фундамент на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод какой лучше

Варианты строительства фундамента на глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод

Основной проблемой при возведении фундаментов становятся неудовлетворительные характеристики грунта. Фундамент на пучинистых грунтах — распространенное явление на всей территории России. Пучение крайне опасное явление, которое может привести к значительным повреждениям несущих конструкций здания. Пред постройкой необходимо разобраться, что такое морозное пучение, и что нужно сделать, чтобы предотвратить его появление в почве.

Что такое пучение грунта и как оно возникает

Морозное пучение грунта — это изменение его структуры. Возникает явление при одновременном воздействии на почву воды и минусовых температур. Если описывать проблему в физическом смысле, то нужно обязательно упомянуть об уникальном свойстве самой распространенной на земле жидкости, которое в этом случае играет против фундамента дома.

Схематичное изображение действия сил морозного пучения.

Вода — единственное вещество на планете, которое при замерзании не уменьшается в объеме, напротив, лед имеет больший объем, чем жидкость при той же массе. При высоком расположении грунтовых вод в зимний период в почве происходит процесс замерзания, при этом грунт увеличивается в объеме, приподнимая подошву фундамента и оказывая дополнительное давление на стенки.

Какие грунты представляют опасность

Классификация оснований приведена в ГОСТ 28622-2012. По таблице 1 этого нормативного документа выделяют пять групп почв в зависимости от степени склонности к появлению пучения:

Главным критерием при разделении является относительная деформация образца для испытаний при морозном пучении. Чтобы понять, какие типы грунтов могут вызвать проблемы, рекомендуется ознакомиться с таблицей.

Важно! Деление грунтов на пучинистые и непучинистые носит условный характер, т.к. при насыщении водой любой грунт будет пучинистым, потому что при замерзании расширяется именно вода, а не сам грунт. Но разные грунты по разному склонны к накоплению и капиллярному подсосу влаги. Например глина способна подтягивать воду вверх до 2-х метров, поэтому при уровне грунтовых вод (УГВ) ниже подошвы фундамента менее чем 2 м, грунт около фундамента может быть очень влажным.

Песок же подтягивает влагу значительно хуже глины (20-30 см) поэтому его часто используют для подушки и обратной засыпки, но тут таится другая опасность. Если делать подушку и обратную подсыпку в глинистом грунте, то при попадании воды в песок она будет скапливаться в нем как в ванной, т.к. глина медленно пропускает влагу. Вода может попасть в песок либо при плохой отмостке и отсутствии ливневки, либо при внезапном поднятии УГВ весной или осенью. Чтобы этого избежать необходимо делать качественную систему водоотведения – ливневку и дренаж.

Перед строительством потребуется провести геологические исследования и определить тип почвы на участке. Для этого работу выполняют способом отрывки шурфов или ручного бурения в условиях возведения фундамента. Признаки грунтов различных типов приведены в ГОСТ «Грунты. Классификация». При этом также определят водонасыщенность грунта.

Пучинистость грунтов совместно с высоким уровнем грунтовых вод диктуют условия по глубине заложения фундамента. Глубина заложения определяется по нормативным документам для каждого отдельного региона. В последней редакции СП «Основания зданий и сооружений» вычисляется по формуле в зависимости от многих показателей.

Совет! Если нет желания разбираться в расчетах, можно воспользоваться СНиП «Строительная климатология и геофизика», в приложении которого есть карты для определения глубина промерзания. Этот документ на данный момент не действует, но для частного строительства можно пользоваться им в качестве рекомендаций.

Проектирование и устройство фундаментов на пучинистом основании выполняется с учетом пункта 6.8 СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». При глинистых или пылеватых грунтах необходимо закладывать подошву ниже глубины промерзания или предусматривать дополнительные мероприятия.

Какие типы фундаментов можно использовать

Для пучинистых грунтов самое важное — глубина заложения и уровень воды. Именно в зависимости от них подбирается фундамент. Можно привести несколько наиболее распространенных вариантов для различных случаев.

Заглубленные и мелкозаглубленные

Если УГВ расположен достаточно глубоко (более 1,5 м) применяют ленточные и столбчатые фундаменты. При этом контролируют, чтобы отметка подошвы находилась на расстоянии не менее 50 см от воды в глинистой почве. Если говорить о водонасыщенных грунтах, то глубина закладки для глин, суглинков, супесей и мелких песков не менее промерзания, а для крупнообломочных — любая (для заглубленных зависит от высоты подвала, для мелкозаглубленных от 0,5 м). Можно также выбрать плитный фундамент мелкого или глубокого заложения.

При этом для предотвращения появления сил морозного пучения и подтопления конструкций необходимо предусмотреть следующие мероприятия для фундамента:

При закладке ниже глубины промерзания опорам не потребуется утепление, для мелкозаглубленных оно необходимо. В качестве наиболее оптимального материала для выполнения работ можно назвать экструдированный пенополистирол.

Незаглубленные (плита и лента)

Если УГВ приближен к поверхности, но глубина расположения более 50 см, используют плитные основания и незаглубленные ленточные фундаменты. Важно помнить, что не зарытая в землю лента может устраиваться только для небольших строений и применять ее требуется с крайней осторожностью. Незаглубленные столбчатые опоры использовать нельзя, ввиду их низкой несущей способности.

При этом важно позаботится об утеплении фундамента, поскольку он не защищен от морозов слоем почвы. Для заливки ленточного фундамента можно применять опалубку из пенополистирола. Этот элемент не снимается после заливки и служит теплоизоляцией. Для утепления фундаментных плит используют экструдированный пенополистирол, который от обычного отличается более высокой прочностью.

Для обеспечения надежности можно заменить часть грунта на участке на грунт с достаточными прочностными характеристиками. Если имеющийся на участке грунт неустойчивый, можно сделать подсыпку. При этом сложно рассчитать, какое количество материала потребуется, его добавляют до тех пор, пока основание не станет устойчивым, не вытиснится лишняя влага, а сыпучий материал не перестанет уходить в почву.

Свайные

Если УГВ расположен ближе, чем на 50 см от поверхности земли, стоит отказаться от незаглубленных фундаментов в пользу свайных элементов. Возможно два варианта, первый из которых наиболее трудоемкий. Заключается метод в том, что на площадке выполняют временное водопонижение и заглубляют ниже глубины промерзания буронабивные сваи. Второй вариант — винтовые сваи. Это более простой способ. Винтовые сваи также применяют для болотистых участков местности, на которых невозможно применение других типов оснований.

Одним из вариантов буронабивных свай могут стать элементы по технологии ТИСЭ. Это сваи с уширенной нижней частью (напоминают гвоздь со шляпкой вниз). Уширение предотвратит выдергивание под действием сил морозного пучения и увеличит несущую способность.

Какой бы тип фундаментов не был выбран все необходимые действия при глинистых грунтах и высоком уровне подземных вод нужно сделать одновременно и в полном объеме. Только комплекс этих мероприятий позволит предотвратить повреждение фундамента, заложенного выше глубины промерзания при пучинистой почве.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

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.

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:

Выделяют такие типы:

Почему земля вспучивается?

На пучинистость влияет ряд факторов, таких как:

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:

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:

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:

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.

Говоря о фундаментах на пучинистых грунтах, важно:

Источник

Фундамент на пучинистых и глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод

На территории страны существует огромное количество различных типов почвы, на которых сейчас возводятся здания. Но под каждый конкретный тип грунта нужно подбирать свой тип фундамента, ведь почва отличается своими характеристиками, пластичностью, степенью промерзания и способностью к мелким подвижкам.

Поэтому, с технической и строительной точки зрения, пучинистые грунты относятся к группе пластичных почв, они состоят с глинистых пластов, перемешанных с песком, и содержат мало каменистых вкраплений.

Само название таких грунтов означает, что во время промерзания они склонны к вертикальным подвижкам, иногда довольно сильным за счет замерзания грунтовых вод и их расширения. Соответственно, это процесс циклический, причем существует слабая, средняя и сильная степень пучинистости.

Понятно, что игнорировать особенности такого грунта при возведении фундаментов категорически не рекомендуется, поэтому и нужно несущие конструкции фундамента опускать ниже граничной зоны промерзания. Подбираются такие основания под каждый тип строения индивидуально, отличаются конструкцией, особенностями монтажа и несущими характеристиками.

Устройство фундамента на пучинистых грунтах

Единственно правильное устройство оснований на глинистых почвах – это установка прочного тяжелого подножья ниже зоны промерзания на прочных слоях грунта. При этом устраняется воздействие нижних слоев на основание, но остаются небольшие боковые подвижки.

Поэтому, чтобы устранить практически все существующие воздействия на фундаменты, иногда приходится потратить много денег и времени, но при этом получится прочный надежный фундамент, способный выдержать даже сильные морозы.

Поэтому, все фундаменты на пучинистых грунтах отличаются своей конструкцией, способом монтажа и выбором строительных материалов. Существует три ключевых конструкции оснований, способных выдержать подвижки глинистых и песчаных почв с высоким уровнем грунтовых вод:

Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания

Заглубленный фундамент

Такое основание часто практикуют при возведении небольших зданий, ведь имеет сразу ряд ключевых недостатков:

Это материалоемкие и трудоемкие основания, не спосбоные обеспечить оптимальную защиту здания от воздействия почвы. Но при этом они практикуются в относительно холодных регионах, где граница промерзания расположена высоко, а под ней идет твердый шар породы. В случае правильного использования технологии, подошва бетонного основания трапециевидной формы устанавливается непосредственно внутри твердой породы, которая уже не подвержена пучению.

Защиту от боковых подвижек устраняют методом углового армирования с использованием промежуточных бетонных балок. Также ленточные заглубленные фундаменты часто используют, когда нужно построить здание с подвальными помещениями.

Свайные и столбчатые основания

Такой фундамент на пучинистых почвах отличается практичностью и надежностью, ведь на него не воздействуют вертикальные подвижки грунта, а боковые устраняются за счет конструкции столбов.

Учитывая, что столбы и сваи уже производятся с учетом гидроизоляционных характеристик, грунтовая вода на них мало воздействует.

Также все они имеют ростверки – это сооружение, которое соединяет все столбы между собой и равномерно распределяет нагрузки на каждую опору отдельно.

В качестве свай используются уже готовые фабричные винтовые сваи, технологии ТИСЭ и буронабивные сваи.

Преимущества свайно-ростверковых оснований

Недостатки свайно-ростверковых фундаментов на пучинистых грунтах

В целом, финансовые и технические расходы на сооружение свайно-ростверковых фундаментов, особенно с монолитными или сборными ростверками, существенно выше, чем на сооружение мелкозаглубленных ленточных конструкций.

Поэтому они и практикуются в небольшом частном строительстве, когда долговечность фундамента не играет большой роли.

Фундаменты повышенной жесткости

Это специальные конструкции, приспособленные к неравномерным деформациям основания за счет разности степени пучинистости различных участков почвы. Они бывают:

Конструктивно, такие основания предусматривают жесткое соединение всех блоков в единое целое, поэтому каждый элемент конструкции передает нагрузку на соседние зоны фундамента и нейтрализует их. При проектировании таких оснований используются совершенно новые расчетные параметры, такие как расчет по деформациям пучения и горизонтальные сдвиги.

Учитывая, что тут возможны и неравномерные деформации, то их значения не должны быть выше, чем предельно допустимые.

Параметры, используемые при проектировании жестких фундаментов:

Как показала практика, сложными при возведении жестких фундаментов остаются только расчеты, ведь в результате получатся исходные данные для возведения основания. А возвести его не составит труда, причем это относительно дешевый процесс, сделать который можно и своими руками без подключения мощной строительной техники.

Плитные фундаменты

Плитные фундаменты – это конструкции, где под зданием установлена монолитная железобетонная плита, установленная непосредственно на грунт.

Это разновидность мелкозаглубленного основания, отличается высокой прочностью, надежностью и массой.

Но на его возведение нужно затратить большое количество бетонного раствора и арматуры, а также использовать дополнительную опалубку.

Через свою массу и большой расход строительных материалов, монолитные плитные конструкции используются при небольшом частном строительстве, особенно при строительстве на слабых почвах. Бывает две разновидности фундаментов-плит:

В случае подвесного пола, плита сама не участвует в передаче нагрузки от здания на грунт, а выполняет задание плиты перекрытия подвала или первого этажа. Она рассчитывается на нормативную нагрузку перекрытий, отличается прочностью и дополнительно армируется. Грунт тут используется как временная опалубка при установке плиты перекрытия. После высыхания бетона, грунт убирают.

Что нужно знать при возведении фундаментов на слабых грунтах

Любой фундамент, даже возведенный строго по заданным параметрам, готовому проекту, со временем будет разрушаться, ведь на него воздействуют грунтовые воды и мороз. Поэтому, для дополнительной защиты оснований нужно также использовать гидроизоляцию и теплоизоляцию.

Как правило, теплоизоляцию практикуют, когда возводится свайно-ростверковый фундамент для защиты первого этажа пола от промерзания и с целью снизить потери тепла непосредственно с дома.

Гидроизоляцию нужно делать для любого типа основания, причем в некоторых случаях нужно даже покрывать гидроизоляцией подошву основания между песчано-гравийной подушкой и бетоном. Такие мероприятия удорожают строительство фундамента, но предохраняют его от преждевременного разрушения.

Видео

Источник