Меню

Бутобетонные фундаменты пучинистые грунты



3 подхода к выбору фундамента на пучинистых грунтах

Здесь я изложу логику мероприятий при устройстве подземной части малоэтажных домов при борьбе с воздействием морозного пучения .

Про пучение в общих чертах известно многим — это процесс увеличения объема некоторых типов грунтов вследствие замерзания воды в них. Практически единственное направление, куда грунт может увеличиваться при пучении — это вверх, а вместе с грунтом поднимается и все, что находится на нем и в нем, в том числе и здания. Этот подъем, как правило, неравномерный, из-за чего здания и отдельные их элементы получают перекосы, изгибы и пр., ведущие к поломкам строительных конструкций.

Можно выделить 3 актуальных в малоэтажном строительстве принципа борьбы с этим неприятным явлением:

  • исключение морозного пучения;
  • исключение воздействия морозного пучения;
  • приспособление к воздействию морозного пучения.

Под первый принцип попадают а) замена толщи пучинистого грунта на непучинистый, б) утепление основания.

Замена грунта — сомнительный с точки зрения рациональности способ. Надо куда-то деть вынутый грунт, и привезти новый. Новое основание требуется хорошо уплотнять, причем делать это постепенно, слой за слоем. Кроме того, непучинистые грунты имеют, как правило, б о льшую глубину промерзания, чем пучинистые, а значит и копать котлован надо глубже. Проще уж второй принцип применить.

Утепление основания , как правило, осуществляется путем укладки утеплителя под отмостку. Есть еще вариант — засыпка пазух котлована пористым щебнем. Проблема этого способа в том, что он требует дополнительных мероприятий, а умеренная толщина и ширина утепления согласно теплотехническим расчетам получается только в сравнительно теплых регионах нашей страны. Где-нибудь на Урале требуется уже аж 200 мм толщины экструзионного ППСа на ширину 2 метра, про Сибирь и далее — подумать страшно.

Исключение воздействия пучения реализуется путем заглубления подошвы фундамента ниже расчетной глубины промерзания . Способ многих пугает объемом земляных работ, однако если понимать, что означает слово «расчетная», можно этот объем и сократить (об этом как-нибудь позже). Проблемой этого способа также является то, что силы морозного пучения делятся на т.н. « нормальные », т.е. действующие по нормали к подошве фундамента, и « касательные », за счет трения «цепляющие» здание за вертикальные поверхности подземной части и также тянущие здание вверх. Интенсивность касательных сил намного ниже, чем нормальных, но они могут действовать на б о льшей площади, и в сильно и чрезмерно пучинистых грунтах их величина может легко перекрыть вес малоэтажного дома, даже каменного. В этом случае требуются еще мероприятия, снижающие трение между грунтом и боковой поверхностью фундамента, либо использование непучинистого грунта в обратной засыпке котлована.

Сваи тоже реализуют второй принцип , при этом сильно сокращается объем земляных работ, но здесь надо учитывать, что глубину заложения нижнего конца свай надо выбирать не просто ниже расчетной глубины промерзания, а так, чтобы заделка в непромерзающую часть могла удержать сваю от вырыва при воздействии касательных сил пучения. Либо, опять же, надо снижать трение по боковой поверхности сваи в пределах глубины промерзания, но это также снижает и несущую способность сваи на этом участке.

Приспособление к воздействию морозного пучения заключается в том, что подошва фундамента закладывается намного выше глубины промерзания , а под нею устраивается сравнительно тонкая дренирующая подушка. Тем самым почти или полностью исключаются касательные силы, правда, нормальные имеют максимальную интесивность. Но легким зданиям не требуется широкая подошва, значит и площадь воздействия нормальных сил сравнитело невелика. Борьба с ними заключается в том, что фундаменты и, если надо, надземные конструкции объединяются в единую жесткую систему, вместе с дренирующей подсыпкой перераспределяющие неравномерные деформации основания. То есть, деформации основания (подъем, в том числе неравномерный) допускаются, однако они должны быть меньше предельных, зависящих от конструктивных особенностей зданий.

Принципиально разные логика применения и лимитирующие факторы делают невозможным построение прямой зависимости между типом фундамента и его эффективностью, поэтому смело отписывайтесь от всех авторов, которые занимаются подобным прескриптивизмом.

Одновременно подписывайтесь на мой канал , ставьте лайки, пишите комментарии — это ускорит появление статей с подробностями реализации каждого упомянутого принципа, а также других полезных публикаций по строительству .

Источник

Как правильно сделать фундамент на пучинистых грунтах

Те, кто когда-либо сталкивался со строительством, могут подтвердить, что фундамент – практически самая важная часть дома. От правильности закладки фундамента напрямую зависит, как долго простоит ваше сооружение и не потрескаются ли стены через год после постройки.

Читайте также:  Преимущества плитного фундамента перед ленточным

Главное, с чего необходимо начать и чем частенько пренебрегают неопытные строители, – это изучение характера грунта, на котором будет производиться стройка.

Почти на всей территории России в зимний период почва подвержена промерзанию на глубину около полутора метров. Именно это становится причиной того, что грунты меняют свой объем в результате замерзания или оттаивания грунтовых вод.

Такие грунты носят название пучинистые, они обычно состоят из гравия, песка, глины и, конечно, воды, состав и количество которой определяют уровень пучинистости грунта.

Перед тем, как закладывать фундамент, с помощью лабораторного анализа необходимо определить, каков этот уровень на вашем участке, так как данный аспект станет определяющим при выборе материала для фундамента и способе его строительства.

Виды фундаментов для пучинистых грунтов

Существует несколько способов возведения фундамента на пучинистых грунтах.

1. Постройка сильно углубленного фундамента, превышающего уровень промерзания почвы. В этом случае нижняя его часть оказывается свободной от воздействия пучения, зато этому воздействию остаются подвержены боковые стенки, поэтому нельзя исключать повреждение и смещение фундамента при таком способе постройки.

Кроме того, в финансовом отношении этот способ слишком затратный, так как требуется большое количество материала и рабочей силы.

2. При строительстве малоэтажного дома из легких современных материалов гораздо проще и экономичнее возведение незаглубленного фундамента.

Влияние пучинистости грунта на такой тип фундамента сведено практически к нулю, так как оно возможно только снизу, а при правильной закладке фундамента давление на него распределяется равномерно, не допуская повреждений его самого и стен будущей постройки.

К тому же, простота монтажа позволяет построить такой фундамент самостоятельно без привлечения специалистов, а небольшое по сравнению с углубленным вариантом количество строительных материалов – сэкономить денежные средства.

Чтобы полностью исключить влияние пучинистости на мелкозаглубленный фундамент, его укладывают на так называемую «подушку» из щебня или гравия, которые являются непучинистыми материалами, так же необходимо сделать дренаж.

3. Существует еще вариант возведения столбчатого фундамента. Такой тип фундамента подразумевает использование столбов из железобетона, расширяющихся к основанию, которые углубляются ниже уровня промерзания почвы (ТИСЭ).

Это также достаточно экономичный способ, но применяемый только при строительстве легких домов, например, деревянных или каркасных.

Дренаж эконом вариант

Чтобы уменьшить количество воды в почве, ведь, как мы выяснили, именно она определяет уровень пучинистости грунтов, по всему периметру строения примерно через каждые три метра необходимо пробурить скважину, опускающуюся ниже уровня промерзания, опустить в нее трубу и засыпать туда непучинистые материалы типа гравия и щебня. Такая конструкция будет препятствовать скапливанию воды в верхних слоях почвы, заставляя ее уходить вглубь.

Источник

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.

Читайте также:  Форма чтобы фундамент залить

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.

Читайте также:  Устройство фундаментов под весы автомобильные

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.

Источник