Возведение фундамента на слабых грунтах

Слабые грунты: особенности строительства фундамента

Обязательным условием хорошего участка для строительства дома является надежный грунт, который в состоянии выдерживать вес здания. Но так бывает не всегда, однако существуют методы, позволяющие строить и при сложной гидрологической обстановке.

Один из таких методов подразумевает сооружение более глубокого и мощного фундамента с усиленным армирующим каркасом. Кроме того, зачастую приходится создавать искусственный дренаж, чтобы осушить территорию вокруг дома. Разумеется, такое решение обойдется дороже, чем обычный фундамент, который подошел бы на грунтах с высокой несущей способностью. Поэтому, чтобы не столкнуться с непредвиденными расходами, при покупке участка необходимо изучить местные гидрологические условия. Для этого, прежде всего, необходимо опросить соседей, которые сталкивались со строительством в данной местности.

Сегодня в продаже по не высокой цене встречаются искусственно насыпанные территории под застройку. Они могут возникать на месте болот, бывших свалок и прочих весьма непригодных для строительства площадей. Поэтому, при сомнении в природном происхождении грунтов, необходимо обратиться к геологическим архивам, до того, как приобрести такой участок в собственность.

Типы грунтов

Суглинки и супеси – смесь глины, песка и пылеватых частиц. Характеристики данного типа грунта зависят от соотношения глины и песка.

Глинистые грунты представляют собой мелкодисперсные глиняные массы с величиной частиц не более 0,005 мм. Обладают высоким водопоглощением и сильно сжимаются под нагрузкой. При увлажнении несущая способность глинистого грунта сильно падает.

Грунты с органическими примесями (торф, ил, остатки растительного происхождения) хорошо впитывают воду и обладают высокой и неравномерной сжимаемостью.

Скалистые и обломочные грунты являются материковыми. Это наиболее надежные и стабильные основания для возведения зданий. Фундаменты на таких грунтах не требуют специальных мероприятий.

Гидрологические характеристики грунтов можно получить только после инженерно-геологических изысканий. Они позволяют определить объемы работ по устройству фундамента и найти оптимальные конструкционные решения. Комплексную информацию о составе и свойствах грунта получают путем бурения скважин и лабораторного изучения проб.

Ненадежные грунты

Наиважнейшая характеристика грунта – его сопротивляемость. Она показывает, насколько большое давление способен выдерживать грунт на единицу площади. Это в свою очередь зависит от состава грунта. Его сопротивляемость может изменяться при промерзании, намокании, вибрации и т.п. Если грунт устойчив к изменениям внешних факторов, то является прочным и надежным основанием для строительства зданий. Такой грунт называется материком.

Глины, суглинки и супеси в сухом состоянии обладают высокой несущей способностью. Но при увлажнении и промерзании сопротивляемость такие грунты резко снижаются. Наиболее проблемным считаются глинистые грунты. Глина впитывает воду и становится пластичной, размывается и склонна к значительному сжатию. Эти ее свойства делают глинистые грунты просадочными. Выделяют два типа просадки:

• просадка I-го типа характеризуется уплотнением грунта под внешними воздействиями. Для строительства на таком грунте необходима усиленная конструкция фундамента;
• просадка II-го типа – грунты деформируются даже под собственным весом. Строительство на таких грунтах связано с очень высокими расходами на устройство глубокого и надежного фундамента.

Подработки и карсты – условия, при которых в структуре грунта образуются пустоты техногенного или природного происхождения. Несущая способность грунта с такими геологическими условиями непредсказуема, поскольку пустоты в любой момент могут обвалиться, что вызовет провалы на поверхности, либо обширные горизонтальные сдвиги.

Торфяники – грунты органического происхождения, характеризующиеся высокой влажностью и пористостью на порядок более высокой, чем у минеральных грунтов. Очень часто на торфяниках присутствует высокий уровень грунтовых вод. Торфяные грунты не обладают достаточной сопротивляемостью. Однако при близком расположении к поверхности материкового грунта, строительство на торфяниках возможно.

Оползнеопасные грунты возникают на глинистых склонах с уклоном более 15°. Ситуация усугубляется воздействием грунтовых и поверхностных вод. Такие условия возникают на берегах рек, а также в холмистой местности.

Неоднородные и насыпные грунты обладают неравномерной сжимаемостью из-за наличия в их составе включений разной плотности. Для таких грунтов характерны неравномерные просадки. Часто неоднородные грунты имеют искусственное происхождение, однако это могут быть природные плывуны.

Фундаменты на просадочных грунтах

Просадочные грунты являются наиболее распространенным явлением. Для нейтрализации просадок, прежде всего, принимают меры по предотвращению увлажнения грунта под фундаментом. Необходимо также учитывать прочие факторы, снижающие сопротивляемость просадочных грунтов.

Просадочные грунты I-го типа. Фундамент на грунте данного типа может быть ленточным (индивидуально подбирается площадь подошвы основания) или свайным. Однако наиболее надежным является плитный фундамент, у которого площадь опоры максимальна. Даже при локальных просадках плитный фундамент исключит неравномерную осадку здания. Фундаментную плиту можно заглубить или соорудить на поврехности. По стоимости поверхностный плитный фундамент оказывается дешевле, чем ленточный.

Проблема просадочных грунтов может также быть решена устройством свайного фундамента, опирающегося на материковый грунт. Такое решение экономически оправдано, если глубина залегания материкового грунта не превышает 5 м. Если глубже – то стоимость свайного фундамента в несколько раз может превысить стоимость ленточного и плитного фундаментов.

Существуют следующие способы увеличения сопротивляемости просадочных грунтов, которые применяют в случаях, когда расширение подошвы основания невозможно, а материковый грунт залегает глубже 5-6 м:

• уплотнение грунта методом трамбовки с замачиванием. Данный метод также рекомендуется при небольшой толщине просадочных грунтов. Уплотнение может производиться укатыванием или тяжелой трамбовкой со сбрасыванием железобетонного диска;
• подсыпка песчаной или гравийной (щебневой) подушки. Применяется в случаях, когда трамбовка не дала необходимых результатов. Подушку насыпают поверх трамбованного грунта. Толщина грунтовой подушки определяется расчетом и может достигать 1-1,5 м. Насыпанную подушку также необходимо хорошо утрамбовать.

Просадочные грунты II-го типа. Усилить такие грунты до получения необходимой сопротивляемости не представляется возможным, поэтому надежность строительства обеспечивается иными методами:

• устройство грунтовой подушкой после полного удаления под пятном застройки просадочных грунтов;
• устройство свайного фундамента (сваи опираются на матриковый грунт).

Устройство фундамента на просадочном грунте II-го типа обходится очень дорого. Специалисты не рекомендуют вообще связываться со строительством на участках с таким грунтами. Тем не менее, наиболее оптимальным решением в данном случае является устройство фундамента на винтовых сваях. Однако такой фундамент подходит для домов с облегченными стенами (каркасная конструкция, газобетон).

Устранение проблем фундамента

На проблемы основания и фундамента здания указывает появление трещин на стенах, перекос оконных и дверных проемов. Причиной тому чаще всего становится неравномерная просадка фундамента. Но истинную причину должен установить специалист, поскольку дело может быть в протечках подземных коммуникаций, в росте корней деревьев, в ошибках расчета фундамента и т.д.

Если потребуется укрепление фундамента или грунта под ним, то обычно под основание заливается бетон, цементное молоко либо силикатные растворы. Но такой метод не всегда эффективен, поскольку проблема может находиться гораздо ниже подошвы фундамента.

Более совершенным в технологическом плене решением является применение мультикомпонентной геополимерной смолы, например, Uretek. Эта смола после попадания в грунт расширяется и заполняет собой все пустоты, а после быстрого отвердения приобретает прочность камня. При этом застывшая смола весит в почти в 7 раз легче бетона, поэтому основание она практически не нагружает. Данная технология позволяет не только предотвратить дальнейшие просадки, но и устранить уже проявившиеся симптомы: здание преимущественно выравнивается. Ее достоинством также является отсутствие необходимости откапывания фундамента – состав водят через трубку диаметром 16 мм.

Фундаменты на неустойчивых грунтовых основаниях

Структурно-неустойчивыми считаются грунты, способные изменять структурные свойства в результате внешнего воздействия (увлажнения, промерзания, обводнения, оттаивания, статических и динамических нагрузок).

К таким грунтам относятся:

• вечномёрзлые и мёрзлые;
• лёссовые;
• заторфованные, засолённые и илистые;
• рыхлые мелкие пески;
• набухающие пылевато-глинистые;
• неуплотнённые насыпные.

Изменение природного состояния приводит к быстрому снижению прочности и даже полному разрушению грунтовых оснований. Поэтому фундамент на структурно-неустойчивом грунте имеет свои особенности, диктующие необходимость выполнения спец. мероприятий.

Возможные мероприятия

1. Исключение негативных воздействий.
2. Для нейтрализации неблагоприятного воздействия улучшается структура пород.
3. Конструктивные способы понижения чувствительности к неравномерным деформациям.
4. Возведение специальных типов фундаментов.

Строительство в районах вечной мерзлоты

В таких условиях руководствуются двумя принципами:

1. Мёрзлое состояние основания сохраняется при возведении сооружения и во время всего срока эксплуатации. Чаще всего сооружаются фундаменты из следующих разновидностей свай:

• буроопускных — в скважину, превышающую поперечные размеры сваи на 10 см, нагнетается грунтовый раствор и опускается готовая свая. Раствор замерзает, плотно охватывая тело сваи;
• забивных с лидерным бурением — применяются в пластично мёрзлых породах;
• опускных — паровой иглой твёрдомёрзлый грунт локально оттаивается, после погружения сваи в оттаявший грунт он вновь замерзает;
• буронабивные — в пробуренную скважину устанавливается армокаркас, после чего выполняется бетонирование методом ВПТ.

Кусты свай объединяются высоким свайным ростверком.

2. Основание состоит из оттаянных грунтов. Применяются при залегании скальных пород неглубоко или малосжимаемостью грунтов при оттаивании.

Перед заложением фундамента грунт оттаивается и разрабатывается до опирания на прочную породу или оттаивание выполняется во время всего срока эксплуатации здания. Для восприятия неравномерных осадок необходимо увеличить жёсткость надземной части сооружения, для чего по всему периметру здания устраивается железобетонные и металлические пояса в уровне перекрытий.

Разновидности фундаментов и методы их устройства аналогичны выполняемым на немёрзлых основаниях.

Лессовые и просадочные основания

При замачивании таких грунтов они под действием собственного веса и внешних нагрузок дают значительные неравномерные просадки. Поэтому необходимы комплексные меры для частичного устранения просадочных грунтовых свойств, мероприятия конструктивного и водозащитного характера.

Выполняется возведение следующих типов фундаментов:

• из железобетонных свай, погружаемых до опирания на плотные грунтовые породы;
• в вытрамбованных котлованах;
• ленточные мелкого заложения на уплотнённых тяжёлыми трамбовками или многослойно-уплотнённых основаниях;
• глубокого заложения с прорезкой просадочных слоёв;
• монолитная железобетонная плита с тщательным предварительным замачиванием грунтового основания;
• на буронабивных сваях с камуфлентным уширением пяты.

Мероприятия конструктивного характера:

• армошвы и ж. б. пояса;
• разрезка сооружения на отсеки осадочными швами;
• усиление подвальной части монолитным бетоном.

Фундаменты на заторфованных, засолённых и илистых основаниях

Небольшие здания могут возводиться на песчаных подушках, а большие сооружения на фундаментах глубокого заложения, при этом обязательна полная прорезка слабых слоёв.

Для уменьшения неравномерных деформаций используют уширенную подошву или устраивают сплошную армированную плиту под всем сооружением. Также эффективны плавающие фундаменты, в которых вес всего здания должен быть равен весу извлечённого грунта. Пример — возведение зданий в нашей северной столице, стоящей на болоте.

Плывуны

Наиболее надёжный фундамент на плавающем грунте – хорошо армированная монолитная плита, способная выдерживать даже очень значительные нагрузки. Так, Останкинская телебашня высотой в 540 м стоит на плите толщиной в 1м.

Строительство на грунтах с неустойчивой структурой требует детальной инженерной проработки, поэтому их возведение лучше поручить профессионалам.

Виды грунта и фундаментов. Фундаменты на слабых грунтах, лёссовых и прочих.

Прочность и устойчивость любого сооружения прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.

Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д.

Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.

Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.

Скальные грунты представляют собой залежи изверженных, осадочных и метаморфических горных пород (граниты, известняки, кварциты и др.). Встречаются они в виде сплошного массива или отдельных трещиноватых пластов. Они обладают большой плотностью, а следовательно, и водоустойчивостью и являются прочным основанием для любого вида сооружений.

К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты. Крупнообломочные грунты (щебень, гравий, галька) представляют собой куски, образовавшиеся в результате разрушения скальных пород, с размерами частиц более 2 мм. Они уступают по прочности скальным грунтам. Если крупнообломочные грунты не подвержены воздействию грунтовых вод, они также являются надежным основанием.

Песчаные грунты представляют собой частицы горных пород крупностью 0,1. 2 мм. Пески крупностью 0,25. 2 мм обладают значительной водонепроницаемостью и поэтому при замерзании не вспучиваются. Прочность и надежность песчаных оснований зависят от плотности и мощности залегающего слоя песка: чем больше мощность залегания и равномерней плотность слоя песка, тем прочнее основание. При регулярном воздействии воды прочность песчаного основания резко снижается.

Глинистые грунты представляют собой тонкодисперсные частицы чешуйчатой формы размером менее 0,005 мм. Сухое глинистое основание может выдерживать большие нагрузки от массы зданий и сооружений. С увеличением влажности глины резко падает ее несущая способность. Влияние положительных и отрицательных температур вызывает во влажной глине усадку при высыхании и вспучивание при замерзании воды в порах глинистого грунта. Разновидностью глинистых грунтов являются супеси, суглинки и лёссы.

Супесчаные грунты представляют собой смесь песка и глинистых частиц в количестве 3. 10 %. Суглинистые грунты состоят из песка и содержат 10. 30 % глинистых частиц. Эти виды грунтов могут использоваться в качестве естественных оснований (если они не подвержены увлажнению). По своей прочности и несущей способности они уступают песчаным и сухим глинистым грунтам. Отдельные виды супесей, подверженных регулярному воздействию грунтовых, становятся подвижными. Поэтому они получили название плывунов. Этот вид грунтов непригоден в качестве естественного основания.

Лессовые грунты — то частицы пылеватых суглинков со сравнительно постоянным гранулометрическим составом. Лёссовые грунты в сухом состоянии могут служить надежным основанием. При увлажнении и воздействии нагрузок лёссовые грунты сильно уплотняются, в результате чего образуются значительные просадки. Поэтому они называются просадочными.

Наименование грунтов, а также критерии выделения грунтов со специфическими свойствами и их характеристики приведены в СНиП «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования».

Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. Поэтому для упрочнения фундамента на слабых грунтах необходимо выполнять различные инженерные мероприятия. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты.

Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.

В зависимости от ФОРМЫ и СПОСОБА ОПИРАНИЯ НА ГРУНТ фундаменты бывают

Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть особенности, мешающие в ряде случаев их успешному применению. Так, в горизонтально подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию и для погашения бокового сдвига требуется устройство жесткого железобетонного ростверка. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых фундаментах возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей (забирка) — сложное и трудоемкое дело.

Столбчатые фундаменты подводят под дома с легкими стенами (деревянные рубленые, каркасные, щитовые). Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. Столбы возводятся во всех углах, местах пересечения стен, под простенками, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках сосредоточения нагрузок. Расстояние между столбами принимается 1,2–2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстояниях между столбчатыми (отдельно стоящими) фундаментами больше 2,5–3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).

Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены (бетон – 400 мм; бутобетон – 400 мм; кладка из естественного камня – 600 мм, из бута-плитняка – 400 мм, из кирпича выше уровня земли – 380 мм, а при перевязке с забиркой – 250 мм).

— недостаточная устойчивость в горизонтально подвижных грунтах;

— ограниченное применение на слабонесущих грунтах при строительстве зданий с тыжелыми стенами;

— сложность с устройством цоколя.

фундаменты, возводимые непосредственно под стены дома или под ряд отдельных опор. В первом случае они имеют форму непрерывных подземных стен, во втором v состоят из железобетонных перекрестных балок

Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Их закладывают под все наружные и внутренние капитальные стены. Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента.

Для этого типа фундамента характерны большие объемы земляных работ и используемых материалов, значительный вес и трудоемкость возведения. Несмотря на это, ленточные фундаменты получили довольно широкое распространение, в основном благодаря простой технологии.

Ленточные фундаменты бывают МОНОЛИТНЫМИ и СБОРНЫМИ.

Для сооружения ленточных монолитных фундаментов на дне котлована выставляется опалубка (деревянная), арматура, листы теплоизоляции и между стенками опалубки заливается бетон. Для снижения потери при обогреве дома в такие фундаменты закладывается утеплитель (керамзит, минераволатные плиты, пенопласт).

Сборные ленточные фундаменты состоят из крупных фундаментных бетонных или железобетонных блоков.

ДОСТОИНСТВА ленточных монолитных:

— могут быть использованы для зданий любой формы;

ДОСТОИНСТВА ленточных из железобетонных блоков:

— значительное сокращение сроков возведения;

НЕДОСТАТКИ всех ленточных:

— увеличение срока строительства за счет производства земляных работ, заполнения бетоном опалубки;

НЕДОСТАТКИ ленточных из железобетонных блоков:

— менее практичны (пропускают воду в местах своего соединения);

— пригодны для зданий простых форм (при сложных архитектурных формах блоки, выпускаемые стандартных размеров, приходится обрезать).

фундаменты, сооружаемые под всей площадью здания. Представляют собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений.

Фундаменты плитные и из перекрестных лент возводят из монолитного железобетона с целью придания фундаменту пространственной жесткости. Необходимость в этом возникает при строительстве на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, например, на насыпных (песчаных подушках, слежавшихся свалках, сильно пучинистых грунтах и т. п.). Иногда к таким фундаментам применяют термин «плавающий».

Устройство плитного фундамента связано с довольно большим расходом материалов (бетона и металла) и может быть целесообразно при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек, когда не требуется устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент

Сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах.

Плитный фундамент наиболее приемлем при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на фундамент, велика, а грунт основания недостаточно прочен.

Такие конструкции способны выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения грунта (плавающие фундаменты v их второе название).

Сооружение плитного фундамента оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания.

— возможность их выполнения в тяжелых пучинистых, подвижных и просадочных грунтах.

— достаточно дороги (из-за большого расхода бетона и металла на арматуру).

фундаменты, состоящие из отдельных свай, перекрытых сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой (ростверком).

Свайные фундаменты являются очень дорогими и трудоемкими в выполнении, поэтому в индивидуальном строительстве встречаются крайне редко.

Свайный фундамент используется в случаях, когда на слабый грунт необходимо передать большие нагрузки. При этом нагрузка от здания передается на более плотные грунты, залегающие на глубине.

По типу материала сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными.

По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяются на забивные (опускаемые в грунт в готовом виде) и набивные (изготовляемые непосредственно в грунте, в пробуренных каналах).

По типу поведения в грунте выделяют сваи-стойки, имеющие под собой прочный грунт и передающие на него давление, и висячие сваи, используемые в случаях, когда глубина залегания прочного грунта достаточно велика (несущая способность таких свай определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи).

Деревянные сваи наиболее экономичны, но если они находятся во влажном грунте, они быстро гниют.

Сваи из железобетона стоят дороже, но они более долговечны и способны выдерживать большие нагрузки.

— дают меньшую усадку;

— экономичны (снижают расход материалов, например, бетона v на 40%25);

— менее трудоемки (при их сооружении значительно уменьшается объем земляных работ);

— возможность сооружения на грунтах, обладающих низкой несущей способностью.

— необходимость использования специальной техники.

Фундаменты на песчаных подушках

Фундаменты на песчаных подушках могут быть самых разных типов. Чаще всего они применяются для экономии строительных материалов, для полной или частичной замены непригодных грунтов в основании, для подъема отметки пола над уровнем грунтовых вод и т. п. При их устройстве в котлованы засыпают средне- или крупнозернистые пески слоями 150–200 мм, тщательно трамбуя их и проливая водой. В обводненных грунтах, особенно пучиноопасных при промерзании, устройство песчаных подушек не рекомендуется без устройства дренажа. В противном случае возможно заиливание подушек и, как следствие, потеря ими первоначальных свойств.

Важное значение имеет предполагаемое время, на которое возводится строение. Например, срок службы различных фундаментов составляет:

– ленточных бетонных и бутовых на цементном растворе – 150 лет;

– бутовых или бетонных столбов – 30–50 лет;

– деревянных стульев – 10 лет.

В зависимости от ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ фундаменты бывают:

бутовые, бутобетонные, бетонные и кирпичные.

Бутовые фундаменты кладут из крупного бутового камня, подобранного по форме и размерам, при этом желательно выбирать “постелистые” камни с плоскими гранями. Кладку ведут на цементном растворе, плотно укладывая камни между собой, для чего самые “неудобные” из них иногда приходится раскалывать. Толщину кладки бутового фундамента принимают из конструктивных соображений независимо от расчета, в пределах 50-70 см. Это самые массивные и трудоемкие из всех видов фундаментов. Поэтому их применение в строительстве жилых домов и тем более садовых домиков не оправдано. В виде исключения эти фундаменты можно рекомендовать лишь в тех местностях, где бутовый камень имеется в достаточном количестве, что называется “под ногами”, т. е. является местным материалом. Положительные качества бутового фундамента — максимально возможная долговечность и прочность; кроме того, он устойчив к промерзанию и воздействию агрессивных грунтовых вод. Массив бутобетонного фундамента состоит из раствора и наполнителя, в качестве которого используют средние и мелкие бутовые камни, крупный щебень или гравий. Подойдет также бой кирпича и пережженный кирпич — железняк.

Бетонный фундамент называют иногда “заливным”. Он состоит из чистого бетона без крупных камней, с наполнителем из мелкого и среднего гравия или щебня. Его заливают в опалубку с легким трамбованием, хорошо, если при это используют вибраторы — качество бетона заметно улучшается. Вследствие однородности состава толщина бетонного фундамента может быть приня1 меньше, чем у двух предыдущих типов,- как правило, она находится в пределах 20-40 см. Прочность и долговечность примерно такие же, как бутобетонного фундамента. Недостаток бетонных фундаментов — повышенный расход цемента и следовательно, значительная стоимость.

Кирпичный фундамент представляет собой кирпичную кладку из обыкновенного (полнотелого), хорошо обожженного кирпича на цементном или цементно-известковом растворе. Толщину фундамента принимают кратной размерам кирпича, т. е. 38, 51 и 64 см. Устройство кирпичного фундамента в обычных условиях строительства следует признать нецелесообразным, поскольку он довольно дорог и самое главное недолговечен вследствие плохой водостойкости. Поэтому eго можно рекомендовать практически в одном, достаточно редком случае: для возведения только сухих грунтах и при наличии дешевого кирпича необходимом количестве.

1. Слабые грунты как основания зданий и сооружений

Слабыми принято называть молодые (в геологическом понимании) наносы различного состава и генезиса, которые не получили в естественных условиях достаточного уплотнения. Понятие слабый грунт в современной технической литературе трактуется довольно широко. По условиям образования и залегания эти грунты можно разбить на три группы: морские и озерные отложения образующие слоистые толщи (пески, супеси, суглинки, глины, органогенные и минеральные илы); покровные отложения, залегающие на плоских участках, на склонах и под склонами (торфяники, глинистый элювий коренных пород, размоченный лёсс, делювиальные отложения склонов, пролювий конусов выноса); техногенные отложения, залегающие в форме бугров, терриконов или во впадинах рельефа, в оврагах, карьерах в форме карманов (городская свалка, культурные слои старых городов, отвалы промышленных отходов, накопления хвостохранилищ и т.п.).

Слабые грунты особенно широко распространены в районах северо-запада СССР, в недавнем геологическом прошлом освободившихся от ледникового покрова последнего континентального оледенения, в условиях избыточного увлажнения и затрудненного стока подземных и поверхностных вод. Эти грунты образуют залежи на дне и по берегам морей и озер, в поймах и дельтах рек, на заболоченных водоразделах. Суммарная мощность толщ слабых грунтов сравнительно невелика, обычно не более 20—30 м; в ряде районов она достигает 50 м. Слабые грунты обычно водонасыщены, имеют весьма высокую влажность ( ω > ω_L ),большую пористость и весьма большую сжимаемость; они чувствительны к воздействию вибрации и других факторов, связанных со строительным производством.

На территории многих городов северо-запада СССР, в частности Ленинграда, слабые грунты распространены почти повсеместно. Здания и сооружения, построенные в этих городах еще в дореволюционное время на ленточных фундаментах из бутового камня, а также на коротких деревянных сваях, получили осадки порядка десятков сантиметров. Развитие осадки продолжалось в течение многих лет после завершения строительства и обычно приводило к повреждениям кладки стен.

В условиях слабых грунтов современные крупнопанельные каркасные и кирпичные дома возводят на сваях, которые погружают в плотный подстилающий грунт. Длина таких свай обычно составляет 9—15 м, а под некоторыми зданиями — 32 м [28]. Однако и длинные сваи по ряду причин не гарантируют от возможного развития неравномерных осадок [32].

2. Устройство фундаментов в условиях существующей застройки на слабых глинистых грунтах

Слабые глинистые грунты — глины, суглинки, супеси, имеют высокую влажность ( ω > 0,5), большую пористость ( е > 1), модуль деформации примерно 1 — 10 МПа, низкую водопроницаемость [7]. При воздействии вибрации прочность этих грунтов понижается, т.е. проявляются тиксотропные свойства. Осадки зданий, возведенных на таких грунтах, развиваются в течение десятков лет и достигают больших величин. В районах северо-запада нашей страны распространены ленточные глины — поздние и послеледниковые отложения пресноводных бассейнов. Эти грунты имеют характерную (ленточную) текстуру; т.е. состоят из большого числа тонких слоев песчаного и глинистого материала, ритмично сменяющих друг друга, поэтому водопроницаемость грунта по вертикали (поперек слоистости) значительно меньше, чем по горизонтали. Распределение влажности в толще ленточных глин закономерно (рис. 6.1): в середине толщи влажность заметно больше, чем в периферийных частях, поэтому грунт на глубине 2—3 м и более заметно слабее залегающего у поверхности. Ленточные глины обладают большой пучинистостью при промораживании.

Кроме того, эти глины особенно чувствительны к перемятию, т.е. резко изменяют свойства при различных технологических воздействиях. Поэтому, как рекомендовал в свое время Б.Д. Васильев, при разработке котлованов в этих грунтах требуется применять особые меры предосторожности (см. гл. 5). Разработка котлованов возле фундаментов на ленточных глинах весьма опасна.

Дополнительные осадки фундаментов на ленточных глинах могут быть учтены расчетом при проектировании. При этом, как показывает опыт, следует использовать результаты лабораторных испытаний, принимая значения коэффициента сжимаемости грунта в том диапазоне компрессионной кривой, который соответствует изменению напряженного состояния основания при возведении нового здания.

Ленточные глины в большой степени подвержены морозному пучению, поэтому при зимнем производстве работ в котлованах, вскрывающих ленточные глины, необходимо надежно утеплять существующие фундаменты. Для предотвращения выдавливания глины из-под подошвы фундаментов старых домов следует, как правило, применять технологический шпунт, погружаемый на 2—4 м ниже дна котлована.

Если строительный котлован разрабатывается ниже подошвы существующих фундаментов, применение ограждающего шпунта обязательно. Шпунт должен быть рассчитан не только по устойчивости, но и по деформациям. Для этой цели можно использовать методику, разработанную в ЛИСИ [8].

Сваи и шпунты легко проникают в ленточные глины, поэтому суммарное динамическое воздействие на основание бывает сравнительно невелико. Известны случаи, когда для проходки слоя ленточных глин толщиной 5 м требовалось всего 30—40 ударов механического молота [18]. Однако сваи и шпунты, ближайшие к существующему фундаменту, должны отстоять от него не менее чем на 2 м, а фронт свайных работ должен быть направлен в сторону существующих фундаментов [6].

При разработке проектов фундаментов при наличии ленточных глин необходимо иметь данные детальных изысканий, достоверно устанавливающих глубину заложения подошвы фундаментов существующих зданий по всей линии примыкания. Если в материалах изысканий эти данные отсутствуют, возможен выпор грунта. К примеру, в Ленинграде на ул. Куйбышева в 1978 г. при разработке котлована для устройства фундамента здания цеха возле заселенного трехэтажного дома в последнем образовались опасные деформации. Оказалось, что этот дом состоял из двух частей разновременной постройки: в одной части подошва фундаментов была заглублена на 0,5 м больше, чем под другой, где фундамент при изысканиях был вскрыт шурфом. В результате развился выпор грунта, жильцы были в срочном порядке выселены и здание разобрано, так как из-за полученных повреждений его капитальный ремонт оказался невозможен.

3. Устройство фундаментов вблизи зданий, возведенных на водонасыщенных рыхлых песках

Водонасыщенные рыхлые пески (аллювиальные, озерно-морские и другие) в условиях статического нагружения не получают больших деформаций, поэтому осадки зданий высотой, до 6—7 этажей на этих грунтах обычно не имеют опасного развития. Однако выполнение строительных работ в непосредственной близости от таких зданий может существенно изменить картину. Например, в районе Большой Охты в Ленинграде в 1979 г. при разработке котлована и забивке свай два здания, постройки 60-х годов получили сильные повреждения из-за неравномерной дополнительной осадки водонасыщенных песков (рис. 6.2).

Сваи, погружаемые вибрированием или забивкой (механическим молотом, дизель-молотом) в рыхлые водонасыщенные пески, должны располагаться на достаточном удалении от существующих фундаментов. Исследования, проведенные ВНИИГСом и ГПИ Фундаментпроект, показали, что безопасным является расстояние 20 м [11]. Большее приближение к существующему фундаменту требует проведения специальных виброметрических исследований при проведении инженерно-геологических изысканий и виброметрического контроля в период свайных работ.

На участке, приближенном к существующим фундаментам, уместно применение свай, погружаемых вдавливанием, а также винтовых и буронабивных свай. Разбуривание полостей для устройства буронабивных свай, даже под глинистым раствором, в рыхлых водонасыщенных песках около существующих фундаментов небезопасно. В этих условиях наиболее рационально применение стальных обсадных труб, оставляемых в скважинах, и подводное бетонирование без откачивания воды из полости. Такой метод был успешно использован в Ленинграде при устройстве фундаментов здания гостиницы «Москва» в непосредственной близости от ранее возведенной станции метрополитена (проект Ленинградского отделения ГПИ Фундаментпроект).

В водонасыщенных рыхлых песках применение глубинного водоотлива при наличии зданий возле котлована является нежелательной мерой, так как понижение уровня подземных вод на длительный период времени вызывает уплотнение грунта и развитие дополнительной осадки. В силу этих причин применение постоянных дренажных устройств на застроенных территориях, приводящие к понижению уровня подземных вод на несколько метров, недопустимо (см. гл. 1).

Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений

Обустройство фундамента на болотистой почве и торфе

В случае, когда нет возможности выбирать участок под застройку или были допущены ошибки при выборе участка, застройщику приходится строить дом на этой земле. Часто случается так, что приходится возводить фундамент на болотистой почве при высоких грунтовых водах, на торфе или на вечномерзлых грунтах.

Обустраивать фундамент при высоких грунтовых водах будет также сложно, как если бы сооружался фундамент на болоте – фактически с прямым выходом воды на поверхность. Конечно, глинистые водонасыщенные почвы очень отличаются по своей несущей способности от слабых грунтов, но на обоих типах грунтов подготовительные работы перед возведением основания под дом будут одинаковыми.

Особенности болотистой почвы

Главная отличительная особенность болотистой почвы в том, что кроме прямого подвода воды под фундамент такой грунт обладает минимальной несущей способностью.

То есть, сооруженный фундамент на болотистой почве может прямо при производстве работ начать «тонуть» — несущей способности грунта не будет хватать, чтобы удержать на себе вес сооружаемого фундамента.

Следующей особенностью грунтов болотного происхождения будет цикличность их водонаполнения и, соответственно, будут изменяться свойства таких грунтов. В сухое и жаркое лето болотистые торфяные грунты подсыхают, вода уходит, и участок под застройку выглядит сухим. Особенно, если не нарушен верхний покров – дерн и наносной песок.

Без проведения геологической экспертизы застройщик при покупке участка может не догадываться, с каким подпочвенным основанием он покупает участок.

После покупки, при постройке дома, строители могут столкнуться со слабой несущей способностью грунта. А в случае сухого сезона и быстрого строительства, с этой проблемой может столкнуться уже хозяин дома после вселения.

Осенью, когда за счет осадков уровень грунтовых вод поднимется до нулевой отметки, грунты под домом будут насыщены водой. В этот момент может начаться быстрая частичная осадка дома в почву, что приведет к разрушению фундамента и повреждению дома.

Подготовительные работы на болотистых и торфяных грунтах

Если участок куплен, и нужно строить на нем дом, то это возможно только после проведения подготовительных работ и при использовании специфического типа фундаментов.

Подготовительные работы, которые проводятся прежде, чем начинает возводиться фундамент на болотистой почве, включают в себя 2 основных направления, которые могут комбинироваться, а могут применяться и отдельно.

1. Дренажные работы на участке, направленные на осушение участка и снижение уровня грунтовых вод.
2. Планировка рельефа на участке, направленная на повышение нулевого горизонта пятна застройки.

Как вы понимаете, принимать решение о том, какое направление использовать, можно только после того, как будут получены результаты разведки верхних слоев грунта вашего участка. Бурение на участке и исследование полученных шурфов позволит подсказать наименее затратный и более эффективный способ подготовки грунта под застройку.

Как видите, фундамент на торфе или другом болотистом грунте может быть возведен, если будет проведена подготовка и выбран правильный тип фундамента.

Особенности фундаментов на слабых грунтах

Какой фундамент на торфе будет эффективным? Такой, который не позволит дому «утонуть» в этом грунте при водонасыщении – сезонном или постоянном.

Самый распространенный тип фундамента на болотистой почве, одним из видов которой являются торфяные почвы, — это плитный фундамент.

Широкая подошва плитного фундамента эффективно распределяет вес всего строения на все пятно застройки, не оказывая избыточного давления на отдельные участки грунта. Можно сказать, что дом на плитном фундаменте «плавает» на водонасыщенной болотистой почве.

Плитный фундамент на болоте хорош еще и тем, что это самый бюджетный вариант в данном случае.

Менее бюджетным вариантом основания будет анкерный фундамент свайного типа. Эта конструкция представляет собой «мини–плиты» в основании каждой сваи, которые по верху скреплены ростверком. Ростверк, в свою очередь, держит всю конструкцию и передает вес дома на фундамент.

Сваи при анкерном фундаменте выбираются такой длины, чтобы подошвы в основании сваи покоились на любом слое грунта с повышенной несущей способностью. Если на глубине в 10 метров во время разведки участка обнаруживается слой глины и суглинка, способный выдержать вес дома и основания, сваи придется делать длиной в 10 метров.

Конечно, такой вариант никак нельзя назвать бюджетным. Однако, иногда он является единственным решением при строительстве на очень слабых грунтах, например, на заболоченном берегу реки. Анкерный фундамент на болотистой почве позволит возвести постройку, вес которой придется корректировать в зависимости от несущей способности слоя.

В проекции сбоку вся постройка вместе с основанием будет напоминать морскую буровую платформу, опоры которой опираются на морское дно.

Отличия фундаментов на вечномерзлых грунтах

Вечная мерзлота по своим характеристикам весьма похожа на болотистые грунты с той лишь разницей, что ее сезонность не связана с наличием внешних осадков. Фундамент на вечномерзлых грунтах будет подвергаться сильному морозному пучению в зимний период и будет «тонуть» в болотистой тундровой почве в летний период.

Чтобы скомпенсировать такую «двойственность» тундровой почвы, фундамент на грунтовых водах в районах Крайнего Севера возводят по анкерному типу с подъемом ростверка над нулевым горизонтом.

Анкерные сваи заглубляются ниже уровня промерзания. Подошвы в основании анкерных свай не дают «утонуть» строению, а ростверк, поднятый над уровнем земли, не испытывает давления от поднимающегося грунта в зимний период.

Любые дренажные работы на вечномерзлых грунтах неэффективны. Поэтому выход в данной ситуации есть только в подборе правильного фундамента под строение.

Автор: Анатолий Коцюба, «Строим фундамент на болотистой почве», 2012.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. Фундаментные плиты — размеры и толщина плиты под дом из кирпича и блоков
   При выборе типа фундамента под строение первый возникающий вопрос, как его правильно сделать и сколько понадобится материалов, количество которых обуславливается размерами основания. Фундаментные плиты, размеры.

Каким должен быть фундамент под блочным строением
Тяжелый фундамент для дома из пеноблоков может привести к выполнению лишних работ. Это может быть расход большого количества бетона, строительство опалубки, обустройство каркаса. Поэтому выбирая.

Правильный расчет монолитной плиты фундамента
От правильного расчета монолитной плиты будет зависеть прочность, долговечность и эксплуатационные характеристики дома. Перед началом строительства следует провести тщательное исследование грунта, чтобы определить нагрузку, которую.

Фундаментная плита своими руками — пошаговая инструкция по заливке монолитной плиты фундамента
Перед началом проведения строительства дома, независимо от сложности конструкции, первым делом необходимо соорудить надежную основу. Существует достаточно много типов фундамента, выбрать из которых бывает крайне.

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.

Виды и устройство фундаментов домов для проблемных участков и грунтов

• 1 Виды фундаментов для участков с пучинистыми грунтами и их устройство
  • 1.1 Устройство ленточных, блочных фундаментов для пучинистых грунтов
  • 1.2 Устройство свайных фундаментов для пучинистых грунтов
• 2 Виды фундаментов для участков с высокими грунтовыми водами и их устройство
  • 2.1 Устройство глубокого заложения фундаментов при грунтовых водах
  • 2.2 Устройство мелкозаглубленных фундаментов при грунтовых водах
  • 2.3 Устройство незаглубленных фундаментов при грунтовых водах
• 3 Виды фундаментов для слабых грунтов и их устройство
  • 3.1 Устройство фундаментов в оползнеопасных зонах
  • 3.2 Устройство фундаментов при грунтах с низкой несущей способностью
  • 3.3 Устройство фундаментов в сейсмоактивных зонах

В зависимости от типа участка, то есть, состава грунта, высоты грунтовых вод, погодных условий региона, сейсмической активности, проектируется фундамент под дом наиболее подходящей конструкции, что мы и рассмотрим далее.

Он (фундамент для дома) может быть комбинированным, то есть, проектировщик может дополнительно усилить его элементами сваями (из свайного ф-та), «стянуть» монолитными поясами.

То есть, другими словами, сделать гибрид из двух разных фундаментов, что бывает целесообразным и часто применяется в современном строительстве.

Кроме того, устройство фундаментного пирога с советских времен стало гораздо сложнее: появились новые материалы для утепления, гидроизоляции и другие, для повышения прочности и долговечности фундамента.

Виды фундаментов для участков с пучинистыми грунтами и их устройство

Такими грунтами принято считать мелкие и пылевидные пески, супески, глины и суглинки, а также виды крупнообломочных грунтов, которые имеют в своем составе больше 30% веса – пылевидных частиц размером меньше 0,1 мм.

Эти составы грунта называются пучинистыми, так как имеют свойство при намокании и затем замораживании выпучиваться, то есть, увеличиваются в объеме. Они представляют опасность, если виды фундаментов, как например, ленточный или блочный, расположены на глубине, в которую проникает мороз.

Тогда грунт расширяется и просто подрывает фундамент снизу, в результате, повреждая его. Кроме того, силы выпучивания действуют и в боковых направлениях, давят на стенки, что требует дополнительных мер.

Соответственно, на основании геологических изысканий (которые подтвердили наличие пучинистых грунтов), вычисляется глубина закладки фундамента. Для этого руководствуются разделом «строительная климатология» документа СНиП (строительные нормы и правила), из которого берут данные глубины промерзания грунта региона, в котором планируется строительство. Далее производится решение по выбору фундамента и мер по его защите в условиях сильно расширяющихся грунтов.

Устройство ленточных, блочных фундаментов для пучинистых грунтов

В данном случае нужно либо преодолеть глубину промерзания и установить ленточный фундамент под дом так, чтобы он опирался на грунт ниже, либо выбрать пучинистый грунт на глубину промерзания и заменить его подсыпкой из щебня или песка. Кроме того, можно произвести утепление около фундаментного узла между подсыпкой и отмосткой, что предотвратит перемерзание грунта, соответственно, его выпучивание.

Блочный же фундамент не желательно применять в условиях проблематичных грунтов, его стоит комбинировать с ленточным, то есть, устраивать нижнюю обвязку (ленту) из монолитного бетона, на которую в последующем укладывать фундаментные блоки. Цокольная часть такого комбинированного фундамента также оканчивается бетонной обвязкой.

Устройство свайных фундаментов для пучинистых грунтов

Свайный фундамент считается наиболее экономичным, а также имеет солидный запас прочности. Выгоден при строительстве на участках, расположенных на уклоне. При этом разделяют виды фундаментов для дома свайного типа по конструкции, материалу и способу монтажа, но это тема отдельная. Наиболее надежными и часто применяемыми в загородном строительстве считаются монолитные сваи 250 мм в диаметре с расширением (как на рисунке) 400-500 мм в нижнем их окончании.

В верхней части, на ряд свай укладывают ростверк – монолитный армированный пояс, предназначение которого — равномерное распределение и передача на сваи нагрузок от элементов, как стены, перекрытия дома, которые на него будут опираться. Соответственно, его толщина и армирование зависит от суммарного веса всех временных и постоянных нагрузок, а также шага свай (2-2,5м).

Виды фундаментов для участков с высокими грунтовыми водами и их устройство

Уровень грунтовых вод на участке может повышаться и понижаться в зависимости от поры года; определять его лучше всего ранней весной или осенью.

Легче всего это узнать, если на участке есть колодец, и когда окажется, что высота грунтовых вод пересекается с глубиной фундамента, то нужно предпринимать меры.

В зависимости от наличия/отсутствия подвала, виды фундаментов зданий обустраиваются дренажной системой отвода грунтовых вод с гидроизоляционной защитой фундамента (в случае с подвалом), либо просто устраиваются выше их уровня. Подойдет и устройство свайного фундамента, описанное выше, или без расширения.

Устройство глубокого заложения фундаментов при грунтовых водах

Эти виды фундамента в среде грунтовых вод применяются, только если есть необходимость построить подвал или даже -1 этаж. Их конструкционное отличие фундаментного пирога – это гидроизоляция и дренаж по периметру. Таким образом, котлован разрабатывается чуть большего периметра с расчетом на ширину опоясывающей дрены (закрытой трубы) и подсыпку.

Рулонная гидроизоляция укладывается на стенку фундамента, начиная с наземной его части и заворачивается под дренажную трубу, которая должна быть расположена на уровне подошвы фундамента. Засыпка щебня в свободную полость между грунтом и фундаментом формирует дренажную траншею, по которой вода стекает вниз и попадает в дрену.

Сейчас также стали изолировать щебеночный слой от земляного геотекстилем – материалом, который создает барьер, предотвращает перемешивания грунта со щебнем, а также фильтрует воду.

Устройство мелкозаглубленных фундаментов при грунтовых водах

В данном случае вся суть заключается в укладке фундамента (ленточного, блочного или плавающего) выше уровня грунтовых вод. Способ применим для домов небольшой тяжести, то есть дома из ракушечника, пеноблока, мелкие кирпичные дома. При этом виды фундамента для частного дома укладывают либо на подсыпку с устройством дренажной системы, либо без нее, но в таком случае подсыпка должна быть выше уровня грунтовых вод с солидным запасом на случай его повышения. В случае с пучинистыми грунтами, к фундаменту дополнительно применяют устройство свай.

Как показано на рисунке, по всему периметру примыкания подсыпки с грунтом, имеется разделительный слой – геотекстиль. При этом подсыпка с лицевой боковой стороны фундамента выполняется на всю его высоту. Это выполняется для того, чтобы грунт не смешивался с подсыпкой.

Устройство незаглубленных фундаментов при грунтовых водах

При таком устройстве, фундамент располагается на поверхности земли и такого значения, как глубина закладки, практически не существует. Таким образом, может быть уложен ленточный или так называемый «плавающий», то есть, фундамент в виде плиты, имеющий мощное армирование в два ряда по типу монолитного перекрытия, толщиной не менее 200 мм. Часто фундаментную монолитную плиту заливают с устройством ребер жесткости. Он выгоден тем, что уже является устройством бетонного пола и по нему (после чистовой стяжки) можно выполнить напольное покрытие.

Но грунт для такого устройства фундамента дополнительно подготавливают: выбирают растительный слой не менее чем на 200 мм и засыпают подсыпкой из песка или его смеси с гравием, затем тщательно трамбуют. В разных случаях грунт выбирают и глубже растительного слоя, как правило, до 500 мм в глубину. Тогда подсыпку наносят слоями в 200 мм, и каждый слой трамбуют плоскостным вибратором.

Виды фундаментов для слабых грунтов и их устройство

Часто встречающийся пример проблематичных участков – это территории, расположенные на оползнеопасных склонах.

Наибольшую опасность представляют собой участки со слабыми грунтами, к которым относятся пески сухие, маловлажные и влажные, пылеватые пески, макропористые грунты (пылеватые суглинки).

Такие грунты могут разжижаться и утапливать фундаменты виды конструкции которых на них опираются, а на участках, расположенных на склонах, имеющие такой состав грунта, могут приводить к оползням.

Отдельный разговор – это участки с высокой сейсмической активностью или высокой вероятностью, что произойдет таковая. При худшем раскладе, то есть в сочетании с рыхлыми и разжижающимися грунтами, при вибрациях от землетрясения, построенный дом может просто утонуть в слоях грунта. Если же грунт на участке имеет хорошую несущую способность, то толчки землетрясения просто снизу подрывают фундамент, если он не имеет специального сейсмостойкого устройства.

Устройство фундаментов в оползнеопасных зонах

Такие земельные участки должны быть обустроены дополнительными системами дренажа, которые предотвратят повышения уровня грунтовых вод и вымывания слоев грунта. Кроме того, следует провести мероприятия по укреплению склона подпорными сооружениями. Что касается видов фундаментов, то применяются свайные фундаменты, заглубление которых происходит до плотных слоев грунта.

Их целесообразно применять в случае с неровными участками с крутыми склонами. Если же участок застройки ровный и находится дальше от склона, то могут применяться виды монолитных фундаментов, при условии цементизации или силикатизации нижележащих грунтов до их твердых слоев.

Устройство фундаментов при грунтах с низкой несущей способностью

В данном случае применяются особые виды свай для заглубления в среде искусственного закрепления грунта. Одни имеют специальные «карманы», другие – винтовой профиль. Суть метода такова, что вместе с погрузкой сваи происходит инъекция укрепляющего раствора – жидкого стекла, битума или цемента. При этом происходит перевязка инъекционного раствора и сваи по всей глубине неустойчивых грунтов.

Таким образом, достигается укрепление песков сухих пылеватых, маловлажных и влажных, пылеватых суглинков (макропористых, лессовидных грунтов). Укрепляющую инъекцию подбирают различного химического состава, в зависимости от типа проблемного грунта.

Устройство фундаментов в сейсмоактивных зонах

При условии нормальной несущей способности грунтов можно обойтись без искусственного укрепления, однако, фундамент под дом ленточный (монолитный) должен иметь мощное армирование и высокопрочные марки бетона с расчетом возможных толчков от землетрясения.

Свайный фундамент с ростверком устраивается группами винтовых свай, имеющими различную глубину заложения. Также, узел сопряжения разных групп свай, как видно на рисунке, отличается. Одна группа имеет полноценную перевязку арматурного каркаса с ростверком, другая группа вовсе не сопрягается с ним, имея зазор размером с половину допустимой осадки дома.

В данной статье мы рассмотрели небольшую часть про основные виды фундаментов, как ленточный, плитный и свайный, однако существуют еще блочные и столбчатые фундаменты, но их применять в условиях проблематичных участков не стоит (особенно столбчатые).

Спланируйте идеальный фундамент на слабом грунте

Фундамент на слабом грунте

Для любой постройки требуется надежная основа. Учитывая технологические и экономические факторы, свайный фундамент на слабом грунте считается оптимальным вариантом.

Грунтовые породы с малой прочностью называются слабыми. Они образуются путем постепенного скопления тонких частиц на дне озера, моря, прочих водоемов. При медленном оседании таких элементов создается рыхлый осадок, который относится к водонасыщенному грунту. Сначала данное образование совсем слабое. Со временем на нем накапливаются новые слои, под весом которых происходит уплотнение частиц, появляется начальная прочность.

Вода противодействует такому процессу. Все же уплотнение осадка способствует появлению коллоидной структуры с небольшой прочностью. Чем больше осадок освобождается от воды, тем больше он уплотняется, переходя в ранг прочных пород. При насыщении почвы водой происходит обратный процесс.

Зачастую рыхлые осадки, заполняющие водоем, через много лет создают болотистую низину с водонасыщенными породами. Твердая глинистая земля также становится после насыщения водой слабым грунтом. Потому одним из способов возвращения прочности почве является устройство водоотводов.

Рыхлые пески, сильносжимаемые породы, суглинки с пористостью 50%, торфяники с большим содержанием органики относятся к слабым грунтам. У подобных пород низкое расчетное сопротивление, обычно высокая степень влажности. При промерзании таких земель появляются пучинистые свойства.

Фундамент на слабом грунте испытывает подвижность пород и несущую нагрузку. На него воздействуют силы пучения почвы. Неправильно выполненный проект становится причиной разрушения несущих стен. Использование современных технологий позволяет избежать любых негативных явлений.

Территории со сложным илом, слабыми грунтами встречаются довольно часто. При приобретении участка основными критериями обычно являются: цена, близость к месту работы, наличие подъездных дорог. Поэтому нередко оказывается, что на понравившемся месте грунтовые условия для строительства бывают неблагоприятными. При геологических изысканиях вдруг становится ясно, что стройплощадка расположена на застарелом болоте. Впрочем, заболоченность может возникнуть на любом участке, если нет дренажа, а для забора обустроен сплошной ленточный фундамент без пропускных каналов.

Грамотное применение существующих методик позволяет возводить дома на любых грунтовых породах. Специалисты, профессионально подходящие к выполнению строительных работ, способны оперативно и качественно сформировать фундамент на слабом грунте.

Геологические изыскания

Для принятия правильного решения на подготовительном этапе возведения объекта проводятся геологические изыскания. На основе полученных результатов специалисты делают профессиональные выводы. Для слабых почв фундамент на сваях оказывается практически всегда безальтернативным решением.

Исследование физических свойств земли необходимо для определения возможности выдерживать нагрузку строения через фундаментное основание. Внешняя среда влияет на качественные характеристики почвы, которые меняются при изменении температуры, влажности, других явлений.

Расчет

Неправильная конструкция фундамента при строительстве на слабом грунте создает неравномерные осадки из-за которых надежность основы для дома снижается. Чтобы ограничить деформации, необходимо провести грамотно расчеты конструкции. Для этого применяются специальные алгоритмы. Обязательно рассматриваются два предельных состояния элементов фундамента. Во-первых, необходима прочность конструктивных составляющих. Во-вторых, проводится оценка осадки фундаментного сооружения.

При исследовании почвы может оказаться, что физико-механические свойства ее слоев различные. Это значит, их водонасыщение является не полным. Поэтому в расчетах необходимо отталкиваться от самого невыгодного варианта (полного водонасыщения).

Слабые грунтовые породы состоят из глины, плывунов, песчаных, торфяных пластов. При таком сочетании учитывается подвижность пород. Проект разрабатывается на основе результатов анализа грунта, взятого из контрольных скважин. Благодаря этим исследованиям рассчитывается несущая способность.

Свайный фундамент

Для водонасыщенных земель, участков с уклонным рельефом выгоден и надежен свайный фундамент. Другой вид основания для постройки на таких землях делать нецелесообразно. Предполагается, что устанавливаемые опоры должны упираться в плотные слои почвы, на которые будет передаваться вес строения. Понятно, что намного проще выполнить только лишь свайные работы, чем заботиться о водоотведении и выравнивании площадки под строительство. В этом случае застройщик экономит на стоимости земляных операций, обустройстве опалубки и т.д.

Затраты на возведение подобной конструкции получаются относительно невысокими. К тому же, значительно сокращается время строительства по сравнению с проведением работ, необходимых для плитного или ленточного основания. Строительство фундамента на сваях можно выполнять зимой и летом, весной и осенью.

Чтобы не допустить ошибок при выборе опор для фундамента на конкретном типе грунта, следует обратиться за помощью к специалистам. Компания Эндбери производит и выполняет монтаж винтовых и железобетонных свай.

Железобетонные сваи

Железобетонные конструкции являются долговечными и подойдут для любых грунтовых пород. Забивные сваи могут быть длиной 3-24 метра. Их сечение – 25-40 сантиметров. Надежность, эксплуатационные свойства конструкции определяются качественными характеристиками материала, из которого изготовлены опоры.

Расчетное число забивных столбов зависит от уровня пучинистости грунта. Ж/б свая при погружении должна преодолеть слабые пласты и достигнуть твердого слоя. Упираясь в крепкие породы, конструкция получается устойчивой и долговечной. При этом финансовые расходы на материал – небольшими, но требуется применение сложного оборудования для забивания железобетонных опор. Для этих целей применяются гидравлические, вибропогружатели или другая спецтехника.

Винтовые сваи

Конструктивной особенностью винтовых свай является заостренный стержень необходимой длины с лопастями. Благодаря этому свая врезается в землю и вкручивается. Винтовые сваи используются обычно для формирования фундамента под загородные дома. Процесс погружения опор в землю достаточно прост. Ввинчивание стержней может производиться вручную. Поэтому фундамент получается достаточно экономичным по стоимости.

Винтовые столбы считаются наиболее удобным вариантом при строительстве дома на слабых грунтах. Технология процесса создания винтовой конструкции несложная. На основании проектных расчетов определяются места установки столбов, закручивание которых может осуществляться вручную или с помощью спецтехники.

После возведения свайного сооружения делается ростверк, соединяющий воедино все элементы. В результате правильного монтажа преимущества винтовой конструкции очевидны:

• строительство можно выполнять на слабых грунтах с неровным рельефом;
• дом располагается над поверхностью земли;
• исключается развитие процесса гниения, поскольку происходит проветривание дома снизу;
• простой способ установки свай. Их ввинчивание возможно усилиями двух человек;
• возможность монтажа в зимних условиях.

Лопасти винтовых опор, закрепленные в грунтовых породах, способны удерживать строение определенного веса. Мощность твердого пласта должна быть порядка трех метров или больше.

Длина свайного столба делается такой, чтобы пронзиться через слабые пласты и закрепиться в несущих слоях. Условиям грунта должна соответствовать специальная конфигурация лопасти. При необходимости винтовая опора наращивается до требуемой длины.

Для жесткости конструкции установленные сваи соединяются ростверком из стального швеллера, бруса или бетона. Ростверк способствует передаче нагрузки от несущих элементов дома на опоры.

Конструкция винтового фундамента:

• экономична по стоимости в сравнении с традиционными видами оснований;
• формируется достаточно быстро в любое время года;
• получается безопасной, надежной;
• не подвергается морозному пучению;
• является долговечной и прочной.

Каждая свая, выполненная из качественных материалов, способна выдержать нагрузку до пяти тонн.

Агрессивная коррозийность почвы

Во влагонасыщенных грунтах создается агрессивная среда, ускоряющая процесс коррозии. Металл прочнее бетона, но он сильнее испытывает губительное влияние влаги. Поэтому металлические элементы должны быть защищены от разрушающих факторов внешней среды.

Следует отметить, что разрушение металла происходит постепенно. Оно начинается с поверхностных слоев. Поэтому одной из мер антикоррозийной защиты является увеличение толщины металла. Чем стенка трубы толще, тем длительнее будет процесс разрушения. Это относится и к лопастям. Другими методами защиты является покрытие поверхности защитной пленкой, бетонирование полости трубы.

Вывод

При обустройстве фундамента на слабых грунтовых породах учитывается их сжимаемость, невысокая несущая способность. Основа здания сможет выдержать требуемую нагрузку при правильном расчете заглубления, длины, количества устанавливаемых столбов. Большое значение имеют характеристики грунта. Правильно выполненный монтаж свайной конструкции даже при сильно промерзании не подвержен подвижке

Оптимальный выбор типа фундамента для конкретного грунта

Каждый человек, который решает строить дом на своем земельном участке, вынужден подбирать оптимальный для конкретного типа почвы, фундамент. Если не провести подробную геодезическую разведку почвы, а также не учесть глубину промерзания, то уже через несколько лет основание деформируется с дальнейшим разрушением. Поэтому, любое строительство здания всегда нужно начинать с разведки участка и изучения структуры почвы, ведь свойства грунта играют важную роль.

Критерии состояния почвы

Учитывая, что самые популярные и дешевые в строительстве – это ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой, то и встретить их сейчас не проблема, но далеко не всегда они способны выдерживать допустимые нагрузки, а свойства конкретной почвы не позволяют возводить большие дома.

Популярные основания не всегда будут оптимальными для конкретной территории, ведь они не всегда способны выдерживать большие постоянные нагрузки на мягких почвах. Поэтому, кроме критерия «цена-качество», фундаменты также подбираются по критериям состояния почвы, а именно:

• какой тип грунта на площадке приоритетнее;
• состояние и высота залегания грунтовых вод;
• вертикальная структура почвы;
• глубина промерзания;
• наличие просадочных пород;
• тип здания, его масса и размеры;
• характеристики основания и наличие твердых пород на различных глубинах.

Застройщику или хозяину участка важно знать, есть ли возможность присутствия одновременно разных типов грунтов.

Структуры грунта и особенности

Грунты можно подразделить на пять основных типов, и у каждого из них есть свои особенности. Например, хрящеватый грунт состоит с песка и глины, имеет каменистое основание. Благодаря малому содержанию просадочных пород, такой грунт оптимален для строительства, он не размывается водой, имеет небольшую глубину промерзания и обладает высокой прочностью.

Из-за разного состава почвы, хрящеватые грунты имеют хорошую фильтрацию, обладают отличными несущими свойствами и выдерживают значительные нагрузки. Существуют и другие виды:

1. Песчаный грунт достаточно легкий, быстро пропускает воду, и водные горизонты залегают глубоко. Как правило, промерзает на глубину до метра, на нем возводятся основания ленточного типа из железобетонных блоков или некоторые виды столбчатых конструкций. Содержание просадочных пород огромное, поэтому такие почвы склонны к горизонтальному и вертикальному смещению.
2. Скалистая почва считается одной из самых прочных, не подвержена пучению, глубина промерзания незначительная. При строительстве домов на таких почвах иногда даже не углубляют сильно подошву, поэтому и стоимость возведения дома незначительная, а содержание просадочных пород практически сведено к минимуму.
3. Свойства глинистых грунтов таковы, что они содержат много воды, поэтому даже под воздействием незначительных осадков сразу превращаются в жижу. Поэтому, не отличаются прочностью, склонны к пучению и имеют большую глубину промерзания, а также имеют высокое содержание просадочных пород. За счет проседания на неравномерных слоях грунта, часто возникает просадка основания в разных местах, которая неизбежно приведет к полному разрушению дома. Такая почва считается неблагоприятной для строительства, на ней практикуют использование ленточного блочного или бетонного монолитного фундамента, свойства которых позволяют нейтрализовать пучение.
4. Торфянистые грунты очень легкие, имеют огромное количество пор и не отличаются прочностью. Торфяник сильно насыщен влагой, грунтовые воды расположены высоко. Тут единственно правильный вариант – это устройство монолитной бетонной плиты или столбчато-ригельного основания. Такие грунты обладают свойством неравномерного пучения, они неустойчивые и содержат много просадочных пород.

Ключевые свойства грунта при выборе типа фундамента

Выбор типа фундамента напрямую зависит от глубины промерзания грунта. Скалистые почвы считаются непромерзаемыми, ведь в них содержится минимум грунтовой воды. Конечно, они также могут охладиться до отрицательных температур, но не содержат просадочных пород и укреплять основания тут не нужно. А вот глинистые и торфяные почвы промерзают на большую глубину, поэтому нужно сразу рыть глубокие котлованы, а это затратно.

Наличие просадочных пород в грунте, к которым относятся пласты глины, песка или торфа тоже имеют немалое влияние. Чем их больше, тем менее устойчивый грунт, и в этом случае нужно дополнительно проводить укрепление основания. Можно, конечно, поменять пласты глины на песок и утрамбовать, но это дорогое удовольствие, и далеко не каждому будет по карману.

Очень важна степень пучения и возможность подвижек при сейсмической или иной активности. Неустойчивые почвы склонны к горизонтальному движению, поэтому тут сразу проводится дополнительное укрепление почвы сваями или столбами ниже глубины промерзания. Такие грунты очень слабые, поэтому подошва основания устанавливается глубоко.

Влияние типа строения на выбор оптимального фундамента

Понятно, что нагрузка на единицу площади основания грунта сильно зависит от того, какие строительные материалы используются при строительстве здания. Ведь масса несущих стен, сделанных из кирпича и с деревянным перекрытием, существенно меньше, чем аналогичная железобетонная конструкция. Соответственно, построить массивный кирпичный дом на болотистой слабой почве может только оптимист. Тут спасет разве небольшой компактный дом на свайном ростверке.

Также важную роль играет наличие или отсутствие подвала или цокольного этажа. Например, на столбчатом фундаменте сделать подвал технически практически не реально, а вот на сборном монолите – можно. Тут также можно комбинировать типы оснований, это сейчас не составит большого труда. Подвалы себя оправдывают, если есть слабые почвы с послойным расположением неустойчивых типов грунтов.

В любом случае, стоит устраивать основания таким образом, чтобы подошва была ниже глубины промерзания. Почва на такой глубине стабильная, предсказуемая и отлично справляется с нагрузками, а свойства позволяют выдерживать значительные нагрузки. А оптимальный вариант – это скалистые породы, но найти их на равнинной местности очень сложно.

Материал для фундаментов

Вариантов тут также большое количество, начиная от натурального камня или дерева, заканчивая мощным и тяжелым железобетоном. Соответственно, тип фундамента играет важную роль, учитывая материалы для возведения. Но и масса конструкции будет иной, о чем нужно всегда помнить:

1. Бутобетон. Это современный строительный материал, который пользуется популярностью через свою небольшую массу, компактные размеры и стойкость к влаге. Состоит с природного камня и бетонного раствора, где раствор служит клеем и надежно защищает камень от смещения. Используется в тех случаях, когда на близлежащей территории есть достаточное количество камня. Он оптимален при строительстве домов на песчаных и скалистых почвах, нельзя использовать на слабых и неустойчивых глинистых грунтах.
2. Железобетон. Это монолитные или бетонные блоки, армированные стальными прутьями в направлении основных нагрузок. Железобетонные конструкции можно сделать самостоятельно сразу на площадке или купить уже готовые.

Кирпич и дерево сейчас практически не применяется, эти материалы не долговечные, слабые и неустойчивые. Их часто используют для создания ростверков, дополнительно устанавливают гидроизоляцию и теплоизоляцию.

Виды фундаментов и их использование на конкретных типах грунтов

Конструктивные особенности современных фундаментов позволяют подобрать оптимальный вариант для применения на хороших грунтах и тех, у которых самые нежелательные характеристики. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Столбчатые фундаменты

Это конструкция с несущими столбами прямоугольной или круглой формы. Производятся столбы из различных материалов, часто используется бутобетон с дополнительным армированием.

Бетоном заполняются скважины до высоты залегания грунта, а затем поднимаются до уровня ростверка кирпичом. Столбчатые основания дешевые в возведении, можно использовать подручные строительные материалы, не нужно использовать гидроизоляцию, а также возводить здание на слабых просадочных грунтах. Но ростверки не защищены от проветривания, поэтому нужно делать теплоизоляцию подполья. А это дополнительные финансовые расходы.

Такие основания используются на относительно легких почвах, не подверженных пучению и горизонтальному смещению. Ведь столбы между собой практически ничем не соединены, поэтому при подвижках возможна деформация и разрыв ростверка с дальнейшим обрушением здания.

Столбчатые фундаменты с перевязкой

Такие основания более прочные и устойчивые, чем обычные конструкции, в них используется армирование горизонтальных и вертикальных поясов. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно повышает стоимость и усложняет фундамент. Поскольку требует единого армирования (перевязки арматуры) как в балке, так и в столбике. Рындбалку располагают либо по поверхности грунта, либо с небольшим заглублением, устроив под ней песчаную подушку.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Это монолитная конструкция, возведенная на небольшой глубине и выступающая над поверхностью, формируя цоколь. Лента залегает на глубине до метра, иногда даже до 50 см, под бетонной лентой предусматривается песчаная подушка.

Этот тип основания практикуют при возведении небольших высотных зданий, можно сделать подпол или небольшой погреб. При устройстве таких оснований практикуется устройство шурфов, которые используются для дополнительного укрепления конструкции.

Интервал шурфов составляет до полутора метров, они армируются и заполняются бетоном, а скважины часто устраивают ниже глубины промерзания. Практикуется на песчаных почвах и суглинках, его преимущество – универсальность и дешевизна. Только нужно помнить, что это монолитная конструкция и все блоки нужно обязательно соединять между собой армированием и качественным бетонным раствором.

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Этот самый надежный тип основания, который используется на слабых пучинистых почвах, или с большим содержанием просадочных пород. Свойства такого основания позволяют его использовать также на скальных породах с глубоким залеганием осадочного слоя.

Подошва ленты всегда устанавливается ниже глубины промерзания грунта, поэтому он выдерживает даже сильные вертикальные подвижки грунта. Такое основание также способствует обустройству полноценного подвала различной высоты.

Монолитное основание

Это единственный тип фундамента, который можно использовать на торфяных или глинистых почвах с высоким залеганием грунтовых вод. Он может быть мелкозаглубленным или глубокозаглубленным, позволяет сделать подвал, ведь тут на песчано-гравийной подушке создается монолитная железобетонная плита расчетной толщины.

Единственный недостаток – это необходимость идеально ровной строительной площадки, иначе со временем монолит начнет медленно сползать. Свойства конструкции таковы, что можно и не делать сложные расчеты несущей способности или даже делать дополнительное укрепление почвы.