Содержание, карта.

Фундамент на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод


Технология возведения фундамента на пучинистой почве

Первым делом нужно определить тип грунта, на котором будет возводиться дом. На некоторых поверхностях строить очень сложно, к таким относятся пучинистые.

Оглавление:

Пучение как процесс

Подобные почвы склонны к поглощению влаги. Зимой, когда температура опускается ниже нуля, жидкость замерзает и увеличивается в объеме. Весной процесс происходит в обратную сторону. Если фундамент возведен без учета данных нюансов, он будет деформироваться. Это может привести к разрушению здания.

Виды пучинистых грунтов

К данным почвам относятся:

  • глины;
  • суглинки и супеси;
  • песчано-пылеватые.

Выделяют такие типы:

  • слабопучинистые (увеличиваются в объеме до 4 %);
  • среднепучинистые (от 4 до 8 %);
  • сильнопучинистые (от 8 и до 12 %).

Почему земля вспучивается?

На пучинистость влияет ряд факторов, таких как:

  • дисперсионные свойства;
  • глубина промерзания;
  • уровень подземных вод;
  • высота капиллярного смачивания.

Почвы с высоким уровнем грунтовых вод (2 метра и менее) больше всего меняются в объеме. Глубина промерзания зависит от температуры воздуха, толщины выпавшего снега (снежного покрова), тепловой защиты основания.

Высота капиллярного смачивания является разной у каждого вида. Толщина слоя называется морозоопасной каймой. У пылеватых грунтов она составляет 30-50 см, у супесей – от 50 см до метра, у суглинков – до полутора метров, а у глинистых – до трех.

Чем ближе находятся воды, чем больше кайма, чем ниже опускается температура, тем больше будет пучинистость. Поэтому нужен более крепкий фундамент.

Как противодействовать пучинистым почвам?

Самый надежный метод – это вывоз с последующей его заменой. В этом случае глубина у котлована должна быть больше, чем у промерзания. На это место засыпается, например, песок крупной фракции. Такой способ является самым дорогим, но обладает наибольшей надежностью.

Более дешевый вариант – строительство ниже уровня промерзания. На стены все равно будет воздействовать сила пучинистого грунта, хоть и в меньшей степени. Подходит только для тяжелых построек (из железобетона).

Еще один способ – теплоизоляция. Для этого утеплитель укладывается вокруг основы и под ней. Ширина материала должна быть не меньше глубины промерзания, а толщина подбирается индивидуально. Сам метод подходит только для легких строений с мелкозаглубленным фундаментом; дом должен иметь систему обогрева, а цокольный этаж следует утеплить, иначе достигнуть высокой эффективности не получится.

Также можно избавить грунт от воды: нет влаги – нет пучения. Для этого на расстоянии от основания (где-то на полметра) роется канава, в которую под углом ложится перфорированная труба (ее необходимо завернуть в фильтрующую ткань). Нижний конец выводится подальше от постройки, например, в вырытый для этого колодец, канава же засыпается крупным песком.

Ещё один способ – выполнение дренажных скважин с шагом 2-3 метра. Здесь требуются точные расчеты, которые рядовой строитель не проведет.

Какой фундамент лучше выбрать для такой почвы?

Это зависит от многих факторов, таких как:

  • тип сооружения (частный домик или многоэтажка);
  • материал (деревянный или бетонный);
  • место, где возводится дом (на ровной поверхности или на склоне);
  • финансовые возможности.

Если уровень промерзания – глубокий, то строительство выполняется водо- и морозостойкими материалами. Часто это соответствующие марки бетонов. Из общего перечня можно выделить несколько вариантов, которые подходят для подобных почв.

1. Монолит. Практически лучший вариант, представляет собой цельную бетонную плиту, на которой и размещается здание. Фундамент просто «плавает» вместе со строением. Для надежности плиту следует укрепить сеткой из металлических прутьев.

Монолит можно заливать не только на поверхности, но и глубоко – для последующего возведения таких же стен. Если уровень воды находится высоко, или грунт промерзает на большую глубину, выбирается только мелкозаглубленный фундамент (то есть без подвала). Для масштабных домов это основание не подбирают из-за дороговизны, на склоне его не сделаешь.

2. Сваи. Здесь есть несколько видов для разных случаев. Большой популярностью пользуются винтовые, которые вкручиваются в грунт. Высоту следует подбирать, исходя из глубины промерзания (винт должен находиться ниже). Монтаж проводится в среднем за день, срок службы составляет не один десяток лет. После демонтажа здания их можно вытащить и использовать заново.

3. Буронабивные сваи. Их устройство выглядит примерно так:

  • бурение скважины с погружением обсадной трубы;
  • извлечение бура;
  • создание армокаркаса;
  • заливка бетона;
  • извлечение обсадной трубы.

Технология сложнее, но при строительстве различных заводов и фабрик на проблемных участках они незаменимы.

Отдельно стоит сказать про основание для деревянного дома. Проблемы дают знать о себе не сразу (поскольку деревянные брусья не трескаются). Для суглинков хорошо подойдет столбчатый тип, на неровном ландшафте лучше использовать сваи.

4. Столбчатые и ленточные фундаменты.

Они не особо подходят для строительства на пучинистых грунтах, но в некоторых случаях применяются.

Столбчатая конструкция хороша своей надежностью и относительной дешевизной. Для возведения нужно:

  • присыпать почву подушкой из песка;
  • использовать крепкие столбы (например, железобетонные);
  • хорошо утеплить пол первого этажа.

Мелкозаглубленные ленты также требуют наличия песчаной подушки, необходимо позаботиться и об армировании (стальной проволокой или арматурой). Подвал не предусматривается, зато вес здания распределяется равномерно по фундаменту, из-за чего процессы вспучивания переносятся проще.

Несколько дополнительных советов

1. ни в каких случаях не стоит пренебрегать дренажной системой;

2. насосами при их дороговизне иногда можно отвести меньше воды, чем самотеком;

3. осушающие каналы могут привести в негодность слишком много плодородной земли;

4. не нужно экономить: стоит выбирать бетон от марки 200 и выше;

5. битумные материалы и отработанные масла могут снизить пучение в разы. Но чрезмерное увлечение может погубить грунт, пригодный для огородов;

6. используя против пучения соль, помните о том, что она повреждает металлы; позаботьтесь об изоляции трубопроводов;

7. весной фундамент с солнечной стороны оттаивает скорее. Во избежание неприятностей можно, например, теплоизолировать этот участок или прогревать грунт изнутри дома;

8. защищают от пучения не только основание, но и трубы водопровода и канализации;

9. применяя керамзит для утепления, не стоит его заглублять, иначе он насытится водой;

10. не нужно срезать дерн: растительность на нем испаряет лишнюю влагу;

11. водостоки и лотки ливневой канализации важно чистить вовремя, а именно до начала осени.

Подведение итогов

Говоря о фундаментах на пучинистых грунтах, важно:

  • обязательно определить тип почвы;
  • знать глубину промерзания, нахождения подземных вод, степень пучинистости;
  • можно бороться разными способами: например, заменить суглинок на песок или отвести воды в специально вырытый колодец;
  • основание подвергается сильным воздействиям, поэтому важно правильно выбрать тип;
  • мелкозаглубленные ленточный и столбчатый виды (которые тоже имеют плюсы) возводятся только специалистами с учетом расчетов и правильной технологии.

Фундамент на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод

В зимнее время некоторые виды грунтов пучатся. Это явление называется морозным пучением. Под его воздействие попадают такие виды грунтов:

  1. Глинистые и суглинистые.
  2. Песчаные пылеватые и мелкозернистые.

Они под влиянием холода увеличивают свои объёмы. Поскольку вода, накопленная в них, зимой замерзает. Происходит выталкивание грунта наружу.  Если в грунте влаги нет, то пучинистость возникает  по такой причине – в грунте перераспределяются пары влаги. Она идёт вверх.

И при таком раскладе грунт считается слабопучинистым. В этом случае фундамент дополнительно защищается.

По данному критерию есть следующие категории грунтов:

  1. Со слабым пучением.
  2. Со средним пучением.
  3. С сильным пучением.

Масштабы изменений определяются видом грунта на рабочем участке.

Так деформируется фундамент под воздействием морозного пучения.

Возведение столбчатого и свайного фундамента на пучинистом грунте

Такие фундаменты обычно и строят на пучине. К тому же они логичны при:

  • строительстве лёгких зданий: каркасной постройки или небольшой бани, гаража, сарая,
  • при необходимости закладывать фундамент на большой глубине.
  • при необходимости сэкономить (столбчатый фундамент получается экономичнее ленточного в 1,5-2 раза).

Столбчатые основания могут быть из: камня, бетона, кирпича, бутобетона, железобетона. Виды из бетона часто именуются монолитными.

При работе над данным фундаментом на пучинистых грунтах важно придерживаться следующих критериев по позициям столбов:

  1. На углах постройки.
  2. На участке пересечения стен.
  3. На прямых зонах стен. Минимальная дистанция между ними — 3 м.

Чтобы снизить воздействие на грунт, расширяется нижняя  часть столбов. Если столб кирпичный, он расширяется хотя бы на 2 ряда.

В  грунтах с сильным пучением оптимальные материалы для создания столбчатого основания таковы:

  • асбестовые или металлические трубы,
  • готовые железобетонные изделия (плиты, столбы).

Фундамент здесь нужно устраивать глубже максимальной отметки промерзания грунта. Если она ниже одного метра, и на дне нет воды, то подходит вариант с бетонным изделием. На такие виды пучение действует крайне слабо, поскольку их поперечное сечение крайне мало.

В грунтах с другими пучениями (средним и слабым) можно создавать столбы из всех указанных материалов. Очень часто столбы здесь выстраивают из кирпича.

Схема столбчатого основания:

Все столбы должны быть соединены в единую конструкцию. Для этого они сверху связываются обвязочными балками. Если между ними никак не получается дистанция в  3 м, даже меньше 2,5 м, то устраиваются балки из дерева. Когда дистанция выходит более  м, задействуют железобетонные балки. Они создают ростверк.

Важно определиться с параметрами столбов. Здесь всё зависит от их материала. Над уровнем земли в 40 см делаются виды из бетона, железобетона и бутобетона. В 38 см – кирпичные виды. В 25 см – кирпичные виды с забиркой.

Рекомендуется применять столбы с квадратным сечением.

Для усиления столбчатого фундамента в основу каждого столбы ложится анкер-плита.  Она также снижает уровень кручения, получающийся из-за влияния на фундамент с боковой стороны. Такая плита немного превосходит ширину столба и прочно сцепляется с землёй. Она служит мощной защитой от пучения.

Столбу нужна защита и от потенциального перелома. Поэтому он армируется. Если столб – монолит, в цементный состав внедряется пластификатор. Если столб не армируется, то к верху он должен сужаться.

Принципы создания кирпичного столба:

  1. Укладывается песчаная подушка. Слой – минимум 50 см. Задействуется крупнозернистый или гравелистый песок.
  2. Укладывается рубероид.
  3. Формат столба – конус прямоугольной формы.
  4. Верхняя сторона столба оклеивается гидроизоляцией.
  5. Для создания ростверка применяются сборные плиты из железобетона.
  6. С наружной стороны столба насыпается и уплотняется грунт.
  7. Этот грунт покрывается цементной стяжкой.

Принципы создания бетонного столба

Первые два пункта аналогичные. Далее:

  1. Бетонное основание имеет форму конуса. Оно немного превосходит уровень земли, порядка на 10-15 см.
  2. Делается арматурный каркас, заливается бетоном.
  3. Из каркаса создаётся железобетонный пояс.
  4. Из пояса создаётся перекрывающая плита.
  5. Она утепляется.

Для связки столбов готовится ростверк. Он равномерно распределяет нагрузку на все столбы. Это гарантирует статичные позиции столбов в горизонтальной плоскости.

Когда возводится кирпичная, бетонная или пеноблочная постройка, делается железобетонный ростверк. Армированный столб крепко соединяется с арматурой ростверка.

При строительстве деревянного дома формат ростверка – бревенчатая обвязка.

Внутренние пустоты между столбами нужно защитить от грязи и осадков. Для этого между ними устраивают забирку.

Работа над фундаментом на пучине должна быть завершена в течение одного сезона. Если фундамент останется без предполагаемой нагрузки, он может деформироваться.

Создание фундамента на малой глубине

Здесь работа идёт с железобетонными плитами. Они могут быть монолитными или сборными. Также допускается работа с кирпичами.

Стандартная схема для сборных плит:

  1. Укладывается подушка из песка. Слой – 15 см.
  2. Бетонные блоки (параметр 38 х 50 х 28 или несколько меньше 38 х 40 х 28) выстраиваются друг на друга.
  3. Они скрепляются цементным составом.
  4. Яма заполняется грунтом без пучения или со слабым пучением.
  5. Верхний блок оклеивается гидрозащитой.
  6. Ложится ещё один блок.
  7. Он покрывается тонким слоем цемента (3-5 см)

При такой конструкции столб получается на 45 см над уровнем земли.

Создание столба при таком раскладе.

  1. Создаётся песчаная амбразура. Слой – 50 см.
  2. Блок (из бетона) погружается на 10-12 см.
  3. Он оклеивается гидрозащитой.
  4. Ложится второй блок.
  5. Он покрывается цементом. Слой: 3-5 см.

С внутренней боковой стороны столба создаётся бетонная отмостка. Она примыкает к первому блоку. Её толщина: дистанция от грунта до финального среза первого блока.

После создания всех столбов их необходимо подогнать под единый горизонтальный уровень. Для выравнивания потребуется цементный состав. Затем собирается железобетонный пояс. Когда возводится деревянное строение, на этой стадии укладывается первая связка брёвен. Вместо брёвен могут быть и брусья.

Создание указанного пояса обязательно. Он гарантирует стойкость и жёсткость всех столбов. Перед его созданием все перемычки связываются друг с другом. Действие идёт по методике сварки, или же эти элементы связываются петлями проволоки. На перемычках устраивается опалубка. Она заполняется бетонной смесью.

Мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте. В качестве гидроизоляции — песчаная подушка.

Создание фундамента на большой глубине

Работа здесь идёт с готовыми изделиями: металлическими, либо асбестоцементными трубами. Фундамент может получиться с наличием арматуры или металлического стержня.

Схема фундамента при первом раскладе (с арматурой).

  1. Организовывается песчаная подушка. Слой: 10-15 см.
  2. На неё ложится блок (например, ФЛ 6-12- с параметрами 118 х 60 х 30 см).
  3. Внедряется асбестоцементная труба. Её минимальный диаметр — 20 см.
  4. Она крепится к блоку бетонной смесью. Эта же смесь заполняет её внутри.

Внутри трубы заранее устраивается арматурный куст. Он также заливается бетоном. Арматура выходит за грани трубы примерно на 10-15 см. Так будет удобнее её приваривать к арматуре ростверка.

Место крепления трубы к блоку: её основание, контактирующие с ним. Здесь под углом в 45 градусов создаётся цементная стяжка.

Когда она полностью высыхает, и столб крепко зафиксирован на блоке, можно делать обратную засыпку. Здесь нужен ранее извлечённый грунт или грунт высоких характеристик касательно пучинистости.

Схема при втором раскладе:

  1. Такая же песчаная подушка.
  2. На неё укладывается плита (железобетон – монолит) с параметрами 60 (ширина) х 40 (высота).
  3. Внедряется та же труба, только с диаметром 20-30 см.

Внедрение трубы происходит, когда плита ещё высыхает. Монтаж получается в свежую плитную смесь.

Нужно, чтобы труба немного касалась плиты. Металлический сердечник должен углубиться на 10-15 см. Далее работа следует по такому же алгоритму, что и при первом раскладе.

Ранее было сказано, что в пучинистые грунты следует устраивать только столбчатые фундаменты. И это обоснованно следующими аргументами:

  • финансовая выгода,
  • возможность применения плиты из железобетона, так в 2-3 раза сокращаются трудовые объёмы,
  • под каждым столбом эффективность грунта выше, чем под фундаментной лентой.

О правилах выбора фундамента на участках с высокими грунтовыми водами — на видео

На видео ниже решение проблемы предлагают профессиональные строители, работавшие на объекте со сложными характеристиками грунта.

Типы фундаментов, возводимых на пучинистых грунтах

Профессиональные строители часто сталкиваются с возведением фундаментов в разных условиях на различных грунтах, в том числе и пучинистых. За долгие годы работы они приобрели достаточный опыт решения этой проблемы и научились возводить высоконадежные основания. Но не только профессионал может возвести фундамент своими руками на пучинистых грунтах. Этим иногда занимаются и строители-самоучки. Именно им адресованы советы по нейтрализации вспучивания земли и возведению надежных фундаментов.

Умением возводить высоконадежный фундамент на пучистых грунтах может обладать не только профессионал, но и строитель самоучка.

Что такое пучение грунта?

Эта особенность почвы объясняется наличием в ней воды. Превращаясь в лед, вода увеличивается в объемах. Поэтому при высоком содержании влаги вспучивание грунта неизбежно. Пучение является одним из свойств грунтовых масс, сводящихся к увеличению объема при замерзании. Некоторые грунты слабо подвергаются пучению, в то время как другим оно свойственно в большей мере. Существуют и непучинистые грунты, при которых глубина закладки фундамента не имеет значения. В целом профессионалы рекомендуют заглублять основание ниже уровня замерзания грунта. Это позволяет избежать множества проблем при эксплуатации здания.

Схема взаимодействия фундамента с пучинистым грунтом.

Если фундамент закладывается на пучинистом грунте в области промерзания земли, в холодное время года почва начинает расширяться. Основание может приподниматься вверх, несмотря на большой вес конструкции. Это приводит к неблагоприятным последствиям, которые снижают долговечность постройки. Если фундамент закладывается ниже уровня промерзания почвы, пучение никуда не исчезает, однако действие его осуществляется по касательной. Основание может и приподняться, ведь грунтовые массы действуют на стеновые конструкции сбоку. Другой причиной подъема является значительная площадь соединения основы с грунтом.

Описанные события могут наблюдаться у каркасных или древесных построек малой массы. В то же время показатели горизонтальных нагрузок у таких сооружений не имеют слишком высоких величин. Таким образом, нагрузка не способна компенсировать силы пучения с боковых сторон. Большинство связанных с пучением грунта проблем проявляется при оттаивании влаги. Грунт опускается, что вызывает усадку несущей конструкции. Часто такие изменения имеют неравномерный характер. Дом перекашивается, а фундамент со временем полностью выходит из строя.

Вернуться к оглавлению

Схема взаимодействия правильно устроенных фундаментов с пучинистыми грунтами.

Если фундамент возводится на проблемном грунте, принимаются меры, среди которых необходимо выделить следующие. В некоторых случаях имеет смысл замена грунта, находящегося по основанием, на непучинистый. Под фундамент засыпают щебень и песок. Обратная отсыпка также выполняется из непучинистых материалов. Этот прием используется при необходимости снижения бокового пучения. Следующим методом является закладка фундамента с гладкими стеновыми конструкциями. Пучение грунта не нейтрализуется за счет слоя гидроизоляции на боковых стенах.

Для многих типов оснований подходит вариант обустройства фундамента, имеющего вид расширенного монолита. Прокладка теплоизоляции грунта относительно периметральной части постройки эффективно только при наличии системы отопления и нормально утепленного цокольного этажа. Дело в том, что при хорошем отоплении сооружения в комплексе с теплоизоляцией помогают уменьшить силы пучения.

Следует помнить, что чем ближе к поверхности залегают грунтовые воды, тем сильнее действуют пучинистые силы.

Исключением являются лишь непучинистые грунты. Высокое содержание воды в почве приводит к ее размытию. Иногда грунтовые воды содержат агрессивные вещества, способные разрушать армирующие изделия и бетонные конструкции. Эти проблемы можно решить с помощью гидроизоляции. Снизить пучение в районе фундамента помогает и устройство дренирующей системы.

Схема столбчатого фундамента.

Основным решением проблемы постройки надежного фундамента на пучинистых грунтах является достаточное заглубление основы, которая будет находиться ниже уровня замерзания почвы. При недостаточной прочности основания материал может быть смещен или деформирован. При закладке основы на большую глубину строительство потребует больших расходов на материалы. Как правило, хороший фундамент на пучинистых грунтах надежно сопротивляется воздействию пучения и равномерно распределяет деформационные явления всех элементов основания.

С такой проблемой помогает справиться мелкозаглубленный базис, характеризующийся небольшой глубиной закладки. Такая закладка помогает гасить касательные силы пучения грунта, так как фундамент представлен монолитным сооружением. Чтобы такая основа справлялась со своими функциями, под ней устраивают специальную подушку, состоящую из материалов, не подверженных пучению. Это может быть щебень средней фракции или песок. После заливки бетона внешнюю сторону фундамента прокладывают непучинистыми материалами и присыпают землей. Далее будет описаны основные типы фундаментов, возводимых на пучинистых грунтах.

Вернуться к оглавлению

Для возведения такого фундамента могут потребоваться следующие материалы и инструменты:

  • железобетонные столбы;
  • бетонная смесь;
  • металлические трубы;
  • лопата;
  • гидроизоляционные материалы;
  • песок, щебень;
  • буровая установка и т.д.

Схема мелкозаглубленного экономичного ленточного фундамента для пучинистых грунтов (глины и суглинки).

Столбчатое основание может стать отличным решением при строительстве малоэтажных зданий в условиях пучинистых грунтов. Правильный столбчатый фундамент должен устраиваться ниже уровня промерзания. Этот способ позволяет экономить большую сумму денег. Во избежание напряжения касательно действующего на опорные столбы следует выбирать столбы из железобетона. Столбчатые основания, выполненные с применением железобетона, являются отличным решением для закладки фундамента в грунте, характеризующемся пучинистыми явлениями. Такая технология удобна и обладает высокой технологичностью, поэтому их можно возводить в заболоченных, сырых областях и грунтах с высоким уровнем залегания грунтовых вод.

На этих почвах столбчатый фундамент может иметь такой тип конструкции, в которой к опорному каркасу крепко привязывается анкерная площадка, которая служит опорой для постройки. В качестве несущих столбов такого фундамента могут использоваться следующие изделия: железобетонные столбы, асбоцементные трубы с армированными внутренними стенками, металлические трубы, укрепленные изнутри цементно-песчаным раствором, а снаружи — эпоксидной смолой. Арматурой может служить проволока диаметром 6-12 мм, металлические стержни или части водопроводных и газопроводных труб. Бетонная смесь должна готовиться только на основе цемента высокой марки. В качестве заполнителя подходят щебень или песок. Чем жестче бетон, тем прочнее будет конструкция.

Вернуться к оглавлению

Для взведения такого фундамента требуются следующие материалы и инструменты:

  • бетонная смесь;
  • арматура;
  • экскаватор;
  • лопата;
  • гидроизоляционные материалы;
  • песок;
  • деревянная опалубка.

Начальным этапом работ является рытье котлована глубиной 0,5-0,7 м. Для грамотной установки ленточного фундамента в пучинистых грунтах необходимо придерживаться определенного порядка. Когда яма будет готова, ее боковые стенки прокладывают гидроизоляционными материалами. Это может быть толь либо полиэтилен. После этого котлован засыпают песком, насыпка производится слоями. Все слои, имеющие толщину 20-30 см, нужно утрамбовывать. Гидроизоляция защитит песок от заиливания.

Следующим этапом является установка опалубки. Подушку из песка укрывают гидроизоляционным слоем, после чего в опалубку устанавливают арматурные прутки. Финальным этапом является заливка фундамента бетонной смесью, делающейся особым способом. Верхнюю арматуру укладывают на сырую бетонную смесь до завершения соответствующих работ. Арматуру необходимо соединять именно способом вязки, так как сварочное соединение добавляет конструкции ломкости и хрупкости.

Вернуться к оглавлению

Такой фундамент менее популярен, чем предыдущие типы. Это объясняется тем, что работы по его возведению требуют больших затрат труда и привлечения специальной техники. Такой фундамент, как правило, возводится в том случае, если почва промерзает глубже 1,5 м. Свайное основание может быть использовано при возведении каркасных домов.

При строительстве частных домов сваи обычно заглубляются на 3-4 м. Самым популярным решением при постройке малых жилых зданий является применение свай из железобетона, дерева и бетона. Они могут быть забивными, винтовыми или набивными. При возведении фундамента необходимо следить за правильным отводом вод. Для этого обустраивается дренажная система и устраивается гидроизоляция базиса.

Любой фундамент, расположенный на земельном участке, подвергается усадке. Как известно, в холодное время года пучинистые массы промерзают и расширяются в объеме из-за высокого содержания влаги. Пласты грунта приподнимаются в заданных глубиной промерзания рамках. Деструктивные процессы происходят за счет деформационных сил. Это наблюдается в том случае, если периметральная часть основы не противостоит силам пучения. Неравномерная усадка конструкции возникает из-за неравномерного действия пучинистых сил. Подъемы и опущения со временем накапливаются, на поверхности фундамента возникают трещины. Согласно строительным нормам и правилам, это явление недопустимо, так как это может привести к полному разрушению фундамента.

Некоторые могут решить, что фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах, — достаточно опасные конструкции, имеющие недолгий срок службы. Однако большинство зданий строится на пучинистых грунтах. При правильном строительстве фундамента на пучинистых грунтах он может прослужить до ста лет.

Плитный и свайный фундамент на пучинистых грунтах

Строители, возводящие фундамент на пучинистых грунтах, должны обладать особыми знаниями и иметь солидный опыт работ. В противном случае будут допущены ошибки и силы пучения грунта разрушат основания вашего дома.

Что такое пучение грунта?

Пучение — это свойство грунта увеличиваться в объёмах при понижении температуры до минусов. Ведь давно известно, что вода при замерзании расширяется на 9–10% от первоначального объёма. Таким образом, избыточная заледеневшая влага в грунте, способствует расширению почвы, но так как грунт вниз двигаться не может, увеличивается давление снизу на подошву основания и её выталкивает из земли.

Чернозем — один из грунтов, наиболее подверженных пучению

Не все виды грунтов подвержены пучению, а только те, которые впитывают воду подобно хозяйственной губке: глина, суглинок, чернозём, супесь.

Очень важно, перед началом работ по возведению фундамента, знать уровень грунтовых вод (далее, УГВ) и величину промерзания почвы на участке. Высокий УГВ ―как следствие, верхние слои будут влажными практически круглый год, что увеличивает их способность к пучению. А от величины промерзания зависит какая толщина грунта расширяется.

Различают два вида пучения грунтовых вод в соответствии с направлением сил:

  • вертикальное;
  • касательное.

Разрушительно влияет не только факт выталкивания строения из земли, но и неравномерное проседание во время оттаивания.

Какой тип фундамента выбрать?

Свайный фундамент — хороший выбор для пучинных грунтов

На пучинистых грунтах возводят фундаменты, способные сохранять устойчивость при касательном пучении.

Под воздействием этой силы, основания выталкивается в результате трения, между грунтом, меняющем объём, и стенками опоры дома.

Тяжёлые дома с фундаментом, заложенным ниже уровня промерзания, противостоят силам пучения грунтов с высоким уровнем грунтовых вод благодаря своей массе, а для лёгких конструкций возводят опоры следующих типов:

  • плитный фундамент;
  • ленточный фундамент;
  • столбчатый фундамент;
  • свайный фундамент.

Малозаглубленные типы оснований

Малозаглубленный ленточный фундамент

К малозаглубленным типам оснований относят плитный и ленточный. Они неплохо себя зарекомендовали на пучинистых грунтах и особенно популярны при строительстве лёгких конструкций: гаража, бани, беседки, летней кухни.

Отличительная черта плитного фундамента в том, что такой вид основания легко поднимается и опускается вместе с грунтом — «плавающая» платформа, которая не нанесёт ущерба строению.

Удобен плитный фундамент и при строительстве гаража, ведь монолитная плита послужит полом. Бетонное основание сделать самостоятельно несложно: достаточно залить цементный раствор или положить готовые плиты в котлован.

Недопустимы заглублённые сборные конструкции фундаментов на пучинистых грунтах, поскольку неравномерная нагрузка касательных сил пучения вод сработает на разрыв основания.

При строительстве гаража и других лёгких строений, малый вес здания не способен уравновесить касательное пучение. Если вы планируете ленточный фундамент, то необходимо расширить его подошву, которая сработает в почве как анкер и затруднит выталкивание платформы.

Достоинства плитного фундамента

Плитный фундамент

Главное преимущество плитного основания в надёжности и долговечности.

Но это ещё не все:

  • высокая несущая способность;
  • устойчивость при воздействии сил пучения;
  • простота монтажа;
  • можно сделать самостоятельно;
  • снижение отрицательного воздействия грунтовых и талых вод на конструкцию;
  • возможность построить цокольный этаж.

Однако, при такой массе положительных качеств, у этого типа фундаментов есть значительный недостаток — большие финансовые траты на материал.

Столбчатый фундамент

Одним из условий надёжности основания на пучинистых грунтах является его заложение ниже уровня промерзания. В некоторых регионах страны эта отметка может находиться на значительной глубине, свыше 2,5 м. В таких случаях используют свайные и столбчатые типы фундамента.

Столбчатые опоры возводят из:

  • камня;
  • бетона;
  • кирпича;
  • бутобетона;
  • железобетона.
Конструкция столбчатого фундамента

Материал выбирают в зависимости от местности и характеристик здания: массы, высоты.

Для уменьшения нагрузки на грунт, попросту говоря, чтобы дом не «утонул» в почве, подошву столбов нужно сделать шире или положить плиту большую по размерам. Такой анкер не даст силам пучения вытолкнуть фундамент.

Промежуток между столбами не должен превышать 2,5 м, а сечение зависит от выбора материала.

Обустройство кирпичной опоры на сильнопучинистых почвах и большой глубине сделать невозможно. Уровень грунтовых вод в шурфах высокий, земля размягчённая, и осыпается.

Ленточное и свайное основание

Проектирование и возведение домов на основании из сваи, профессиональные строители считают наиболее устойчивым. Поскольку такой тип платформы сводит до минимума свойства грунта к морозному пучению, а площадь основания сваи настолько мала, что воздействием касательных сил можно пренебречь.

Сваи можно применять при строительстве в любом регионе России, глубина их заложения достигает 12 м, а при использовании сборных свай до 24 м, а значит уровень промерзания пройден. Посмотрите видео, как построить свайный фундамент.

Сваи различают:

  • винтовые;
  • буронабивные;
  • деревянные;
  • железобетонные;
  • шпунтовые;
  • трубобетонные;
  • грунтоплавленые.

В частном строительстве часто из-за невозможности подъезда строительной техники и удорожания, связанного с её вызовом, применяют при строительстве винтовые сваи. Они легко монтируются и доступны по цене.

Забиваемые сваи при строительстве на пучинистых грунтах применяются в основном для тяжёлых конструкций, поскольку не способны сопротивляться силам вертикального пучения.

При строительстве свайных фундаментов, ростверк монтируется висячий, выше земли на 30–40 см, иначе при сезонном расширении грунта, его оторвёт от свайных опор.

Таким образом, винтовые сваи наиболее подходящий материал для строительства на почвах с высоким уровнем грунтовых вод, подверженных морозному пучению. Они выгодны по цене в сравнении плитными фундаментами, несложно монтируются и пригодны для всех видов построек.

Свайные опоры фундамента переносят нагрузку от массы строения на неподвижный пласт глубинного грунта. Что позволяет вести строительство даже при наличии близкого расположения грунтовых вод, на почвах с низкой плотностью, где не всегда плитные фундаменты гарантируют требуемую нормами надёжность.


Смотрите также