0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Возведение столбчатого и свайного фундамента на пучинистом грунте

Варианты устройства фундаментов на пучинистых грунтах

Пучинистым считается грунт, который вследствие замерзания имеющейся в нем влаги расширяется, приподнимая находящийся в нем фундамент. Любая конструкция в результате такого движения подвергается воздействию сил, направленных на ее разрушение. Особенно опасно оттаивание такого грунта, при котором здание опускается вниз.

На стенах постройки могут появиться трещины вследствие неравномерного смещения основания. Особенно подвержены разрушениям тяжелые строения. Фундаменты на пучинистых грунтах должны обеспечивать целостность зданий, не допуская возникновения трещин на стенах и в основании.

Какими методами предотвращают влияние пучения почвы?

Эффект пучения почвы вполне преодолим, д ля этого используются некоторые строительные приемы, которые сейчас будут перечислены:

  • Основание бетонного фундамента выполняется расширенным, в форме трапеции. Помимо повышенной устойчивости, снижается влияние на такой фундамент касательных сил пучения.
  • Стенки траншеи в случае использования заглубленного и мелкозаглубленного фундамента обкладываются гидроизоляционным материалом. Это изолирует фундаментные стенки от прилегающего грунта.
  • Ширину фундамента увеличивают. За счет этого пучинистость почвы нивелируется.
  • Снизу и сбоку фундамента производят замену пучинистого грунта. Выполняют песчаную или гравийную засыпку.
  • Прокладка теплоизоляции по внешнему периметру строения. Под теплоизоляционным слоем почва не промерзает в зимний период, поэтому пучинистость грунта не проявляется.
  • Фундамент заглубляют настолько, чтобы он не был подвержен влиянию замерзшего грунта. Однако это влечет за собой перерасход стройматериалов.

Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Основание столбчатого типа предполагает закладку столбов на глубину, расположенную ниже уровня промерзания почвы. Для этого используются преимущественно железобетонные столбы. Также в виде опор могут применяться металлические и асбестоцементные трубы, заполненные внутри бетонным раствором. В нижней части опор обычно крепится якорный элемент в виде площадки. Это гарантирует дополнительную устойчивость и фиксацию опор в почве.

Столбы закапывают в землю, после чего устанавливается опалубка и происходит заливка бетонного фундамента, связывающего все опоры между собой бетонной лентой. Обязательно используется металлическая арматура, которая перевязывается стальной проволокой. Высота столбчатого фундамента может быть различной. Бетонная лента может идти поверх уровня почвы, либо быть заглубленной в нее.

В любом случае, проектирование и строительство фундамента на пучинистых грунтах столбчатого типа сводит практически к нулю эффект пучинистости почвы. Поэтому данный вид фундамента считается наиболее надежным для пучинистого грунта.

Обустройство ленточного фундамента

Ленточный фундамент относится к числу наиболее популярных оснований, которые можно изготовить самостоятельно. Ленточный фундамент на пучинистый грунт имеет свои особенности. Он может быть мелкозаглубленным (речь о нем пойдет ниже) или заглубленным. Рассмотрим второй вариант. Обязательным условием является расположение бетонной заливки на глубине, превышающей уровень промерзания грунта для данной местности. Для различных климатических зон глубина залегания основания может меняться.

Выкапывается котлован, на дно которого засыпается слой щебня, а затем слой песка толщиной около 20 см. Это ограждает фундамент снизу. Для нейтрализации боковых воздействий со стороны грунта стенки котлована ограждаются слоем гидроизоляции. В котловане располагаются отрезки арматуры, связанные между собой, после чего производится заливка раствора бетона. Поверх уровня почвы заливка производится в подготовленную опалубку.

Свайный фундамент для пучинистого грунта

Для проблемных грунтов свайный фундамент является прекрасным вариантом. Причем, независимо от размеров и массы возводимого сооружения. Устройство фундамента на пучинистых грунтах свайного типа заключается в завинчивании винтовых металлических свай в землю, ниже уровня промерзания почвы. Такой фундамент используется на песчаных, рыхлых, пучинистых, торфяных и заболоченных почвах. Сваи можно завернуть достаточно глубоко, до достижения ими твердого грунта.

Дом на свайном фундаменте можно построить практически в любом месте, даже на склоне горы, не занимаясь земляными работами.

Долговечность такой постройки исчисляется сотнями лет. Обеспечивается небольшая площадь контакта с пучинистым грунтом, поэтому его влияния на строение не происходит.

Одной из разновидностей свайного фундамента является так называемый буронабивной фундамент. Вместо металлических свай используется бетон. В определенных местах в почве бурятся отверстия, в которые заливается бетонный раствор. Предварительно все скважины армируются. Глубина заливки зависит от глубины промерзания почвы. Бетонные сваи должны быть ниже этого уровня, как минимум на 30 см. Поверх бетонных свай сооружается железобетонный ростверк, связывающий все сваи в единую конструкцию.

Мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах

Неплохим вариантом на проблемных грунтах является использование мелкозаглубленного фундамента. Особенно популярно такое основание, при возведении небольших и легких построек. Характерная особенность мелкозаглубленного фундамента заключается в том, что по всему периметру постройки необходимо проложить теплоизоляцию. Она снизит риск промерзания почвы и обеспечит долговечность строения. Рекомендуется использовать в этом качестве плиты экструдированного пенополистирола, которые не пропускают влагу и не дают почве замерзать. Поверх утеплителя можно засыпать песок и соорудить бетонную отмостку.

Различают плитный и ленточный мелкозаглубленный бетонный фундамент. Ленточный вариант предполагает рытье неглубокого котлована, в который на песчаную подушку заливается бетонный раствор. Используется армирование металлическими прутками, стальной проволокой или арматурой.

Плитный фундамент является более надежным, но для его строительства потребуется много бетона. Можно самостоятельно залить бетонное основание или положить в вырытый котлован уже готовую плиту. Даже самый пучинистый грунт не нанесет вреда постройке, находящейся на мелкозаглубленной плите плавающего типа.

Мы убедились, что даже на пучинистых почвах возможно сооружать постройки без риска их разрушения. Самое главное — придерживаться существующей технологии, характерной для определенного типа фундамента.

Виды и преимущества свайно-столбчатых фундаментов

Свайно-столбчатый фундамент – один из самых популярных видов основания, используемых в частном строительстве. Благодаря экономности используемых средств, прочности и наличию ростверка, а также возможности справиться с работами самостоятельно, пользователи отдают предпочтение именно этой технологии. Однако нужно учитывать серьезные трудовые и временные затраты, кроме того, знать все нюансы технологического процесса обустройства.

Столбчатый фундамент: определение, типы

Столбчатый фундамент – основание, состоящее из определенного количества опорных столбов, передающих и распределяющих нагрузку здания на грунт. Столбы могут быть прямоугольного, круглого сечения, выполняться из таких материалов, как:

  • монолитный железобетон;
  • полнотелых кирпичей;
  • бетона тяжелых марок;
  • бутовых и бутобетонных смесей.

Прочностью и надежностью отличаются железобетонные опоры. Их рекомендовано использовать в тяжелых грунтах, имеющих склонность к пучению, а также там, где уровень водоносных слоев достаточно высок. Остальные типы опор, как правило, скрепляются бетонными лентами, прочность основания в этом случае уступает монолиту.

Важно! В обязательном порядке рекомендуется монтаж столбов в углах строения, местах примыкания стен и простенков.

Отличительной особенностью свайно-столбчатого основания является разновидность грунтов и глубина пробивания шурфов при обустройстве. Если только столбчатая основа применяется на грунтах с нормальной несущей способностью, глубина залегания определяется точкой промерзания, то свайные основания можно делать на нестабильных, насыщенных влагой грунтах, с невысокой несущей способностью. Таким образом, свайно-столбчатый фундамент показан для строительства зданий на любых типах грунтов (кроме скальных и каменистых), средней или средне-нормальной несущей способности. Сваи прекрасно «пройдут» нестабильные грунты и перераспределят нагрузку строения на более плотные слои.

Столбчато-свайные основания с ростверком

Столбчатый фундамент на сваях с ростверком – жесткая железобетонная конструкция, состоящая из расположенных в определенном порядке свай, связанных ростверком. Монолитный ростверковый пояс гарантирует прочность, надежность и высокие эксплуатационные качества. При этом ростверк также служит для:

  1. предотвращения подвижек горизонтальных столбовых свай;
  2. перераспределения и равномерности нагрузки на отдельные столбы, грунт под ними, что особенно полезно для строений в 2-3 этажа, со стеновыми панелями, выполненными из нежестких материалов (бревно, брус, щит).

Важно! Ростверковый монолитный тип основания на сваях рекомендован для строительства зданий из материалов штучного порядка: кирпича, блоков.

Для строительства применяются два типа: с высоким или низким ростверком.

Основание столбчатого типа с высоким ростверком

Технология строительства является наиболее верной из-за возвышения ростверка над поверхностью грунта. Как правило, расстояние не бывает менее 15 см, что минимизирует угрозу разрушения при вспучивании грунта, а значит, свайно-столбчатый фундамент прослужит намного дольше. Порядок работ следующий:

  1. Монтируются сваи, длина определяется с учетом подъема над грунтом минимум на 15 см и углубления в ростверк на 5-10 см.
  2. Макушки свай покрываются гидроизолирующим составом для предотвращения образования конденсата, когда влага поднимается от грунта. Такая мера минимизирует разрушение ростверка.
  3. Выполняется основание для опалубки. Делать это можно двумя способами:
  • если подъем ростверка минимален, основание можно выполнить из насыпного песка. Увлажнить, утрамбовать, выровнять. После монтажа ростверка песок убрать.
  • если ростверк предполагается делать высокий, основание изготавливается из фанеры, досок.

Совет! Беря в качестве основания песок, его необходимо чем-то покрывать, например, пленкой, в которой есть прорези под столбы. В противном случае цементное молочко пропитает песок вместо того, чтобы оставаться в бетонной смеси и придавать нужную прочность. Кроме того, песчаный бруствер, пропитанный цементным молоком, плохо подвергается разрушению, и убрать его будет сложнее.

  1. При монтаже боковых стенок опалубки важно учитывать размеры: поперечное сечение ростверка зависит от толщины предполагаемых стеновых панелей и материала, из которого они возводятся. Так для деревянных строений высота не должна быть менее 50-60 см, что обеспечит высокие прочностные показатели на изгиб, а нижние венцы здания не обрызгаются водой с отмостка, и не будут находиться в контакте со снеговым покровом. Строения из камня требуют высоты в 20 см, ширина должна соответствовать толщине стеновых конструкций.
  2. После того, как опалубка завершена , делается каркас арматурный, располагаемый сверху и снизу ленты, углубление в бетон не может быть менее 5-6 см. Количество арматурных прутов выбирается в зависимости от сечения: чем больше диаметр, тем меньше прутков потребуется.
Читать еще:  Использование кизильника в ландшафтном дизайне

Важно! Арматура сечения более 14 мм не рекомендуется, так как такие пруты хуже работают в связке с бетонными смесями.

  1. Финальное бетонирование . После заливки ростверка не стоит торопиться убирать песок и опалубку. Возведение стен можно начинать уже на 5-6 день, а убрать лишнее можно и позднее, когда придет время сооружения цоколя, отмостков.

Свайный фундамент с высоким ростверком считается одним из самых практичных, однако не всегда возможно обустройство основы именно такого типа. Поэтому есть свайно-столбчатый фундамент с низким ростверком, использование которого наиболее популярно сегодня.

Основание на сваях с низким типом ростверка

Использование технологии имеет высокий риск, если соединятся столбчатый и ленточный тип основы, причем ленточный мелкозаглубленный (или вообще незаглубленный). Принципиально разная функциональная нагрузка может сыграть плохую шутку. Так, мелкозаглубленная основа имеет вид рамы определенной жесткости, которая под воздействием пучения грунта может слегка подниматься и опускаться. Столбчатая же основа предварительно заглубляется ниже точки промерзания грунтов, чтобы полностью исключить подвижки в холодное время года. На излишне пучнистых грунтах такая технология приведет к заломам ленты в междустолбовых пространствах или полному отрыву ростверкового пояса от свай.

Но все же данная технология отлично подходит для строений, где предполагается сделать полы по грунту, а кроме того не придется выполнять обустройство забирки, необходимой при высоком ростверке. Вместо песочной смеси показано использование пенопласта минимальной плотности толщиной от 10 см. Материал обладает достаточной упругостью, чтобы принять нужное давление грунта, а вот чтобы уменьшить пучение, подойдет отмостка, утепленная ЭППС.

Важно! Отмостка никоим образом не должна иметь жесткую связку с ростверком, а наоборот, оставлять достаточно места для смещения относительно ростверкового монолита (вверх-вниз) при проявлении морозного пучения грунта.

Что касается остальных этапов работы для обустройства, то свайный фундамент с низким ростверком полностью идентичен технологии с высоким ростверком, повторяться нет необходимости.

Важно! Чтобы предотвратить подсос влаги из грунта, свайный фундамент нужно гидроизолировать. Подходит обмазочная битумная мастика, рулонные материалы или можно использовать комбинацию способов. При этом изоляция столбов показана при использовании свай из железа. Бетонные столбы влаги не боятся, как и бутовые, а вот кирпичные столбовые сваи лучше сразу делать только на сухих грунтах. Можно попробовать пропитать кирпич специальным составом, но стоит это довольно дорого, намного дешевле изначально определить влажность грунтов и отказаться от кирпича, если насыщенность почвы водой выше среднего уровня.

Преимущества и недостатки основания

Вне зависимости от типа, свайный столбовой фундамент обладает следующими достоинствами:

  • Высока скорость монтажа;
  • Возможность обустройства на любых грунтах, при этом монолитный пояс ростверка предохранит подвижку свай на пучнистых, нестойких почвах;
  • Выполнение работ своими руками без привлечения специальной техники;
  • Хорошая финансовая экономия.

Недостатки основания на сваях:

  1. Необходимость особенно тщательных и точных расчетов количества свай, массы строения для обеспечения длительности эксплуатации;
  2. Невозможность обустройства на скальных и каменистых грунтах;
  3. Необходимость гидроизоляции, особенно это касается свай, выполненных из металла.

Главный плюс основания – возможность выбора материалов, типа и особенностей конструкции. Поэтому все большее количество частных застройщиков склоняется в пользу данной технологии строительства, а подробное изучение советов и соблюдение основных пунктов позволит получить прочный и качественный фундамент, на котором дом простоит не один десяток лет.

Свайный фундамент – панацея для пучинистых грунтов

Фундамент является конструкцией, которая передает нагрузку и равномерно распределяет давление здания на грунт. От заложенного основания зависит надежность и долговечность конструкции. На пучинистом грунте заложить фундамент гораздо сложнее, так как потребуется свести к минимуму влияние пучения грунта на фундамент.

Особенности пучинистого грунта

Пучинистыми называют грунты, подверженные морозному пучению. Пучение возникает при переходе воды, находящейся в почве, в мерзлое состояние. Так как лед обладает маленькой плотностью и занимает много места в грунте, почва начинает вспучиваться и разрушать фундамент.

Пучинистость грунта определяется исходя из его состава, уровня грунтовых вод и пористости частиц.

Мелкозернистый песок, глина, супеси и суглинки подвержены пучению. В данных грунтах влага быстро накапливается и проникает во все слои почвы, уровень грунтовых вод поднимается, соответственно увеличиваются силы пучения.

Гравий, крупнозернистый песок слабо впитывают воду, поэтому влажным становится только слой, близко залегающий к грунтовой воде.

При промерзании почвы влага старается уйти в нижние слои, так как глина и супеси удерживают влагу и не дают ей проникнуть ниже, грунт насыщается водой и сильно пучинится.

При строительстве многоэтажного дома на пучинистом грунте фундамент трамбует грунт своим весом и степень пучинистости уменьшается, но стены могут потрескаться. Чтобы избежать данного явления, фундамент дополнительно укрепляют горизонтальным армированием.

При неравномерном вспучивании фундамент за несколько зимних периодов поднимается и опускается. Фундамент перекашивается, и начинают деформироваться стены.

Виды свайных фундаментов

По материалу, из которого изготовлены сваи:

  • Деревянные.
  • Металлические.
  • Бетонные.
  • Железобетонные.

По форме профильного материала:

Типы свайных фундаментов:

  • Винтовой. Используют металлические сваи с винтовой поверхностью, которая вкручивается в землю.
  • Забивной. Свая помещается в грунт с помощью молота или вдавливателя.
  • Набивной. Сваи изготавливают в пробуренной яме, путем заливки бетонным раствором и установки арматурного каркаса.
  • Оболоченная конструкция. Опора погружается в скважину и заполняется монолитными бетоном.

По характеру работы сваи подразделяются на висячие и опорные.

Висячие сваи удерживаются на поверхности из-за силы трения своих боковых поверхностей.

Перед установкой висячих свай, проводят тщательные расчеты. На рыхлом и не устойчивом грунте используют длинные сваи. Чем больше нагрузка на фундамент, тем длиннее должна быть опора. Увеличить несущую способность возможно при использовании висячей сваи, расширенной на конце, для лучшего контакта с грунтом.

Свая-стойка включает в себя острие, которое опирается на устойчивые слои грунта, так как длина сваи может быть любой, то осадка и разрушение фундаменту из опорных свай не грозит.

Технология возведения свайного фундамента на пучинистом грунте

На размеченной территории с помощью бура делают скважины нужных размеров по всему периметру. Расположение свай проводят на расстоянии 1,5 -2 метров друг от друга. Винтовые сваи закручивают в почву на глубину ниже промерзания почвы и закрепляют цементным раствором.

Бетонные сваи устанавливаются следующим способом:

  1. В пробуренные скважины монтируют трубы из рубероида, которые обвязаны проволокой в несколько слоев. Полученные заготовки должны возвышаться над земляным основанием на 30 – 40 см.
  2. В трубах размещают 7 металлических прутьев, которые связываются между собой.
  3. В полученные столбы заливают бетонный раствор. Прутья, которые монтировали в рубероидные заготовки, должны быть выше основания на 30 см, чтобы их можно было связать с ростверком.
  4. Когда бетон застыл, проводят деревянную или швеллерную обвязку. Торцы полученных труб скрепляют между собой, чтобы усилить несущие способности фундамента. Деревянная обвязка состоит из крепления брусьев к оголовкам свай, при помощи шурупов и шпилек. Швеллерная обвязка применяется для крепления винтовых свай. Торцы труб сваривают и соединяют между собой.

Так как пучинистые грунты насыщены большим количеством влаги, перед установкой металлических свай проводят антикоррозионную обработку. Сварные швы и стыки защищают специальной пропиткой или материалами проникающего действия.

Свайный фундамент является удачным решением для неустойчивых грунтов. Заложение фундамента не потребует много времени и работ. Низкая себестоимость фундамента сделала его очень популярным для строительства хозяйственных построек.

Фундамент на пучинистых грунтах

Сегодня в строительстве используют различные основания, предназначенные для разных типов грунтов, рассчитанные на разные нагрузки от строений. С их помощью можно решить любые сложности и задачи, которые вызваны различными воздействиями. Перед тем, как выбрать и устроить основание для здания, необходимо выполнить некоторые исследовательские работы. Это позволит определить характеристики почвы и подобрать оптимальный вариант.

Особенности устройства фундамента на пучинистом грунте

Пучинистая почва является не безупречным вариантом для строительства того или иного здания. Дело в том, что для возведения какого-либо сооружения на таком участке понадобится решить ряд задач.

Основным направлением здесь является устранение пучения грунта, что негативно сказывается на целостности фундамента и всего строения. Именно поэтому эксперты рекомендуют использовать на такой почве незаглубленные ленточные фундаменты, которые легко справляются с нагрузками. Особой популярностью здесь пользуются мелкозаглубленные конструкции.

Способы решения проблем с пучением почвы

Первый вариант заключается в замене пучинистой почвы на песок до уровня промерзания. Этот метод признан самым эффективным. Единственный недостаток – высокая стоимость. В связи с этим специалисты рекомендуют акцентировать свое внимание на втором варианте.

Он предусматривает использование заглубленных фундаментов, который закладываются ниже линии промерзания почвы. К таким конструкциям относятся столбчатые и свайные фундаменты. Конечно, их сооружения не всегда являются финансово выгодными.

Мелкозаглубленные и незаглубленные фундаменты

Как уже было сказано, для возведения дома или другого здания на пучинистых грунтах используют определенные типы основания. Оптимальным вариантом здесь станет сооружение мелкозаглубленного или незаглубленного фундамента. Такие конструкции легко противостоят пучению грунта, которое возникает в зимний период. Особой популярностью здесь пользуется мелкозаглубленный ленточный фундамент. С его помощью можно создать надежное и долговечное основание для будущего дома. Он отличается простотой возведения и довольно невысокой ценой.

Неплохим вариантом является и устройство мелкозаглубленного ленточного основания. Оно обладает довольно высокой прочностью и обеспечивает устойчивость строения. Такая конструкция хорошо противостоит пучению, что позволяет исключить опасные для строения усадки. Основание представляет собой монолитную конструкцию из железобетона, которая располагается на небольшой глубине.

Читать еще:  Интерьер домашнего кабинета способы организации рабочего места фото

Установка мелкозаглубленного основания осуществляется на песчаную подушку. Она покрывается гидроизоляционным слоем, а сами стенки траншеи укрепляются специальными материалами. Чтобы повысить устойчивость конструкции, в бетон добавляют специальные гидрофобизирующие добавки.

Когда фундамент будет сооружен, приступают к устройству дренажной системы, с помощью которой будет осуществляться отвод влаги от строения. При заливке бетона не стоит забывать об устройстве армированного пояса, а также использовании вибраторов. Это позволит качественно провести бетонные работы и в результате соорудить надежное основания для дома.

Конструкция представляет собой замкнутую ленту из бетона и пояса, который состоит из армированных металлических прутьев. Возведение фундамента выполняется по определенной схеме. Вначале вырывается котлован глубиной 50-70 см. Дальше на откосы укладывают гидроизоляцию из толи или плотной полиэтиленовой пленки.

После этого котлован слоями засыпается песком. Здесь толщина одного слоя составляет от 20 до 30 см. Перед тем как насыпать новый слой, предыдущий необходимо тщательно утрамбовать. После того как это будет сделано, приступают к установке опалубки. На дно опалубки, непосредственно на песок, укладывается слой гидроизоляции и металлические пруты диаметром 12 см. Теперь можно приступать к заливке бетона. При этом стоит помнить, что еще один армированный пояс будет укладываться непосредственно на сырой бетон.

При сооружении ленточного фундамента стоит учесть множество факторов. Так, например, для соединения прутов в армированном поясе используют исключительно вязальную проволоку. Один пояс сооружается из пяти прутов, которые соединяются между собой перемычками. Шаг между перемычками должен составлять не меньше 50 см. Если не учесть такие незначительные нюансы, то это может негативно сказаться на прочности основания.

Другие варианты оснований

Столбчатые фундаменты на пучинистых грунтах

Также на пучинистых грунтах можно возвести столбчатый фундамент. Эти конструкции возможно использовать только в тех случаях, когда опоры устанавливаются несколько ниже линии промерзания почвы. Использование столбчатого фундамента позволяет сэкономить на его возведении, и при этом сохранить прочность основания.

Столбчатые фундаменты широко используются на заболоченных участках, а также в местах, где есть суглинок. Для сооружения основания используются железобетонные опоры и металлические трубы, которые имеют защитный слой, выполненный из цементно-песчаного состава. В некоторых случаях допускается использование и асбоцементных труб, которые в дальнейшем заливаются бетонном.

Свайный фундамент: обзор решения

При строительстве на пучинистом грунте в качестве основания для дома может использоваться и свайный фундамент. Конечно, такой вариант используется крайне редко. Это объясняется тем, что для устройства такого основания понадобится специальная техника. А это значительно увеличит расходы на строительства дома. Также такие конструкции можно использовать на участках, где уровень промерзания почвы находится на глубине от 1,5 метра.

Для сооружения свайного фундамента используют различные материалы и технологии. Так, для этого применяют деревянные, бетонные и железобетонные сваи, которые легко противостоят пучению. Что касается технологии, то это могут быть винтовые или набивные опоры. При возведении такого основания особое внимание уделяют дренажу.

Ленточный фундамент на пучинистых грунтах

При закладке фундамента для строительства дома обязательно следует учитывать тип грунта в том месте, где он возводится. На конструкцию основания и всей постройки большое влияние оказывает такое явление, как морозное вспучивание почвы.

Процесс пучения очень коварен. Он возникает во влажных мелкопесчаных, глинистых, суглинистых или пылеватых почвах. При минусовой температуре почва промерзает до определенной глубины, увеличиваясь в объеме. Влияние таких подвижек почвы следует учитывать еще до закладки основания. Напряжение в грунте вызывает его значительную деформацию, что приводит к плачевным последствиям. Сила пучения приподнимает и тяжелые конструкции.

При замерзании воды ее объем увеличивается от 4 до 12%. Чем больше влаги может впитать почва, тем большему вспучиванию она подвергнется зимой. Грунты, подверженные морозному вспучиванию, делятся на:

  • сильнопучинистые (до 12% вспучивания);
  • среднепучинистые (до 8%);
  • слабопучинистые (до 4%).

Причины вспучивания грунта

Величина вспучивания определяется несколькими факторами:

  • дисперсионными свойствами почвы,
  • глубиной залегания подземных вод,
  • высотой капиллярного смачивания почвы,
  • глубиной промерзания грунта.

В различных местностях подземные воды находятся на разных уровнях. Уровень залегания считают высоким при глубине не более 2 метров. При нахождении воды близко к уровню промерзания, почва становится сильно увлажненной, что приводит к сильному пучению грунта при минусовой температуре.

Высота капиллярного смачивания почвы зависит от ее типа. Толщину слоя капиллярного увлажнения от уровня грунтовых вод называют опасной морозной каймой. Ее толщина — от 30 см до 3,5 метра. Морозоопасная кайма зависит от степени дисперсности почвы и составляет:

  • 30−50 см при пылеватой почве;
  • 50−100 см у супесей (грунта, состоящего из пылеватых и песчаных частиц);
  • до 1,5 м у суглинков;
  • до 3 м у глинистых почв.

Глубина промерзшего грунта под домом зависит от температуры воздуха, теплоизоляции основания и толщины снежного покрова.

Из вышесказанного напрашивается вывод — чем ближе грунтовые воды, толще слой капиллярного увлажнения и ниже температура за окном, тем большему вспучиванию подвергнется грунт.

Как снизить воздействие пучинистых грунтов?

При возведении дома на пучинистых почвах можно пойти двумя путями — провести ряд мероприятий, помогающих снижению вспучивания и его негативного влияния, или заложить фундамент, которому морозное пучение неопасно.

Для предотвращения пучинистости грунта проводят ряд действий.

  1. Замена грунта под основанием дома крупнозернистым песком. Такой способ требует рытья глубокого котлована и большого количества непучинистого грунта. Метод является достаточно затратным.
  2. Возведение ленточного фундамента на пучинистых грунтах ниже промерзающего слоя почвы. В этом случае процессы вспучивания будут действовать на боковые поверхности фундамента. Чтобы уменьшить их влияние, основу дома следует надежно утеплить. Это приведет к дополнительным расходам.
  3. Обеспечение отвода воды от дома, оборудование дренажной системы. Для этого потребуется изготовление отмостков и ливневой канализации.

Предотвращение пучинистости требует дополнительных материальных затрат, удлиняет время строительства. Выходом из положения является возведение фундамента, которому процессы морозного пучения не нанесут вреда.

Типы фундаментов для пучинистых грунтов

Надежность конструкций, возведенных в местах, подверженных вспучиванию, определяется их устойчивостью к воздействию касательных сил пучения. Нельзя делать заглубленное основание под малоэтажный дом с небольшим весом. Нагрузка дома на основание в этом случае будет меньше, чем действие касательных сил пучения, что приведет к его разрушению. Допускается делать глубоко заглубленный ленточный фундамент лишь для домов, возведенных из тяжелых материалов.

Поскольку промерзание почвы в средней полосе России достигает 1,5 м, то глубина залегания фундамента должна быть ниже этого уровня. Это потребует больших материальных затрат и рабочей силы.

Выходом из сложившейся ситуации стали монолитные фундаменты на сваях (или столбах). Непременным условием надежности свайной конструкции является заглубление столбов на глубину, превышающую уровень промерзания. Оптимальный вариант для пучинистых грунтов — монолитное железобетонное основание столбчатого типа.

В местностях с пучинистыми почвами успешно возводят мелкозаглубленные фундаменты. Чаще всего их используют при строительстве легких домов с небольшой площадью.

Технология возведения столбчатого фундамента на пучинистых грунтах

Столбы или сваи заглубляют ниже линии промерзания грунта, что обеспечивает надежность и устойчивость основания дома. По своей конструкции они могут быть произведенными на промышленном оборудовании (металлические винтовые или железобетонные забивные сваи) или изготовленными на месте установки — наливные столбы. Винтовые или забивные сваи заглубляют при помощи дополнительного оборудования.

Для изготовления наливных столбов по периметру фундамента бурят скважины необходимой глубины. Затем в них закрепляют арматуру, после чего заливают бетоном высокого качества. Если фундамент будет заложен выше уровня земли (основание с висячим ростверком), то дополнительно под столбы возводится опалубка необходимой высоты.

После того как опоры под ленточный или плитный монолитный фундамент готовы к принятию нагрузок, приступают к изготовлению армирующего каркаса для ростверка (верхней части фундамента, равномерно распределяющей нагрузку от дома по всему основанию). Каркас содержит не менее 2-х горизонтальных рядов металлической арматуры, соединенных через равные промежутки (30−40 см) вертикальными стойками при помощи вязальной проволоки.

Каркас надежно крепят к столбам, затем возводят опалубку под ленточное или плитное основание дома. Она должна быть крепкой, чтобы выдержать большой вес заливаемого раствора.

На последнем этапе готовится бетонный раствор, который заливается в опалубку. Остается дождаться, когда бетон затвердеет и наберет необходимую расчетную прочность.

Возведение мелкозаглубленного основания на пучинистых грунтах

Альтернативой свайному фундаменту на пучинистых почвах являются мелкозаглубленные (или вовсе незаглубленные) железобетонные ленточные или плитные основания. Такие конструкции обладают достаточной прочностью и надежностью. Фундамент закладывается на глубину не более полуметра. В этом случае на основание дома будет действовать лишь небольшая касательная сила морозного вспучивания. У незаглубленных фундаментов такая сила воздействия равна нулю.

Под мелкозаглубленное основание укладывается подушка из крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной до 30 см. Она не только частично заменяет пучинистый грунт, но и уменьшает неравномерную деформацию основания.

Главным при закладке мелкозаглубленного фундамента на пучинистых почвах является то, что ленты фундамента под всеми стенами объединяются в единую систему и представляют собой жесткую раму. Она перераспределяет неравномерно возникающую деформацию при вспучивании на все основание.

Работа по закладке фундамента состоит из нескольких этапов:

  • По намеченному периметру и под внутренними стенами будущего дома выкапывается траншея.
  • На дно укладывается гидроизоляционный материал для исключения заиливания.
  • Траншея на 20−30 см засыпается песком или другим подходящим непучинистым материалом и тщательно утрамбовывается.
  • Проводится теплоизоляция будущего основания дома.
  • Создается армирующий каркас.
  • Возводится опалубка.
  • Готовится бетон, заливается фундамент.

Поскольку причиной пучинистости грунта является вода, после окончания работ по возведению основания необходимо обеспечить сток атмосферных осадков от дома и обустроить отмостки.

Читать еще:  В ландшафтном дизайне

Недопустимо оставлять мелкозаглубленный (или незаглубленный) фундамент на пучинистых грунтах незагруженным на зиму. Возвести дом нужно до наступления морозов. Если по каким-либо причинам сделать этого нельзя, фундамент укрывают теплоизоляционным материалом. Для этого используют солому, опилки, шлак, стекловату и другие материалы, предотвращающие промерзание грунта.

Пучинистые почвы встречаются повсюду, поэтому строительство домов на них ведется давно и успешно. Соблюдение всех требований, предъявляемых к возведению домов на пучинистых грунтах, обеспечит надежность и долговечность конструкции.

Фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые почвы характеризуются способностью приподниматься при скоплении влаги. Строение, расположенное на глинистых почвах и суглинках, песчаниках с примесью пыли, может разрушаться или проседать. Фундамент на пучинистых грунтах обустраивается согласно СНиП 50-101-2004, в котором указано, что целесообразно сооружать конструкции с мелким заглублением.

Особенности пучинистых почв

Явление пучинистости происходит в грунтах, которые увеличивают объем в морозную погоду. Влага, впитавшаяся в слой земли, замерзает и расширяется. Лед выталкивает почвенные массы наружу. Второй тип вспучивания происходит из-за капиллярности влаги, перераспределенной в земельных слоях. По характеристикам увеличения объема почва классифицируется как слабопучинистая, среднепучинистая и сильнопучинистая. Больше всего подвержены поднятию глинистые земли и суглинки.
Тип строения зависит от характеристик грунта, т.к. некоторые деформируются на 17-25 см. Постройки из дерева выдерживают вспучивание до 5 см, а кирпичные – до 3 см. Для обустройства фундамента в зонах пучинистых, насыщенных влагой грунтах, необходимо руководствоваться нормативными приемами.

Риски строительных работ на грунтах с пучением

Вспученные типы почв опасны тем, что в первый зимний сезон эксплуатации здания оно может деформироваться и дать усадку. К часто встречающимся дефектам относят:

  • прогиб строения из-за неравномерной усадки, который влияет на качество кровельного покрытия;
  • сдвиг почвы во время проседания средней части дома, из-за чего на нем появляются трещины;
  • крен жестких конструкций, возводившихся без заглубления фундамента;
  • перекосы в результате неравномерного процесса усадки маленьких участков под домом;
  • горизонтальное смещение во время пучения – части основы сталкиваются между собой.

Неправильное строительство – несоблюдение последовательности работ, незнание технологии устранения проблемы приводит к вышеуказанным деформациям. Избежать дефектов поможет подбор способа устранения пучинистости.

Методы устранения эффекта пучения

Чтобы сделать основание, применимое для пучинистых грунтов, используют следующие техники:

  • создание широкой трапециевидной конструкции. Она снижает влияние сил касания на строение.
  • обкладку стенок траншейного канала гидроизоляцией. Прием показан для изоляции стенок в условиях заглубления фундамента.
  • увеличение ширины ленты или монолита, которая приводит к нивелированию вспучивания.
  • замену вспучивающегося грунта песчаным или гравийным сырьем.
  • прокладку теплоизоляционного слоя по внешней стороне постройки. Способ нужен для предотвращения поднятия земли в морозный период.

Заглублять основание рекомендуют ниже уровня промерзания грунта – так эффект пучения не проявляется.

Разновидности фундаментальных основ для грунтов, подверженных вспучиванию

Устройство фундамента на пучинистых грунтах предусматривает устранение объема почвы в зимние месяцы. С этой целью выполняют мелкозаглубленные сооружения ленточного типа, отличающиеся простым алгоритмом заливки.
Столбчатые основы лучше строить, когда опорные элементы можно заглубить ниже крайней точки промерзание почвы. Столбы используют на суглинках, местностях с высоким УГВ, на сырых и заболоченных участках. Опоры выполняют из металлических, ЖБИ, асбестоцементных труб.
Сваи проблематично установить по причине применения строительной техники. Но, если вы готовы вложить средства в обустройство дачных владений, такой способ будет удачным.

Плитный фундамент – оптимальный вариант

Земля, подверженная вспучиванию, способствует возникновению трещин на цоколях построек. Монолитная плита, заглубленная в грунт, понадобиться для поддержки деревянного или газобетонного дома небольшой квадратуры. Строительство монолита имеет ряд нюансов:

  • хороший способ сделать устойчивую основу – использование ребристой плиты;
  • цельный элемент усиливается перемычками, между которыми засыпается гравий или песок;
  • для зданий из легких материалов достаточно платформы толщиной 25 см;
  • плиту целесообразно армировать стержнями диаметром 14 мм, соблюдая шаг 20 см. Прием способствует равномерной нагрузке домов на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Плитному основанию отводится функция утеплителя. Чтобы исключить промерзание грунтов, на поверхность монолита наносят гидроизоляционное покрытие. Плиту можно усилить наливной стяжкой, которая одновременно будет стартом для организации теплого пола.

Ленточные конструкции – особенности строительства на пучинистых почвах

Подземная часть постройки способна принять массу дома и передать ее плотным слоям грунта. Планируя, какой фундамент будет актуальным в местностях с пластичными вспучивающимися грунтами, обратите внимание на надежность и долговечность ленты. Чтобы выполнить железобетонную полосу, понадобиться максимум материалов, но затраты будут оправданы.

Условия возведения ленточного фундамента

Мелкозаглубленный ленточный тип основы на вспученных грунтах предусматривает инженерно-геологические изыскания. Пучинистые почвы могут привести к растрескиванию подошвы, поэтому важно учесть:

  • разновидность почвенного массива;
  • уровень промерзания земли и количество воды;
  • несущую нагрузку постройки;
  • наличие подпола и подземных магистралей;
  • период эксплуатации здания.

Сооружение-лента актуально для кирпичных, бетонных домов с плотными стенами, конструкций с перекрытиями из железобетона. Стенки ленты могут образовывать стены подвального помещения или погреба.

Инструменты и материалы для закладки

Строительство заглубленного фундаментального сооружения проводится с применением следующего инвентаря и расходного сырья:

  • уровня и вязальной проволоки;
  • лопат – штыковой и совковой;
  • шнура для разметки территории;
  • арматуры с ребристым сечением диаметром 10-14 мм;
  • деревянных досок, топора, молотка, гвоздей и ножовки;
  • цемента, щебня и песка;
  • бетономешалки.

Перед началом работ важно составить проект, на котором будут указаны необходимые параметры изделия.

Последовательность закладки ленты

Строительство ленточного основания проводится в несколько этапов:

  1. Создается план здания или хозблока, определяется глубина заложения конструкции.
  2. С готового чертежа на землю переносится схема фундамента.
  3. Монтируется обноска на расстоянии 1-2 м от стороны дома.
  4. Выкапывается траншея глубиной 1 м, устилается песчано-гравийная подушка высотой 12-15 см.
  5. На подушке укладывается слой гидроизоляции – полиэтилен либо рубероид. Как альтернатива рулонным материалам применяется заливка битумом.
  6. Обустраивается опалубный каркас и арматурная сетка из стержней диаметром 8-14 мм.
  7. В опалубку заливается бетонное тесто из цемента марки М200, песка и щебня.

Заглублять основание строительные эксперты рекомендуют ниже промерзания земли и выдерживать до 28 дней, а потом снимают опалубку.

Обустройство свайной основы

На проблемных грунтах неглубокий тип опоры будет оптимальным. Работы заключаются в закручивании винтовых свай ниже промерзания грунта. Конструкция обеспечивает поддержку здания независимо от его массы и типа почвы (рыхлой, песчанистой, пучинистой или заболоченной). Сваи незначительным образом контактируют со вспучившейся землей, исключая ее влияние на постройку.
Проектирование и сооружение фундаментов на сваях подчиняется СНиП 2.02.03-85, согласно которому применяются полые изделия из металла, дерева и бетона, куда заливают цементный раствор. Согласно несущей нагрузке здания выделяются стойки, проникающие в мягкие грунты и висящие опоры, нужные для промерзающих торфяников или в регионах с экстремальным климатом.

Применение свай-опор

На вспучиваемом грунте монтируют буронабивные изделия, бетонируя их в пробуренных траншеях. Алгоритм строительства можно представить так:

  1. Оформление траншей диаметром 30 см при помощи ручного бура. Глубина котлована (не более 10 м) определяется согласно увеличению объема влаги в почве. Ямы располагаются с шагом, равным 120 см.
  2. Укладка чехла из ПВХ-пленки, рубероида или стали с оцинковкой в скважинах. Мероприятие предотвратит выталкивание элементов в период пучинистости.
  3. Установка арматурного каркаса в виде 3-х связанных прутов, который устранит вероятность разрыва основы.
  4. Бетонирование стержней тяжелым бетоном. Заливка ведется непрерывно, а тесто уплотняется путем прокалывания смеси.

Возводить дом допустимо через 30 дней – тогда бетонный состав отвердевает.

Столбчатые фундаменты: преимущества и типы

На пучинистых землях также актуальны столбчатые основы. Их строительство обеспечит некоторые преимущества для собственников дач и загородных наделов:

  • недорогая себестоимость материалов и быстрое проведение работ;
  • использование готовых плит, которые исключают ручные мероприятия;
  • сокращение сечения столбиков, что позволит сооружать экономичные монолитные конструкции.

На отечественном пространстве популярны 2 вида столбчатых подложек – мелкозаглубленные и ростверковые.

Основания малой закладки

Фундаментальные конструкции мелкого заложения изготавливают из монолитных ЖБИ либо сборных изделий. Столбы с неглубокой закладкой предусматривают:

  1. Выкапывание котлована глубиной до уровня промерзания.
  2. Просыпку песчаной подушки высотой 50 см.
  3. Погружение бетонного блока на глубину 10 см.
  4. Размещение гидроизоляции – оклейка рубероидом или обмазка мастикой.
  5. Укладку второго бетонного блока.
  6. Выполнение стяжки из цемента толщиной 5 см.

По бокам опорного элемента обустраивается отмостка из бетонного теста, плотно прилегающая к нему. Мероприятие исключает уклон столбов.

Фундаменты из сборных плит

Конструктив сборного плиточного основания заключается в использовании следующих техник:

  1. Разметки территории, выкапывания котлована.
  2. Формирования песчаной подложки высотой 15 см.
  3. Накладки друг на друга блоков, их связку цементным раствором.
  4. Гидроизоляцию элементов путем оклейки.
  5. Покрытие материала бетонным блоком и замазку цементом.

Сооружение возвышается над землей на 45 см.

Обустройство фундамента с ростверком

Ростверк необходим, чтобы соблюсти устойчивость опор на пучинистых почвах и создать подпорку для стен строения. Ростверки формируют после подгонки столбов по горизонтали из бетонных блоков с размерами 118х80х30 см и 88х50х58 см. Само ростверковое изделие имеет параметры 246х25х20 см.
Перемычки конструкции обвязываются арматурным прутом. Впоследствии элемент располагают на монолитном поясе с армирующими штырями.
Устройство всех типов столбчатого фундамента предусматривает выкапывание траншей ниже уровня промерзания земли, послойную засыпку и уплотнение каждого слоя.
Фундаменты, выстроенные на грунтах со вспучиванием – процесс, требующий финансовых затрат. При строительстве рекомендуют учитывать силы пучения, возводить одноэтажные здания без подвалов. Немного сократить расходы поможет алгоритм самостоятельных работ, указанный выше.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×