Замена грунта под фундамент


Замена грунта под фундамент при высоких грунтовых водах самый лучший

Вода в грунте — это опасное для фундамента явление. Начинать бороться с ним нужно еще на стадии проектирования дома. В первую очередь стоит провести геологические исследования, которые определят уровень расположения влаги. Какой фундамент подойдет при высоком уровне грунтовых вод, зависит от определенной отметки.

Геологические исследования в частном строительстве выполняют вручную. Для этого откапывают ямы глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки фундамента или используют метод ручного бурения на ту же глубину. Важно, чтобы на расстоянии полуметра от подошвы здания не было скопления влаги. Испытания рекомендуется проводить в весенний период (когда уровень воды самый высокий) в низине участка.

Опасность грунтовых вод

Фундамент при высоких грунтовых водах становится конструкцией, которая постоянно подвергается негативным воздействиям. Влага в грунте приводит к такому явлению как морозное пучение — увеличение почвы в объеме под наружными стенами здания. При этом центральная часть дома остается в прежнем положении. Неравномерные деформации — основная причина трещин по стенам.

Промерзание станет проблемой и для материала фундамента. Чаще всего конструкция изготавливается из бетона. Влага попадает в поры подземной части здания и замерзает там. Вода при замораживании увеличивается в размерах. Это свойство отличает ее от любого другого вещества на планете. При этом давление внутри структуры бетона увеличивается. Весной конструкция оттаивает — давление уменьшается. Такое постоянное расшатывание внутренних связей в бетоне приводит к его разрушению.

Грунтовые воды на участке могут вызывать коррозию материалов, если в них содержаться щелочи или кислоты. Особенно опасно это явление для бетона. Арматура при заливке защищается слоем бетона толщиной 2—3 см, что предотвращает ее повреждение.

Расположение УГВ на расстоянии 3 м и более от поверхности

Эта ситуация наиболее благоприятна. При таком раскладе событий возможно строительство зданий с подвалом без каких-либо специальных мероприятий. В качестве опорной части применяют заглубленный ленточный фундамент. При залегании на участке глинистых грунтов (глина, суглинок, супесь) требуется выполнить ряд мероприятий по предотвращению морозного пучения при возможном поднятии влаги в весенний период и при обильных осадках:

  • опирание подошвы ниже глубины промерзания (определяется отдельно для каждого населенного пункта);
  • вертикальная гидроизоляция стен подвала битумом или оклеечными материалами (рубероид, линокром, гидроизол);
  • подсыпка под подошву фундамента песка (средней или крупной фракции), щебня или гравия толщиной 30—50 см;
  • устройство дренажа в уровне подошвы.

Расположение УГВ на расстоянии 1,5 м и более

В качестве фундамента при высоком уровне грунтовых вод рекомендуется использовать незаглубленную ленту или плиту. Ленточное основание подойдет при строительстве на прочных грунтах. Для непрочных почв используют плитный вариант. Для небольшой постройки разрешается применять столбы. Глубина заложения опорной части дома назначается в пределах 70—100 см.

При возведении ленточного фундамента мелкого заложения на глинистых грунтах, нужно предусмотреть защиту от морозного пучения. Для этого используют комплекс мероприятий:

  • укладка дренажа в уровне подошвы по периметру дома;
  • подсыпка из непучинистых материалов (песок, щебень, гравий);
  • утепление наружной поверхности ленты и утепленная отмостка.

В качестве материала для утепления рекомендуется выбирать экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Он долговечен, устойчив к механическим воздействиям и влаге.

При необходимости устройства подвала и заглубленного фундамента, требуется предусмотреть надежную гидроизоляцию. Чтобы помещение оставалось сухим, предусматривают следующие мероприятия:

  • наружная гидроизоляция (например, рулонным материалом с использованием защитного экрана);
  • внутренняя гидроизоляция (штукатурная, проникающая);
  • использование для заливки стен подвала бетонов с низкой влагопроницаемостью (не ниже W8).

Также обязательной мерой станет дренажная система по периметру здания и ливневая канализация для отвода дождевой и талой воды.

Расположение УГВ на расстоянии 0,5 м и более

В этом случае устройство подвала — очень затратное мероприятие. Настоятельно рекомендуется отказаться от него. При залегании горизонта вод на расстоянии 0,5 м от поверхности применяют незаглубленные типы фундаментов:

  • столбчатый;
  • ленточный;
  • плитный.

Первый вариант практически не используется из-за низкой несущей способности. Незаглубленная лента подойдет только для небольших хозяйственных построек из легких материалов. Сюда относятся деревянные и каркасные конструкции. Лучше использовать Т-образное сечение фундамента (с уширением в нижней части), поскольку оно обладает большей несущей способностью по сравнению с прямоугольным.

При необходимости построить большой дом, выбирают плиту. Ее толщина и армирование назначаются в зависимости от этажности здания и материала, из которого изготовлены стены (дерево, легкие бетоны, кирпич). В этом случае придется позаботиться об утеплении конструкции, поскольку фундамент ничем не защищен от губительного действия холода. Хорошим решением станет утепленная шведская плита (УШП), для защиты которой используется экструдированный пенополистирол или обычный пенопласт. Пеноплекс дороже пенопласта, но он также обеспечит гидроизоляцию конструкции.

Технология предполагает наличие трех способов укладки теплоизоляции одновременно:

  • под плитой;
  • вертикальная по периметру плиты;
  • утепленная отмостка.

Чтобы предотвратить морозное пучение и повысить несущую способность основания, выполняют замену грунта. Для этого используют средний или крупный песок, гравий или щебень. Можно смешивать материалы (песчано-гравийная смесь). В среднем толщина подушки назначается 30—50 см. Но если почва на участке слабая, то подсыпку укладывают до тех пор, пока она не перестанет уходить в грунт и не вытеснит лишнюю влагу.

Расположение УГВ ближе, чем на 0,5 м

В этой ситуации использование незаглубленных фундаментов невозможно, поскольку не выполняется условие: УГВ должен располагаться на 50 см ниже опирания фундамента. Единственным решением станут сваи. Они различаются по технологии изготовления, способу погружения и материалу.

Чаще всего используются железобетонные и металлические сваи. Наиболее популярным вариантом стали винтовые элементы из стали. Они позволяют выполнять работы даже на сильно заболоченном участке без дополнительных мероприятий. Такой тип фундаментов относят к не дорогим и наименее трудозатратным, но он применим только для каркасного или деревянного дома: металлические сваи не обладают большой несущей способностью. Самый распространенный диаметр винтовых свай — 108 мм. Шаг и глубину подбирают в зависимости от нагрузки.

Железобетонные элементы в частном строительстве изготавливают буронабивным методом. Одним из подвидов таких свай стали элементы по технологии ТИСЭ. Они особенно актуальны при предотвращении морозного пучения, поскольку имеют уширение в нижней части и предотвращают выдергивание.

Буронабивной тип основания подойдет для зданий из любых материалов. Основной недостаток — сложность изготовления. Такой фундамент при высоком УГВ требует временного водопонижения на период строительства, что ощутимо повышает финансовые и трудовые затраты.

Для соединения отдельных опор в единую конструкцию по обрезу свай монтируют ростверк. Он может быть:

  • деревянным (деревянный или каркасный дом);
  • железобетонным;
  • металлическим.

Последние два варианта преимущественно используют при возведении кирпичных и бетонных зданий.

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод – одно из наиболее сложных и ответственных сооружений.

Такое основание дома необходимо возводить, учитывая множество самых разнообразных факторов, каждый из которых должен соответствовать всем требованиям, связанным с опасностью подтопления и преждевременным разрушениям постройки.

Соответственно важно правильно определить уровень промерзания почвы, выбрать наиболее подходящую конструкцию основания и обеспечить наличие эффективной дренажной системы.

Определение уровня грунтовых вод и возможные опасения

Уровень грунтовых вод

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод должно отличаться устойчивостью и надежностью. Какова степень угрозы оседания и разрушения постройки, выясняют задолго до начала строительных работ. С этой целью весной или осенью (в то время, когда количество влаги, содержащейся в грунте, достигает максимального уровня) на том месте, где в соответствии с планом строительства будет обустроен подвал, следует выкопать яму глубиной не менее 3 м.

Выройте яму глубиной не менее 3 м

Для получения точных данных потребуется надежно защитить яму от погодных осадков. Спустя несколько недель на дне появится и устоится определенное количество воды. Возможно, дно останется сухим, и тогда фундамент не требует дополнительной защиты.

Если вода находится на расстоянии выше 2 м от поверхности, необходимо не только выполнить расчет глубины, на которой будет сооружен фундамент, но и правильно выбрать конструкцию.

Каким должен быть фундамент при высоких грунтовых водах, могут сказать специалисты после проведенных геологических изысканий.

Сваи поднимут уровень дома на безопасную высоту

Среди существующих конструкций фундамента на грунтовых водах высокого уровня особой популярностью и доверием потребителей пользуются свайные сооружения.

Их обустройство поможет обеспечить качественную и надежную защиту основания дома от негативного влияния подземных вод:

  • затопление подвальных помещений;
  • разрушение бетонных конструкций;
  • возникновение и развитие грибка и плесени;
  • нарушение целостности самого фундамента при промерзании в холодное время года.

При высоком УГВ стены котлована могут оплыть

Кроме того, высокий УГВ становится причиной оплыва стенок котлована и резкого сокращения несущей способности грунта. Это потребует выполнения дополнительных работ по обустройству эффективной дренажной системы, включающей колодцы и водосборники.

Самым опасным признан процесс вымывания из почвы минералов, что значительно ухудшает прочностные характеристики грунта и приводит к изменению его структуры. Установка фундамента в таких условиях имеет ряд ограничений. Расчет глубины, на которой будет залита опорная конструкция, проводится с учетом качественных особенностей грунта:

  • суглинки;
  • песчаные;
  • глинистые;
  • смешанные.

От этого зависит и уровень пучинистости и глубина промерзания почвы. Если глубина промерзания меньше чем УГВ, то при планировании поправку на особенности почвы делать нет необходимости.

Расчет проводится с поправкой на тип почвы и возможное оседание слабых грунтов.

Полученные данные чаще всего заставляют отказаться от возведения ленточной конструкции, так как связанные с этим работы будут весьма трудоемкими и требующими значительных материальных затрат.

Разнообразие фундаментов и правильный выбор нужной конструкции

Плитный фундамент подойдет для глинистых почв с высоким УГВ в мелкозаглубленном варианте

Какие фундаменты нужны для домов, если грунтовые воды близко расположены, выбирают в зависимости от различных особенностей самого участка, на котором проводится строительство. Фундамент на воде – сооружение, которое должно обеспечить устойчивость постройки, ее долговечность и надежность. Для этого необходимо принять во внимание и качество почвы, и предстоящие нагрузки, идущие от здания.

Строительство фундамента на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод подразумевает сооружение любого вида основания:

  • ленточного, траншеи которого сильно заглублены;
  • свайного;
  • плитного (мелкозаглубленного).

Ленточное основание требует создания монолитной железобетонной конструкции, расположенной под наружными и внутренними несущими стенами.

Глубина траншеи должна превышать высоту промерзания

В первую очередь на участке делают разметку, в соответствии с которой роют траншеи котлована для ленточного фундамента. Их глубина должна превышать высоту промерзания. Расчет проводят с поправкой на особенности погодных условий (температур в зимнее время) и почвы.

Если близко грунтовые воды, а строительство предстоит вести на глине, ленточный фундамент прекрасно заменит «плавающая» монолитная плита. Вес постройки равномерно распределяется по всей поверхности плиты, которая уложена на песчано-гравийную подушку.

Перед тем как сделать такой фундамент, потребуется удалить грунт со всей территории будущего основания. Котлован роют глубиной, превышающей на 50 см толщину плиты. Расчет основан на показателе глубины промерзания почвы.

Свайный фундамент дома – оптимальный вариант создания качественного надежного основания на глинистых грунтах.

Изменяя параметры свай, можно добиться установки опор на твердые породы, не подверженные разрушению под воздействием грунтовых вод.

Для проведения работ на участке с высоким УГВ необходимо рассчитать нагрузку на каждую отдельную сваю.

Сооружение различных видов оснований

Если в месте заложения фундамента близко грунтовые воды, то, прежде чем приступить к сооружению плитного основания, потребуется подготовить по всему периметру будущего здания канавы. Лучше, если это будет траншея шириной 20-30 см и высотой (глубиной) не менее 50 см. Канавы будут наполняться дождевой или талой водами, и таким образом будет осуществляться дренирование. Подробнее о предпочтительном типе фундамента смотрите в этом видео:

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

«Плавающая» плита лежит не на глинистой почве, а на созданной из песка и гравия подушке. Такой тип фундамента нужно заливать, соорудив его на насыпном грунте. Перед заливкой монтируют дренажную систему, укладывая дрены под уклоном не менее 5 см на каждый метр трубы. Для защиты плиты необходимо внутреннюю поверхность основания выслать гидроизоляционными материалами. Чаще всего используют рубероид, укладывая полотна внахлест по 10-15 см шириной. Крепеж выполняют с помощью битума.

На гидроизоляцию укладывают армирующий каркас и заливают его бетоном, наполнителем для которого служит мелкофракционный гравий. Лучше залить все основание за один день.

Ленточный фундамент требует тщательной подготовки траншей котлована. Они должны быть достаточно глубокими и широкими, чтобы превысить глубину промерзания земли и позволить качественно собрать опалубочную конструкцию.

Заливают монолитную ленту, позаботившись о правильной отсыпке ее дна, качественной трамбовке и обустройстве гидроизоляции. Внутрь опалубки устанавливают каркас, связанный из арматурных стержней различного сечения. Бетон заливают послойно с обязательной трамбовкой каждого слоя. Полезные советы при строительстве дома на почве с высоким УГВ смотрите в этом видео:

Свайный ростверковый фундамент признан наиболее надежным при возведении построек на участках с высоким УГВ. Делая такое основание, важно следовать почвенным показателям, в зависимости от которых устанавливается размер каждой из используемых свай. Сваи используют:

  • винтовые;
  • буронабивные;
  • забивные.

Самостоятельно без привлечения тяжелой строительной техники монтируют винтовые конструкции. После установки всех свай на них собирается ростверк или укладывается балка, необходимая для того, чтобы связать всю конструкцию воедино.

Статьи по теме:

Maksimus.81 ->

геодезию будем заказывать в ближайшее время..советовали свайный, но вроде дорого…но если привести пример на колодце — то первое кольцо земля, со 2 по 4 глина, а с 5 пошли земля камни и вода — нам даже не советовали туда ничего сыпать -вода чистая…сейчас на участке есть дачный дом 6*6, под ним погреб — весной полный воды, он не очень глубокий…хотим нанимать рабочих под контролем своего человека, который сам может от фундамента под крышу…просто одному тяжело..а фирмы что-то цены ломят- в голове не укладывается…уже готовы параметры дома уменьшить до 9.0*9.0, все равно индивидуальный будет…а про теплоблоки не знаете — лучше газо-пено-блоков?

Высокие грунтовые воды: фундамент столбчатый

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод – это самый важный вопрос, возникающий при строительстве подземной части здания. Он требует правильного ответа, от которого будет зависеть не только комфортность эксплуатации, но и долговечность постройки.

Здесь очень много критериев, которые необходимо учитывать при самостоятельном подборе типа фундамента, и мы постараемся их подробно изложить. Справиться с этой задачей вам поможет и видео в этой статье на тему: «Высокий уровень грунтовых вод: какой фундамент сделать?».

Что нужно учесть при выборе фундамента

Понятие «высокий уровень грунтовых вод» тоже может быть относительным. Если вода находится в двух метрах от поверхности земли, а вы хотите построить дом с подвалом, то это уже помеха для строительства, и реальная угроза подтопления в процессе эксплуатации.

Итак:

  • Подвал при этом можно заглубить только наполовину, либо вообще ограничиться наземным цокольным этажом. Для возведения других построек: летней кухни, времянки, сарая, гаража, такой уровень воды совсем не помеха, если, опять же, в них не будет подвала.
  • Но бывают ситуации, когда вода совсем близко к поверхности, и тогда любое строительство становится проблемным. Конечно, существуют различные технологии мелиорации, водопонижения и укрепления грунта. Другой вопрос: «Какой при этом окажется цена объекта?».

Сильно заглублённый ленточный фундамент с высоким уровнем грунтовых вод

  • Чтобы не прийти к такому печальному результату, который вы видите на фото сверху, не спешите закупать стройматериалы и начинать производство земляных работ. Прежде нужно правильно оценить гидрогеологическую обстановку на участке.

Если сделать это самостоятельно у вас не получается, обратитесь за консультацией к соответствующему специалисту.

Это поможет сделать правильный шаг в отношении устройства фундамента, и избавит от сожалений по поводу напрасно затраченных средств. А они могут оказаться немалыми, когда речь идёт не о бане или гараже, а о доме.

Отметки УПГ и УГВ

Итак, выбор фундамента при высоком уровне грунтовых вод определяет себестоимость строения. Правильный подход позволит избежать ненужных вложений, в том числе и трудозатрат.

Поэтому, соберите предварительно всю необходимую информацию о своём участке, и только потом решайте, что и как будете строить:

  • Выяснить уровень УГВ никакой сложности не представляет, на нашем сайте найдётся не одна инструкция на эту тему (читайте Как узнать уровень грунтовых вод). Что касается уровня промерзания грунта (УПГ), то в каждом регионе он свой.
  • Только обратите внимание, что в пределах одного района эти цифры могут различаться, в зависимости от типа грунта. Меньше всего промерзают глинистые почвы. Затем идут мелкие пески, после крупные пески и супеси. На каменистых грунтах уровень промерзания наиболее высокий.
  • Показатели УГВ и УПГ нужно обязательно сопоставить, и если окажется, что вода залегает выше уровня промерзания, то грунт подвержен ещё и морозному пучению. Это всегда чревато последствиями, и на представленном примере вы видите, чем это может кончиться. Если есть опасность пучения грунта, нужно подобрать такой вариант устройства фундамента, который будет соприкасаться с ним минимально.

Воздействие морозного пучения грунта на фундамент

  • Ленточный фундамент в такой ситуации, вообще, может всплыть. Лучшим решением подобной проблемы может стать дом на сваях – это не самый дешёвый, но зато самый надёжный вариант (см. Грунтовые воды близко: как построить дом на сваях). Понятно, что для небольшой постройки типа сарая, никто не станет забивать бетонные сваи. На этот случай есть особая технология: фундаменты Тисэ, и о них мы расскажем в отдельно выделенной главе.
  • В южных регионах, где морозов практически не бывает, дома часто строят на мелкозаглублённом или наземном ленточном фундаменте, сделав под его подошвой толстый дренажный слой из щебня и песка. Но, в некоторых районах нет поблизости карьеров, где их можно было бы приобрести по сходной цене.

Доставка песчано-гравийной смеси издалека, сильно повышает себестоимость нулевого цикла, особенно, если толщину отсыпки приходится увеличивать. Гораздо экономичнее обходится столбчатый фундамент, да и соорудить его своими руками не так уж сложно.

Единого рецепта на все случаи жизни, как вы понимаете, нет. Наша задача, рассказать о возможных вариантах, а ваша – сделать правильный выбор.

 Фундамент ленточный мелкозаглублённый

Что ни говори, но ленточный фундамент в частном строительстве прочно удерживает пальму первенства. Таких районов, где грунтовая вода подходит прямо к поверхности не так уж много, а если её уровень находится хотя бы на глубине 1-1,5м, то вполне можно сделать мелкозаглублённый фундамент, либо попросту наземный.

Итак:

  • Такой вариант подойдёт не для любого здания – имеет значение и его этажность, и материалы, используемые в строительстве. Ведь есть же разница: строится одноэтажный дом из ячеистого бетона, с деревянным балочным перекрытием, или особняк из кирпича в два-три этажа, с бетонными перекрытиями и каменной облицовкой. Нагрузки тут совершенно несопоставимы, и фундамент должен быть на них рассчитан.

Наземный ленточный фундамент при высоких грунтовых водах

  • По стоимости, мелкозаглублённый фундамент обходится дешевле всего. Этому способствует малый объём земляных работ, отсутствие подвала, а значит, экономия на стеновом материале. Для того чтобы построить баню или времянку – это вообще самый лучший вариант.
  • Для дома, даже одноэтажного, лучше всё-таки делать заглублённый, хоть и незначительно, фундамент – так гораздо надёжнее. Иногда это даже выходит дешевле, так как отпадает необходимость устройства опалубки. Но это только в том случае, когда не приходится иметь дело с сыпучим грунтом. Для него лучший вариант – это забивные сваи.
  • Если грунт достаточно плотный, траншеи в нём получаются ровные, с хорошей геометрией, а их стенки прекрасно служат опалубкой при заливке фундаментов. Просто, чтобы цементное молочко из бетона не уходило в почву, выемки застилают двумя слоями полиэтиленовой плёнки, склеивая стыки скотчем.

Небольшое заглубление ленточного фундамента

  • Эта плёнка служит дополнительной гидроизоляцией конструкции, но прежде, чем её застелить, дно траншеи нужно отсыпать слоем песчано-гравийной смеси на 10-15 см. Сделать наружную обмазочную гидроизоляцию такого фундамента невозможно, поэтому добавлять в бетон водоотталкивающую присадку нужно обязательно.

Высота и ширина фундаментной ленты должна определяться расчётом. При этом учитывается тип грунта, вероятность его пучения, предполагаемые нагрузки, климатические условия района, и, конечно же, ландшафт участка, отведённого под строительство.

Виды опалубки

В случае с наличием на участке уклонов или изгибов рельефа, заливать фундамент без опалубки не рекомендуется. Как можно выйти из этой ситуации, и избежать нежелательных земляных работ, ведь демонтировать опалубку в узкой траншее попросту невозможно?

На этот случай, существуют различные варианты несъёмной опалубки: от плоского шифера, до пенопластовых панелей.

Обустройство несъёмной опалубки из пенопласта

 Итак:

  • Если исходить не из соображений экономии, а из прочности конструкции, послужить материалом для несъёмной опалубки могут и блоки из керамзитобетона или полистиролбетона. Отлично подойдёт и кирпич: хоть полнотелый, хоть пустотный, хоть бывший в употреблении.
  • Эти материалы укладывают в траншею в виде двух параллельных стенок, между которыми устанавливается арматура и заливается бетон. Если блоки или кирпич имеют сквозные пустоты, их укладывают плашмя, так, чтобы бетон мог заполнить свободные полости.
  • Таким же способом нередко возводят и стены домов, только армируют их по-другому, а вместо бетона полости заполняют сыпучим или пенным утеплителем. Этот способ называется колодцевая кладка.
  • Использовать его в узкой траншее удобнее всего, так как её стенки не дают кирпичу или блокам смещаться. Когда такой фундамент делают в просторном котловане, под него тоже приходится ставить опалубку.

Схема устройства мелкозаглублённого фундамента

Глубина траншеи под фундамент небольшого дачного дома, или другой постройки может составить, к примеру, 40 см. В случае с жилым домом, высота опорной ленты должна быть не менее 70 см, и если уровень грунтовых вод не позволяет заглубить её полностью, верхняя половина фундамента вполне может возвышаться над поверхностью.

Свайный фундамент ТИСЭ

Для того чтобы построить массивное здание на проблемном грунте, лучшего варианта, чем свайный фундамент не найти. Использовать забивные или винтовые сваи – удовольствие дорогое.

Тут требуется специальная техника и бригада специалистов, ведь забить сваи, и срубить их головки на одной отметке своими силами, попросту невозможно.

Итак:

  • Фундамент ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод — наиболее предпочтительный вариант. Он практически вдвое сэкономит стоимость фундаментной части здания, в том числе, и за счёт использования собственных сил. Своё название данная технология получила по названию инструмента, используемого для земляных работ. Именно его вы и видите на фото.

Ручной буровой инструмент ТИСЭ

  • ТИСЭ – это буровой инструмент, очень похожий на садовый бур. Разница в их конструкции состоит лишь в одной детали. Она представляет собой плуг на вращающемся рычаге, который позволяет расширить нижнюю часть пробуренной скважины. Таким образом, подошва сваи расширяется, увеличивая площадь опоры.
  • Так что, загонять на участок сваебой не потребуется – в данном случае всё делается вручную. По своей структуре, фундамент ТИСЭ особо не отличается от обычного свайного фундамента. Он тоже выглядит как свайное поле, с увенчивающим его ростверком, не касающимся поверхности земли.
  • Естественно, что эта конструкция так же должна быть просчитана на нагрузки. Сферическое расширение опорной части свай улучшает несущую способность фундамента в целом, что позволяет использовать данный вариант не только для постройки относительно лёгких каркасно-щитовых зданий, но и для домов из кирпича и камня.

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод

  • Именно эта расширенная часть фундаментного столба обеспечивает ему незыблемую прочность, когда силы пучения грунта выталкивают его на поверхность. Благодаря такой устойчивости, свайное поле может простоять зиму без нагрузки, чего ни в коем случае нельзя допускать при устройстве ленточного фундамента.

Здание, поставленное на фундамент свайного типа, вообще не подвергается сезонной усадке. Для деревянного дома это не столь важно, так как древесина неплохо работает на изгиб.

А вот каменные и кирпичные стены при морозном пучении грунта могут попросту дать трещину от пола до потолка. И это становится проблемой – и несущие конструкции надо ремонтировать, и отделку придётся делать новую.

Некоторые подробности технологии

В процессе проектирования свайного поля, в зависимости от предполагаемых нагрузок, рассчитывают размеры свай и точки их расположения.

Ведь нужно же знать их диаметр и длину, расстояния между ними, вариант расположения, места усиления:

  • В среднем, шаг между сваями составляет от 1,5 до 2м. В этих же цифровых пределах находится и глубина их заложения, но она не должна быть меньше отметки УПГ. Суть их устройства такова: в пробуренные скважины устанавливается пространственный каркас из четырёх-пяти прутов арматуры Д-12 мм, связанных стальной проволокой.

Армирование фундамента ТИСЭ

  • Затем в скважину заливается цементно-песчаная смесь, с соотношением сухих компонентов 1:4. Если это небольшая постройка типа сарая или гаража, можно даже немного сэкономить, положив цемент и песок 1:5. Но когда строится дом, лучше, всё же, не уменьшать количество цемента, и даже сделать соотношение 1:3.
  • Просто, для заливки лучше использовать не портландцемент, а гипсоглинозёмистый цемент. При увлажнении, он самопроизвольно расширяется, заполняя в стенках скважины мельчайшие поры. Такой цемент позволяет уменьшить расход раствора, который не будет сильно впитываться в грунт – именно его используют буровики для тампонажа скважин.
  • Если работать с обычным цементом, нужно использовать опалубку в виде металлической трубы, которая после застывания бетона может быть удалена, либо свёрнутого в трубку куска рубероида. Можно взять и асбоцементные трубы, которые исполнят роль несъёмной опалубки, что вы и видите на фото снизу.

Опалубка под монолитные сваи и ростверк

  • Раствор, залитый в скважину, тщательно уплотняют методом штыкования, либо используя глубинный вибратор. При высоком расположении грунтовых вод появляются определённые трудности бетонирования. И тут, чем быстрее скважина будет заполнена раствором, тем меньше времени есть у воды, для того, чтобы просочиться в неё. А иначе, придётся откачивать воду насосом.

Для удобства работы, скважины бурят по 4-5 штук. Одновременно их армируют, а потом бетонируют.

Сначала производится заливка и уплотнение расширенных сегментов подготовленных скважин, а затем и их стволов. Что касается бетонирования ростверка, то эта технология аналогична процессу заливки ленточного фундамента.

beton-stroyka.ru

СтройкаДиалог

Фундаменты — основа инженерных сооружений, обеспечивающие их прочность, устойчивость и долговечность. Важно чтобы, грунты в основании, обладали нужной прочностью и малой сжимаемостью. Для определения грунтовых характеристик и условий заложения фундамента в обязательном порядке проводится комплекс инженерно-геологических и гидрологических изысканий.

Особое значение имеют:

  • вид грунтов основания;
  • расположение и мощность слоёв;
  • величина глубины сезонного промерзания;
  • уровень нахождения грунтовых вод.

Одним из эффективных методов устройства основания с требуемыми характеристиками является замена ненадёжных грунтов.

Пучинистые или набухающие породы

Пучинистые основания характеризуются свойством увеличиваться в объёме при промерзании, что приводит к подъёму грунтовой поверхности и возникновении морозного пучения. Последующее оттаивание приводит к обратному эффекту – осадки грунтов. Результат – появление и развитие трещин в конструктиве фундамента и стенах здания, наклон сооружение и даже его разрушение.

Пучинистые виды пород — мелкие и пылеватые пески, суглинки, глины (с высокой влажностью к моменту промерзания).

Возведение фундаментов на таких грунтах представляет опасность, поэтому выполняется замена пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (крупно или среднезернистый песок, гравий, щебень).

Непучинистыми считаются грунты при их степени пучинистости ≤ 0,01, то есть при промерзании на глубину 100 см, увеличение их размеров происходит ≤ 1 см.

Заменять почву на всей глубине промерзания не всегда целесообразно, потому что из практики известно, что замерзание в нижней трети слоя незначительно и практически не приводит к пучению. Поэтому достаточно заменять только две верхние трети слоёв.

Но, правильное заключение в каждом конкретном случае может дать только квалифицированный специалист.

Если дом зимой отапливается, то достаточно, одновременно с заменой грунтов основания, засыпать дренирующим грунтом и пазухи. Это позволит надёжно защитить конструкции фундамента от боковых грунтовых воздействий. Если отопление не планируется, то засыпка выполняется снаружи и внутри.

Недопустимо устройство подушки из песка, если в пределах её высоты:

  • имеется переменный уровень грунтовой воды. Подушка работает как дренаж, превращаясь в вид обычного пучинистого грунта;
  • имеются грунтовые напорные воды, а фундаментная подошва выполнена на глубине выше сезонного промерзания. Под воздействием водного напора может произойти пучение песка.

Торфяные виды грунтов

Замена торфа экономична при наличии двух условий:

  • его толщина не превышает 2-х м;
  • под торфом имеется слой достаточно прочных пород.

В противном случае стоит подумать о необходимости строительства в этом районе или перейти к сооружению свайного или плитного фундамента.

Скальные породы

Прочная скальная порода обладает отличной несущей способностью, неподверженностью морозному пучению и невосприимчивостью временного обводнения. Замена скального грунта под фундаментом необходима только при наличии верхних трещиноватых слоёв. После их разборки, поверх укладывается бетон.

stroikadialog.ru

Замещение грунтов. Замена слабого грунта

Перед началом возведения фундамента дома в обязательном порядке должна быть проведена такая операция, как проверка несущей способности грунта. Исследования проводятся в специальной лаборатории. В том случае, если выявлено существование риска обрушения здания при его строительстве на данном конкретном месте, могут быть выполнены мероприятия, направленные на усиление или замещение грунтов.

Классификация

Все грунты подразделяются на несколько основных типов:

  • Скальные. Представляют собой цельный скальный массив. Не впитывают влагу, не проседают и считаются непучинистыми. Фундамент на таких основаниях практически не заглубляется. К скалистым относят также крупнообломочные грунты, состоящие из больших обломков горных пород. В том случае, если камни смешаны с глинистой почвой, грунт считается слабопучинистым, если с песчаной – непучинистым.
  • Насыпные. Грунты с нарушенной естественной структурой наслоений. Проще говоря, насыпанные искусственно. Здания на подобном основании строить можно, но предварительно следует выполнить такую процедуру, как уплотнение грунта.
  • Глинистые. Состоят из очень мелких частиц (не более 0.01 мм), очень хорошо впитывают воду и считаются пучинистыми. Проседают дома на таких грунтах гораздо сильнее, чем на скалистых и песчаных. Все глинистые грунты классифицируются на суглинки, супеси и глины. К ним относятся в том числе и лессы.
  • Песчаные. Состоят из крупных частиц песка (до 5 мм). Сжимаются такие грунты очень слабо, но быстро. Поэтому дома, построенные на них, осаживаются на небольшую глубину. Классифицируются песчаные грунты по размеру частиц. Лучшими основаниями считаются гравелистые пески (частицы от 0.25 до 5 мм).
  • Плывуны. Пылеватые грунты, насыщенные водой. Чаще всего встречаются в заболоченных местностях. Для строительства зданий считаются непригодными.

Такая классификация по видам выполняется согласно ГОСТ. Грунты исследуют в лабораторных условиях с определением физических и механических характеристик. Данные изыскания являются основой при расчете мощности фундаментов под здания. Согласно ГОСТ 25100-95, все грунты делятся на скальные и нескальные, просадочные и непросадочные, засоленные и незасоленные.

Основные физические характеристики

При проведении лабораторных исследований определяются такие параметры грунтов:

  • Влажность.
  • Пористость.
  • Пластичность.
  • Плотность.
  • Плотность частиц.
  • Модуль деформации.
  • Сопротивление сдвигу.
  • Угол трения частиц.

Зная плотность частиц, можно определить и такой показатель, как удельный вес грунта. Вычисляется он, прежде всего, для определения минералогического состава земли. Дело в том, что чем больше органических частиц в грунте, тем ниже его несущая способность.

Какие грунты могут быть отнесены к слабым

Порядок проведения лабораторных испытаний также определяется ГОСТ. Грунты исследуются с использованием специального оборудования. Работу при этом проводят только обученные специалисты.

Если в результате испытаний выявлено, что механические и физические характеристики грунта не позволяют строить на нем сооружения и здания без риска их обрушения или нарушения целостности конструкции, грунт признается слабым. К таковым по большей части относят плывуны и насыпной грунт. Слабыми чаще всего также признаются рыхлые песчаные, торфянистые и глинистые с большим процентом содержания органических остатков грунты.

Если грунт на участке слабый, строительство обычно переносят на другое место с более удачным основанием. Но иногда сделать это не представляется возможным. К примеру, на небольшом частном участке. В этом случае может быть принято решение о возведении свайного фундамента с глубиной заложения до плотных слоев. Но иногда более целесообразной представляется процедура замены или укрепления грунта. Обе эти операции достаточно накладны в плане как финансовых, так и временных затрат.

Замещение грунтов: принцип

Процесс может быть произведен двумя способами. Выбор метода зависит от глубины залегания плотных слоев. Если она невелика, слабый грунт с недостаточной несущей способностью просто удаляется. Далее на плотное основание нижележащего слоя насыпается плохо сжимаемая подушка из смеси песка, щебня, гравия и других подобных материалов. Данный способ может быть использован только в том случае, если толщина слоя слабого грунта на участке не превышает двух метров.

Иногда случается так, что плотный грунт расположен очень глубоко. В этом случае подушка может быть уложена и на слабый. Однако при этом следует выполнить точные расчеты ее размеров в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Чем она шире, тем меньшей из-за распределения давления будет нагрузка на слабый грунт. Применяться такие подушки могут при устройстве фундаментов всех типов.

При использовании такого искусственного основания возникает риск раздавливания подушки весом здания. В этом случае она просто начнет выпирать в толщу слабого грунта со всех сторон. Сам же дом просядет, причем неравномерно, что может привести к разрушению его конструктивных элементов. Для того чтобы этого избежать, по периметру подушки устанавливаются шпунтовые ограждения. Помимо всего прочего, они предотвращают переувлажнение песчано-гравийной смеси.

Можно ли менять грунт на участке самостоятельно

Замещение грунтов под фундамент должно выполняться только с предварительным проведением соответствующих исследований и расчетов. Сделать подобную работу самостоятельно, конечно, не получится. Поэтому, скорее всего, придется приглашать специалистов. Однако при возведении не слишком дорогих построек, к примеру, хозяйственных, данную операцию можно произвести и «на глазок». Хотя рисковать мы все же не советовали бы, но для общего развития давайте разберемся в указанной процедуре поподробнее. Итак, этапы проведения работ в этом случае таковы:

  • Производится выемка грунта до плотного основания.
  • В траншею до уровня подошвы будущего фундамента засыпается песок средней крупности. Засыпка производится слоями небольшой толщины с трамбовкой каждого. Перед уплотнением песок должен быть смочен водой. Трамбовку нужно проводить как можно тщательнее. В самом песке не должно быть никаких включений, в особенности крупных. Иногда вместо него используются грунтобетонные смеси и шлаки.

В том случае, если под фундамент использовано искусственное основание, стоит также устроить вокруг дома дренажную систему. Это позволит немного повысить плотность окружающего подушку грунта и предотвратить ее выдавливание в стороны.

Работы по созданию дренажной системы

Далее рассмотрим, как можно устроить дренажную систему на участке. Стенки фундамента для надежности лучше всего гидроизолировать. Итак, особенности процесса:

  • В метре от здания выкапывают ров. Выемка грунта при этом выполняется ниже глубины заложения фундамента. Ширина – не меньше 30 см. Уклон дна траншеи должен составлять не менее 1 см на 1 м длины.
  • Дно траншеи утрамбовывают и засыпают пятисантиметровым слоем песка.
  • На песке расстилают геотекстиль с закреплением краев на стеках рва.
  • Насыпают десятисантиметровый слой гравия.
  • Укладывают перфорированную дренажную трубу.
  • Засыпают ее гравием слоем в 10 см.
  • Накрывают «пирог» концами геотекстиля и сшивают их.
  • Засыпают все грунтом, оставив по углам здания смотровые колодцы.
  • На конце трубы устраивают колодец-приемник. Отвести слив нужно хотя бы на пять метров от стены здания.
  • На дно колодца насыпают гравий и устанавливают туда пластиковую емкость с просверленными в дне отверстиями.
  • Выводят трубу в емкость.
  • Сверху колодец накрывают досками и присыпают землей.

Разумеется, на само здание следует смонтировать водосточную систему.

Как производится усиление грунта

Поскольку замещение грунтов – операция довольно трудоемкая и затратная, часто она заменяется процедурой усиления основания под фундамент. При этом может быть применено несколько разных способов. Одним из самых распространенных является трамбовка грунта, которая может быть поверхностной или глубинной. В первом случае используется трамбовка в виде конуса. Ее поднимают над землей и сбрасывают вниз с определенной высоты. Этот способ используется обычно для подготовки под строительство насыпных грунтов.

Глубинное уплотнение грунта выполняется с помощью специальных свай. Их забивают в землю и вытаскивают. Получившиеся же ямы засыпают сухим песком или заливают грунтобетоном.

Термический способ

Выбор варианта усиления грунта зависит, прежде всего, от его состава, порядок определения которого регулируется ГОСТ. Грунты, классификация которых была представлена выше, обычно требуют усиления только в том случае, если относятся к нескальной группе.

Одним из самых распространенных методов усиления является термический. Используется он для лессовых грунтов и позволяет выполнить укрепление на глубину примерно в 15 м. В этом случае в землю через трубы нагнетается очень горячий воздух (600-800 градусов по Цельсию). Иногда термическая обработка грунта производится и по-другому. В землю вкапываются скважины. Затем в них под давлением сжигаются горючие продукты. Предварительно скважины герметично закрываются. После такой обработки обожженный грунт приобретает свойства керамического тела и теряет способность набирать воду и разбухать.

Цементация

Песчаный грунт (фото этой разновидности представлено ниже) укрепляется несколько другим способом – цементацией. В этом случае в него забиваются трубы, через которые накачиваются цементно-глиняные растворы или цементные суспензии. Иногда этот способ применяется для заделки трещин и полостей в скальных грунтах.

Силикатизация грунтов

На плывунах, пылеватых песчаных и макропористых грунтах чаще используется способ силикатизации. Для усиления при этом в трубы нагнетается раствор жидкого стекла и хлористого калия. Инъекцию можно делать на глубину более 20 м. Радиус распространения жидкого стекла зачастую достигает одного квадратного метра. Это наиболее эффективный, но и самый дорогой способ усиления. Небольшой удельный вес грунта, как уже упоминалось, говорит о содержании в нем органических частиц. Такой состав в отдельных случаях также может быть усилен силикатизацией.

Сравнение стоимости замены и усиления грунта

Разумеется, операция усиления обойдется дешевле полного замещения грунта. Для сравнения давайте сначала подсчитаем, сколько будет стоить создание искусственного гравиевого грунта на 1 м3. Выбрать землю с одного кубического метра площади обойдется примерно в 7 у.е. Стоимость щебня составляет 10 у.е. за 1 м3. Таким образом, замена слабого грунта обойдется в 7 у.е. за выемку плюс 7 у.е. за перемещение гравия, плюс 10 у.е. за сам гравий. Итого 24 у.е. Усиление грунта обходится в 10-12 у.е., что в два раза дешевле.

Из всего этого можно сделать простой вывод. В том случае, если грунт на участке слабый, следует выбрать для строительства дома другое место. При отсутствии такой возможности нужно рассмотреть вариант возведения здания на сваях. Усиление и замена грунта выполняются только в крайнем случае. При определении необходимости проведения подобной процедуры следует руководствоваться СНиП и ГОСТ. Грунты, классификация которых также определена нормативами, усиливаются подходящими к их конкретному составу методами.

fb.ru

§ 29. Замена слабых грунтов

В ряде случаев экономически целесообразно взамен заглубления фундамента сквозь небольшую толщу слабых (иловатых, заторфованных, насыпных и т. п.) грунтов или же укрепления слабых грунтов, расположенных под фундаментом, удалить эти грунты и на их место уложить подушку из песка, гравия, камня, цементно-грунтовой, известково-грунтовой смеси или другого малосжимаемого материала.

Рис. 5.3. Схема устройства подушки

слева — при малой толщине слоя слабого грунта; справа — при большой толщине слоя слабого грунта; 1 — фундамент; 2 — подушка из малосжимаемого материала; 3 — пласт прочного грунта; 4 — слабый грунт

При толщине слоя слабого грунта 1,5—2 м целесообразно уложить подушку непосредственно на подстилающий пласт более прочного грунта (слева на рис. 5.3). Если слабый грунт распространяется на значительную глубину, размеры подушки назначают из условия уменьшения под ней давления до величины, не превышающей расчетного сопротивления этого грунта. При этом толщину подушки и ее ширину понизу принимают исходя из распределения давления под углом а к вертикали от 20 до 40°. Величина угла а зависит от физико-механических свойств материала подушки.

Применять подушки целесообразно под одиночные и ленточные фундаменты с шириной подошвы 1 —1,5 м в глинистых, суглинистых и песчаных грунтах с расчетным сопротивлением 0,10—0,15 МПа выше уровня подземных вод. Для устройства подушки используют материал с расчетным сопротивлением под подошвой фундамента 0,20—0,25 МПа. В песчаных и супесчаных грунтах для устройства подушек используют несвязные грунты. В суглинистых и глинистых грунтах во избежание скапливания воды в котловане подушки делают из трамбованных связных грунтов или же используют для их устройства смесь грунтов с цементом или с известью.

Для устранения возможности бокового расширения грунта под фундаментом, предотвращения выпирания слабого грунта, а также предохранения основания от подмыва применяют шпунтовые ограждения, которые в отдельных случаях оставляют в грунте на весь период эксплуатации сооружения. Шпунтовые ограждения могут быть использованы также при устройстве грунтовых подушек для сокращения объемов работ по удалению слабого грунта из котлована и отсыпке подушки.

В зависимости от конструкции ограждения, глубины забивки шпунта в грунт ниже подошвы фундамента, а также физико-механических свойств грунтов основания его несущая способность в результате использования шпунтового ограждения может быть повышена до 2 раз, а осадки основания уменьшены в 2—3 раза. Наилучшей конструкцией ограждения, воспринимающей силы распора грунта основания, является круглое в плане ограждение из плоского стального шпунта.4. В каких случаях применяют замену слабых грунтов?

5. Какова роль шпунтовых ограждений при укреплении грунтов?

6. Что такое цементация, битумизация, силикатизация, смолизация грунтов?

www.stroitelstvo-new.ru


Смотрите также