одна из самых обширных групп грунтов, которая как никакая другая требует предварительного изучения. В зависимости от содержания глинистых частиц и коэффициента пластичности, такая почва может быть как механически прочной и стабильной, так и иметь весьма печальные характеристики. Именно от них и зависит, какой должен быть фундамент на глинистой почве.

Особенности и типы глинистой почвы

Глинами принято называть осадочные горные породы, состоящие из одного или нескольких каолиновых минералов и алюмосиликатов. В сухом состоянии они имеют пылевидную структуру, а при увлажнении становятся пластичными. И если в гончарном производстве это свойство весьма ценно, то в строительстве приносит немало сложностей.

• Глины могут залегать самостоятельными слоями, представлять собой тонкие прослойки в толще других грунтов, либо составлять определённый процент в смеси с песком, галькой, ракушкой. В смеси с песком – это супесь или суглинок, в зависимости от того, чего в составе больше.
• Если количество глины превалирует, такой грунт является суглинистым. По большому счёту, к этой категории можно отнести почти все почвы в стране, за исключением торфяных болот, склонов гор и территорий с крупнозернистыми песками. Все чернозёмы, если рассматривать их гранулометрию, являются суглинками, обогащёнными органическими остатками и гумусом.

В случае воздействия текучих вод, уместно говорить не о размокании, а о размывании. Этот фактор зависит от конкретной структуры грунта, его гранулометрического состава. И опять же, плотные тяжёлые глины лучше сопротивляются размыванию, чем суглинки или супеси.

Правильный выбор фундамента для глинистой почвы

Проектирование фундаментов под здания и сооружения осуществляется в соответствии с требованиями строительных правил 50*101. По поводу малоэтажного строительства зданий в этом СП сказано вот что:

1. Если грунт на участке просадочный, в случае вероятности его замачивания следует принять меры, исключающие возможность просадки фундамента ниже допустимого. Расчёт просадки грунтов II типа (когда они проседают не только от нагрузок, но и от собственного веса) производится по всей толще.
2. Для предупреждения просадки при закладке фундамента на суглинке, одиночно или комплексно принимают такие меры:
   • заменяют пласт просадочного грунта на непросадочный;
   • прорезают всю просадочную толщу сваями;
   • вытрамбовывают котлованы;
   • устраивают грунтовые подушки и сваи;
   • укрепляют грунты силикатизацией или цементацией;
   • заливают жёсткий подготовительный слой из бетона;
   • организуют отведение поверхностных и подземных вод с участка.
3. Главным методом предупреждения набухания и просадочности грунтов в малоэтажном строительстве было и остаётся устройство компенсационных подушек из песка и щебня (соотношение примерно 40% + 60%), и их поверхностное упрочнение бетонной подготовкой. Песок может применяться любой фракции, кроме пылеватой. Особенно важно наличие такого основания под ленточными фундаментами с шириной подошвы менее 1,2 м.
4. На набухающих грунтах рекомендуется проектировать плитные и ленточные фундаменты, заанкерованные в удалённый прочный пласт с помощью свай. Вынос ростверка или плиты должен быть не менее 200 мм от поверхности почвы.
5. Если исследование грунта показало, что он непучинистый, для домов без подвала можно устраивать мелкозаглублённые ленты и короткие сваи. На пучинистых грунтах лучше всего себя зарекомендовали плитные основания и забивные сваи.

Если под домом нужно сделать подвал, то на непучинистых глинах его стены возводят из сборных блоков ФБС без их соединения между собой, с обвязкой по верху армирующим поясом. На среднепучинистых глинах лучше использовать железобетонные блоки типа УДБ, с замоноличиванием стыков между ними.

Важно: На сильнопучинистых грунтах, особенно под газобетонные блоки, фундамент нужно делать только из монолитного железобетона. Монолитные пояса здесь предусматриваются по верхнему обрезу кладки стен каждого этажа. Если используются столбчатые фундаменты, то они должны быть связаны между собой железобетонными балками.

Под веранду или сарай

Пару слов о том, какой фундамент лучше на глинистой почве, если требуется возвести хозяйственную постройку. Тут многое зависит от того, из какого материала будут её стены. Если это каркасник или бревенчатый сруб, а так же газоблоки, смонтированные на обычном растворе (он обладает большей жёсткостью, чем клей), можно залить мелкозаглублённый фундамент по несъёмной опалубке. Для этой цели применяют дырчатые блоки из вибропрессованного пескобетона, арболита, керамзито- и полистиролбетона.

В зависимости от производителя, размеры блоков предлагаются разнообразные, но в среднем это 500 мм по длине и 400*250 мм в сечении — идеальные параметры ленты для сарая из газобетона с толщиной стенки 250-300 мм. Блоки укладываются на монолитный подготовительный слой и соединяются между собой пагозребневой системой. Сверху в специальные выемки устанавливается два ряда арматурных стержней, после чего производится заливка полостей бетонной смесью.

Правда, практика показывает, что застройщики чаще отдают предпочтение традиционному монолиту, так как найти блоки несъёмной опалубки можно не в каждой местности. В таком случае, остаётся заливать ленту традиционным способом, сделав опалубку из доски или фанеры.

Если хотите, чтобы в сарае был бетонный пол, лучше сразу залить фундаментную плиту. При толщине не более 200 мм она обойдётся не намного дороже ленты, но вопрос с черновым полом будет решён. Кстати, этот вид фундамента отлично подходит для строительства на глинистых грунтах.

Под газобетонные блоки

В силу относительной хрупкости, обусловленной пористой структурой бетонного камня, газоблочная кладка весьма чувствительна к подвижкам основания и реагирует на них активным трещинообразованием. В связи с этим, главное требование, которое предъявляется к фундаментам газобетонных домов – это максимальная пространственная жёсткость. Её следует соблюдать даже на непучинистых грунтах, а уж на глине, которая может быть весьма сильно подвержена пучению – и подавно.

Жёстким является такой фундамент, который обеспечивает статичность пространственного положения, устойчив к сдвигам и скольжению в подошве. Таковым является только монолит, и чем больше у него площадь опирания на грунт, тем лучше. К этой категории можно безоговорочно отнести фундаментную плиту с рёбрами жёсткости, а куда они должны быть направлены – вниз или вверх, должен показать расчёт.

Под 2-х этажный дом

Невозможно однозначно утверждать, что под двухэтажный дом из газобетона нужен такой-то фундамент, ведь конструктив последнего определяется на основе предварительного анализа грунта. В данном случае речь идёт о глинах, которые могут таить в себе немалое количество сюрпризов.

• Например, в их группе есть отдельная категория – лёссы. Это макропористые (количество пор составляет не менее 50%) грунты, которые проседают и в сухом состоянии — а уж при намокании тем более. На таких грунтах строить фундаменты можно только из натурального и искусственного камня (бутобетон и железобетон), предварительно принимая меры по предотвращению замачивания оснований.
• Чем больше этажность здания, тем выше и нагрузки на грунт. В зависимости от конкретных значений, объёмно-планировочного решения дома (наличия или отсутствия подвала), характера напластований почв и глубины их промораживания, и принимается решение по выбору типа фундамента.
• Лента малого заложения под двухэтажный дом однозначно не подходит, учитывая, что и грунт слабый, и газобетонная кладка очень чувствительна к просадкам. Спроектировать, конечно, можно и такую ленту. Но это невыгодно — потребуется заменить большое количество грунта под подошвой фундамента более прочным, что повлечёт увеличение объёма земляных работ.
• В такой ситуации чаще проектируют Т-образную ленту глубокого заложения, с железобетонной подушкой в основании, расширяющей площадь взаимодействия с грунтом. Чем ближе подошва ленты к плотному слою грунта, тем меньше будет проседать здание. Конкретная отметка заглубления зависит от уровня промерзания почвы в регионе.
• Если предпочтение отдаётся плите, то она, во избежание скольжения по размокающей глине должна быть спроектирована с направленными вниз рёбрами жёсткости. Если нужен подвал, плита может без проблем заглубляться на нужную отметку. В таком случае, стены подвала следует тоже выполнять в монолите. Они будут играть роль рёбер жёсткости, только направленных вверх.

Важно: Залогом пространственной устойчивости здания, возводимого на грунтах с неравномерными осадками, является не только конструктив самого фундамента, но и дополнительные элементы жёсткости стен. В газоблочных домах это железобетонные пояса, снимающие напряжение с кладки в пределах одного этажа.

Представим схемы, показывающие, как должен структурироваться тот или иной вариант фундамента.

Мелкозаглубленный фундамент на глинистой почве

Чтобы обеспечить устойчивость мелкозаглублённого фундамента на неравномерно сжимаемом грунте, требуется соблюсти такие условия:

1. Под подошвой ленты должна быть не только уплотнённая грунтовая подушка, но и бетонная подготовка.
2. Сечению ленты нужно обеспечить Т-образную или даже ступенчатую форму.
3. Пропорции должны быть такими, чтобы при делении глубины заложения на ширину подошвы в результате получалась цифра более 2. Например, при глубине 120 см и ширине 50 см, мы получаем 2,4.

Создание ленточного фундамента глубокого заложения

Подошва ленты глубокого заложения опускается в грунт ниже отметки УПГ и должна быть шириной не менее 80 см. То есть, в основании тоже формируется железобетонная подушка, увеличивающая площадь опоры ленты минимум вдвое. Под подошвой обязательно наличие 20-30 см подушки из песка и щебня, поверх которой залит слой тощего бетона толщиной 10 см. Во избежание размокания глинистого грунта, по внешнему контуру фундамента обязательно выполняется траншейный дренаж и делается герметичная, желательно утеплённая отмостка.

Особенности фундамента из плит

Мы уже говорили, что на слабых грунтах плиту лучше формировать с рёбрами жёсткости. Сама она может не заглубляться, но рёбра, находящиеся в грунте, предотвратят вероятность скольжения. Для защиты от пучения, под плитой лучше не только сформировать уплотнённую песчано-щебневую подушку, но и произвести утепление всего контура, включая рёбра. Производится оно с применением экструзионного пенополистирола, его присутствие в пироге фундамента позволит опустить такой довольно трудоёмкий технологический этап, как заливка подбетонки, что сэкономит если не деньги, то массу времени. Отмостка и дренаж так же являются неотъемлемой частью фундамента.

Свайный фундамент на глинистой почве

При проектировании вариант свай подбирается в зависимости от перепадов в рельефе участка и глубины залегания неравномерно сжимаемых или промерзающих слоёв. Под газобетонные дома всегда применяют сваи из бетона — чаще буровые, чем забивные по той причине, что в ограниченных условиях индивидуальных участков техника для забивки или вдавливания заводских сборных свай не может работать.

Основными условиями устройства свайно-ростверкового фундамента на просадочных грунтах являются:

1. Заложение подошвы опор с заведением в более плотный слой.
2. Если сваи короткие, то они всё равно должны заглубляться ниже отметки УПГ, с уширением оснований и устройством песчаной подсыпки на дне скважин.
3. Арматура вертикальных опор должна быть качественно увязано с арматурой обвязочной балки.
4. В глинистом грунте ростверк не должен лежать на материковом грунте или заглубляться в него. Его требуется приподнять на 20-30 см, а это расстояние компенсировать утрамбованной песчаной подушкой.

Создание дренажной системы

Для предупреждения опасной потери устойчивости домов и других зданий на размокающих грунтах, рекомендуется не только качественно уплотнять материковое и насыпное основание, но и организовывать отведение грунтовых, осадочных и хозяйственных вод за пределы участка.

• Но это потом, когда фундамент уже будет возведён – в процессе строительства принимают другие меры. При осуществлении земляных работ неправильные действия строителей нередко ухудшают свойства и без того проблемных грунтов. При плохой зачистке дна выемки, бугры и углубления затрудняют естественный отток воды.
• Ситуацию может осложнить близкое расположение грунтовых вод, когда приходится принимать кардинальные меры для понижения их уровня. Как минимум, устраивается открытый водоотлив, в серьёзных ситуациях для понижения УГВ могут устраиваться водопонижающие скважины или применяться эжекторные иглофильтры.
• Эти меры помогают довести до логического конца строительство. Но в случае с глинистым грунтом, который, являясь водоупором, способствует застою воды вокруг фундамента, приходится подумать и о защите дома в период эксплуатации. Для этой цели создают сооружения для искусственного перехвата или понижения уровня грунтовой воды.

Есть два основных вида дренажа: открытый, который представляет собой систему ничем не заполняемых траншей (чаще применяется на дачных участках), и закрытый, тоже состоящий из комплекса траншей, только заполняемых (применяется и в городах). В зависимости от варианта заполнения, закрытый дренаж бывает:

• Заполнен дренирующим материалом (щебнем, керамзитом). Вариант простейший и самый дешёвый, но стабильно водопонижения не гарантирует.
• Траншейный дренаж с использованием перфорированных труб-дрен, заложенных в слой дренирующего материала, и обёрнутых геотекстилем. Весьма эффективен для сбора поверхностной воды, хорошо подходит для водопонижения на городских участках. Особенность системы состоит в том, что траншея с трубой находится у внешнего края отмостки, и собирает скатывающуюся с неё по уклону воду.
• Пристенный дренаж отличается от траншейного тем, что дренирующий узел с трубой располагается под отмосткой, прямо в обратной засыпке — ближе к стенке фундамента, от которой его отделяет глиняный замок. Данный вид дренажа применяют при высоком уровне грунтовых вод, для защиты фундаментов типа «стена в грунте».

Подобный дренаж может выполняться не только для одного дома, но для остальных построек на участке. В таком случае их объединяют в единую систему, которая отводит воду к общему накопительному колодцу. Оттуда уже с помощью насоса вода может перебрасываться либо в уличный кювет, либо использоваться для хозяйственных нужд.

Заключение

Глинистый грунт – один из самых непредсказуемых, и может оказаться как прочным и сухим, так и высокопористым, со значительной и неравномерной осадкой. Для строительства на таких почвах самое главное – владеть точной информацией, касающейся особенностей инженерно-геологической обстановки. Только в этом случае можно принять единственно верное решение по подбору типа фундамента и его структуре, а это и есть залог беспроблемной эксплуатации дома — в том числе, возводимого из газоблоков.

Источник