Фундаменты для особых грунтов

Грунт и фундамент. Виды и характеристики

Грунт и фундамент. Виды и характеристики

Строительство дома — значительное событие в жизни любого человека. Тем более что на каждого оно выпадает не более одного-двух раз в жизни. И хотя в поэзии и литературе исторически сложился стереотип, что дом это стены и крыша, но основой дома всегда является фундамент, потому, что от него зависит долголетие всего здания, а значит и стен, и крыши. И задумывая дом для своей семьи, надо начинать именно с этой, самой незаметной, но самой главной части дома — с его фундамента.

Самые популярные виды фундамента в дачном и загородном строительстве — это мелкозаглубленные ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой. Выбор фундамента по соображениям «цена/качество» производится по следующим критериям:

• характеристика грунта
• глубина промерзания грунта
• тип строения

Давайте более подробно разберем каждый из этих критериев.

Характеристика грунта

Каменистые и скалистые грунты — грунтом их назвать можно условно, поскольку они представляют собой камень, который не подвержен никакому влиянию влаги, не промерзает, и не изменяет своих свойств в нормальных погодных условиях. Это идеальный фундамент сам по себе.

Хрящеватые грунты — состоят из гравия и обломков камней. Так же отличается высокой прочностью и является прекрасной основой под фундамент. Глубина закладки фундаментов при таких грунтах не зависит от глубины промерзания.

Песчаные грунты — слабопромерзаемые грунты на незначительную глубину (50-100 см). Хорошо пропускают воду, уплотняются, трамбуются. Фундаменты в таком грунте не замокают.

Глинистые грунты — состоят из очень мелких частиц чешуйчатой формы. В отличие от песка, глина хорошо вбирает и удерживает влагу (в основном своей поверхностью). Поэтому при замерзании неуплотнённой глины происходит вспучивание глины (из-за расширения воды при замерзании). Уплотнённая глина менее склонна к расширению и является слабопучинистой.

Суглинки и супеси — представляют собой смесь песка и глинистых частиц. В зависимости от превалирования того или иного компонента, грунт ведет себя соответственно.

Торфяные грунты — представляет собой осушенные и не очень болота. Обычно сильно насыщены влагой (торф может впитать в себя примерно 6-8 объемов воды, относительно своего первоначального объема). С чрезвычайно высоким уровнем залеганием грунтовых вод.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта сильно зависит от его типа. Скалистые грунты считаются непромерзаемыми. Конечно, они охлаждаются до отрицательных температур. Но поскольку они абсолютно не содержат воды, свои характеристики и линейные размеры они меняют незначительно. Например, коэффициент температурного линейного расширения гранита — 0,000008 на 1°. Для сравнения: лед расширяется (сжимается) в 6 раз сильнее, а вода — почти в 100 раз!

Соответственно, чем сильнее насыщен грунт водой, тем сильнее он пучится при замерзании. При этом он, конечно, воздействует и на фундамент. Это воздействие может выражаться в выталкивании фундамента из земли (особенно весной), его разрыве (в вертикальном или горизонтальном направлении).

Факторы грунта и глубины промерзания застройщик воспринимает как данность. Он не в силах на них повлиять или изменить, может выбрать только при покупке самого участка. И если вы еще только собираетесь покупать участок, следует задуматься, стоит ли связываться с торфяными или глинистыми участками. Ведь проблемы со строительством могут быть такими, что мало не покажется. Не говоря уже о материальных затратах.

Тип строения

Разумеется, нагрузка на фундамент легкой каркасной конструкции и дома со стенами в 2,5-3 кирпича с перекрытиями из бетонных плит отличаются. Поэтому прежде чем выбрать какой-то тип фундамента, необходимо определиться и с самим строением. Строить тяжелый кирпичный 2-х этажный дом на зыбком осушенном болоте может только отчаянный оптимист. Тут скорее бы подошел легкий каркасный дом на проветриваемом фундаменте — плите.

Так же на выбор типа фундамента влияет желание застройщика иметь подвал, цокольный этаж или погреб. Ведь фундамент не обязательно должен быть либо только ленточным, либо только столбчатым. К выбору фундамента следует подходить творчески, потому что стоимость устройства того или иного вида фундамента различаются даже не в разы, а в десятки раз.

Если в местности, где вы собираетесь возводить дом, уже есть жилые строения, есть смысл поинтересоваться устройством их фундамента. Таким образом, вы узнаете, есть ли у их владельцев какие-то проблемы с фундаментом. Любой фундамент надо стараться устроить так, чтобы его нижняя часть располагалась ниже глубины промерзания. Свойства грунта на такой глубине стабильны, предсказуемы и такой правильно устроенный фундамент решает практически все возможные проблемы. Но это уже определяется бюджетом строительства.

Материал для фундамента

Самые популярные материалы фундамента — это бутобетон, железобетон, кирпич. Бутобетон — это смесь песчано-цементного раствора и достаточно крупных камней. Камни соприкасаются друг с другом, а раствор служит клеем, заполняющим все остальное пространство между камнями и исключающим их смещение. Фундамент достаточно надежен, но применяют его только там, где нет дефицита крупных камней, а также на легких грунтах (песчаные, скалистые). В глиняных грунтах такой фундамент может быть разорван и дать трещину.

Фундамент из бутобетона

Железобетон — смесь цемента, песка и щебня. Армирован сеткой или прутьями арматуры в зависимости от направления нагрузки (давление мерзлого грунта). Самый популярный материал для фундамента. Он дешев, прочен, допускает создание монолитных конструкций сложной конфигурации. При изготовлении таких фундаментов особенно с применением бетонных вибраторов, получаются чрезвычайно надежные и крепкие фундаменты.

Фундамент из железобетона

Кирпич — применяется исключительно для надземной частей фундамента и цокольных частей. Закладывать кирпич ниже уровня грунта категорически нельзя. Кирпич очень гигроскопичен и во влажном состоянии легко разрушается даже легкими морозами. Кроме того, кирпич просто растворяется в грунте за десяток-другой лет, особенно силикатный.

Фундамент из кирпича

Виды фундаментов

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент наиболее эффективен для пучинистых грунтов. Этот вид фундамента самый распространенный и дешевый. Столбчатый фундамент может быть выполнен из любых материалов: песка, камня, кирпича, бетона, а также из деревянных и железобетонных столбов, металлических и асбестоцементных труб. По расходу материалов и трудовым затратам столбчатый фундамент в 1,5-2 раза, а при глубоком заложении в 3-5 раз дешевле ленточного. Например, при небольших нагрузках можно сделать столбчатый фундамент из монолитного железобетона. Столбчатый фундамент самый надежный и экономичный фундамент для сложных почв. Сделать его достаточно просто.

Вместе с тем у столбчатого фундамента есть и недостатки. В горизонтально-подвижных грунтах его устойчивость к опрокидыванию недостаточна, и для погашения бокового сдвига требуется устанавливать балки между столбами. Также ограничено применение этого вида фундамента при строительстве домов на слабонесущих грунтах с тяжелыми стенами. Кроме того, при использовании столбчатого фундамента возникают определенные сложности с устройством цоколя, если при ленточном фундаменте цоколь образуется как бы сам собой, являясь продолжением фундамента, то при столбчатом заполнение пространства между столбами, стеной и землей дело относительно сложное и трудоемкое.

Столбчатый фундамент с перевязкой

Столбчатый фундамент с перевязкой позволяет в некоторой степени избежать проблемы с «гулянием» столбиков. Перевязку еще называют «рындбалкой». Рындбалка значительно улучшает качество фундамента и позволяет строить на таком фундаменте даже кирпичные здания с нетолстыми стенами. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно удорожает и усложняет фундамент. Поскольку требует единого армирования (перевязки арматуры) как в балке, так и в столбике. Рындбалку располагают либо по поверхности грунта, либо с небольшим заглублением, устроив под ней песчаную подушку.

Столбчатый фундамент с перевязкой

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент представляет собой монолитную железобетонную конструкцию (как минимум по уровню грунта) и надстройку из кирпича. Глубина залегания ленты — 50-70 см, иногда меньше. Под лентой устраивается песчаная подушка 20-30 см толщиной. Такой фундамент позволяет уже применять в качестве перекрытий бетонные пустотные плиты и возводить любое малоэтажное здание. При хорошей гидроизоляции можно обустроить как минимум подпол, а иногда и погреб внутри периметра фундамента.

Весьма полезным при устройстве такого фундамента будет устроить заглубления в виде шурфов с периодичностью 1,5-2 м или чаще. Например, высверлив шурфы с помощью бура. Глубина шурфов — ниже глубины промерзания.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Глубокозаглубленный ленточный фундамент один из самых надежных фундаментов. От мелкозаглубленного отличается тем, что не только шурфы, а вся монолитная лента заглублена на уровень ниже промерзания грунта. Это обеспечивает непоколебимость конструкции практически на любых грунтах. Одновременно как бы образуется пространство подвала или погреба. Единственно возможный вид фундамента, если необходимо наличие подвала.

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Фундамент в виде монолитной плиты

Фундамент в виде монолитной плиты подходит для строительства серьезного дома на торфяных или глинистых грунтах с высокой степенью пучения. Устройство такого фундамента практически не требует никаких земляных работ, кроме отсыпки песчаной подушки 20-30 см. Затем на подушке отливается монолитная плита под размер дома и даже чуть больше. Дом как бы плавает на таком фундаменте, и состояние грунта слабо влияет на его самочувствие.

Как ни странно, такой фундамент весьма не дорог, именно за счет исключения земляных работ. Единственные ограничения — участок не должен иметь сильного уклона, потому что подушка будет потихоньку сползать. Ну и о подвале и погребе придется попросту забыть. Если же подвал все же нужен, то делают это так: выкапывается котлован на необходимую глубину. На дне котлована устраивается подушка из песка и щебня и отливается монолитная плита. На плите возводят из блоков или путем монолитного бетонирования стены подвала. С наружной стороны они тщательно гидроизолируются. Затем пространство между стенками подвала и стенками котлована засыпается, иногда с устройством глиняного гидрозамка. Однако такой способ является самым дорогим способом строительства. Так как требует большого объема и земляных, и бетонных, и монтажных работ. Но зато на выходе — практический готовый подвал, с нужной конфигурацией.

Фундамент в виде монолитной плиты

Свайный тип фундамента

Для малоэтажного коттеджного строительства свайный тип фундамента не используется. Дорого и неэффективно, поскольку свайные фундаменты, как правило, опираются на грунты глубокого заложения. Существуют варианты наливных свай, когда в просверленный грунт закладывают арматуру и заливают бетоном. Данный вариант используется, когда из-за особенностей грунта и расчетов конструктора данный вариант является наиболее рациональным для здания.

Свайный тип фундамента

Грамотно выбранный тип основания, тщательно выполненный проект, профессиональное проведение фундаментных работ в сочетании с качественной гидроизоляцией фундамента — первоочередные вопросы в обеспечении максимального комфорта и уюта будущего дома!

Источник

Все просто — Фундаменты на разных грунтах || STROIM-GRAMOTNO.RU

Самое основное в строительстве дома — это возведение фундамента. Ведь из-за малейшего просчета и несоблюдения технологии его изготовления может разрушится целый дом. Да и сам последующий ремонт фундамента очень трудоемок и затратен. Вот поэтому к выбору соответствующего типа фундамента необходимо отнестись со всей серьёзностью.

Геологическое исследование грунта под фундамент

Перед планировкой расположения фундамента и определения его типа, в первую очередь, необходимо произвести геологическое исследование грунта. Ведь фундаменты на разных грунтах будут совершенно отличаться друг от друга. Что хорошо будет на песчаном грунте, то совершенно будет неприемлемо при пучинистом или глинистом. А если возвести дом, не учитывая все эти нюансы, то со временем здание может осесть или перекоситься, ломая при этом стены и крышу.

Инженерно-геологический анализ можно доверить специалистам, а можно и сэкономить, произведя его самостоятельно. Сделать это можно двумя методами: определением процентного отношения песка, глины и ила или с помощью визуально-тактильной оценки. Рассмотрим второй, наиболее простой, метод.

Визуально-тактильный метод определения грунтов

Механика грунтов основания и фундаменты

При оценке грунтов имеют немаловажное значение следующие физические характеристики:

• размер частиц грунта и их сцепление между собой;
• наличие различных включений;
• показатель трения частей грунта между собой;
• способность впитывать и удерживать воду;
• показатель размываемости и растворимости;
• свойство сжиматься, разрыхляться.

Почвы бывают рыхлые и скальные. Сооружения, в основном, возводят на рыхлых грунтах, которые, в свою очередь, бывают песчаными и глиняными. Остальные виды рыхлых грунтов представляют собой различные комбинации по составу глины и песка:

• супеси (5-10% включения глины) – легкие, тяжелые, пылеватые;
• суглинистые (10-30% глины) – легкие, пылеватые и тяжелые.

В зависимости от основных физических свойств песка и глины можно определить механику грунта, на котором предполагается соорудить жилище. Например, глина при намокании увеличивается по объему, а при высыхании — уменьшается. Песок же, высыхая, объема своего не меняет. Частицы глины отлично связываются между собой, частицы песка — нет. Песок под воздействием сильной нагрузки практически не сжимается, глина наоборот, обладает отличной способностью к сжатию. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при способности глинистых почв сильно сжиматься, вспучиваться при замерзании и легко размываться, лучше всего закладывать фундамент на всю глубину вероятного промерзания почвы. На песчаных же почвах можно углублять фундамент всего лишь на 50-70 см.

Фундаменты могут быть свайными и возводимыми в специально вырытых котлованах. Последние подразделяются на ленточные, сплошные в виде плит под стены, фундаменты под колонны вместе с фундаментными балками, прочные массивы под все здание. Свайные фундаменты различаются лишь способом погружения их в грунт: забивные, вдавливаемые и ввинчиваемые.

Фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые почвы являются одними из самых проблемных при возведении фундамента. Такие почвы, впитывая воду, а затем промерзая, увеличиваются в объемах, что ведет к деформационным процессам. Поэтому перед началом работ рекомендуется произвести тщательное проектирование:

1. Определить все возможные нагрузки, которые будут приходиться на каждый участок.
2. Оценить свойства грунта и рельефные условия застраиваемой площади.
3. Выбрать примерную глубину закладки и подходящий тип фундамента.
4. Рассчитать габариты основания фундамента, учитывая силу давления сооружения и свойства грунтов деформироваться.
5. Оценивается возможность оседания фундамента.
6. Проверяется устойчивость почв.

Как сделать фундамент? Традиционным способом устройства фундамента на пучинистых почвах считают возведение мелкозаглубленного варианта основания с формированием экранов из глины, выполняющих функцию защиты от воды. Как правило, в таком случае применяют ленточный фундамент в виде жесткого рамного каркаса по всему периметру сооружения. На глубине промерзания почвы выкапывают траншею необходимой ширины и глубины, делают гидроизоляцию и заливают бетонной смесью. Это, пожалуй, самый экономичный способ укрепления дома, но он не исключает его частичных деформаций.

Более надежным в таком случае является плиточный или монолитный фундамент. При деформации почвы плита как-бы «плавает» вместе с домом, сохраняя всю жесткость конструкции и не позволяя стенам или перекрытиям разрушаться. Плита может лежать непосредственно на грунте либо быть глубоко заложена в него. Вырытый котлован тщательно уплотняют, засыпают щебенкой, а затем песком, на котором выкладывается гидроизоляция. Гидроизоляцию покрывают небольшим слоем бетона, устанавливают арматуру, которую заливают еще одним слоем бетона нужной высоты.

А здесь статья про ремонт фундамента старого деревянного дома.

Фундаменты на вечномерзлых грунтах

Единственным и верным решением на вечномерзлых грунтах является сооружение фундамента из свай или столбов. Причем столбы должны быть диаметром около одного метра, а сваи примерно 40х40 см. Нижняя часть такого фундамента опирается на вечномерзлые грунты, что не позволит ей деформироваться. Возводить такой фундамент можно в любое время года, что немаловажно в условиях вечной мерзлоты.

Фундамент на песчаном грунте

Поскольку песчаные почвы практически не задерживают воду, а значит при замерзании остаются в прежнем объеме, поэтому фундамент можно закладывать совершенно любого типа: свайного, столбчатого, ленточного или на плите. А тщательное его утепление по всему основанию и грамотная установка дренажной системы позволит решить проблему близкого расположения грунтовых вод.

Если дом планируется сооружать без подвала, то отлично подойдет мелкозаглубленный ленточный фундамент. К тому же он менее затратный по сравнению с другими видами. Особенно идеально он подойдет для деревянного жилища. При планировании подвала фундаментную ленту рекомендуется сделать более глубокой.

Фундамент на насыпном грунте

Насыпной грунт разнороден по своему составу и имеет свои особенности из-за непредсказуемого дальнейшего уплотнения. Наиболее практичным и надежным способом укрепления основания дома является устройство фундамента плиты, что увеличит площадь опоры и не позволит сооружению деформироваться. Конечно, такой вид фундамент предусматривает плотное армирование и требует вложения значительных средств, но зато он на 100% оправдывает себя. Ленточное основание допустимо только при тщательном исследовании насыпи. Свайный фундамент тоже допустим, но только при сильно уплотненной насыпи и известной глубине насыпи.

Фундаменты на просадочных грунтах

При проектировании фундаментов на посадочных грунтах перед началом работ необходимо оценить следующие составляющие:

• количество и свойства пластов грунта;
• просадку почв при нагрузке;
• расстояние, на котором проходят грунтовые воды;
• глубину промерзания почвы;
• габариты фундамента и потенциальную нагрузку на него дома.

Таким образом, проанализировав все эти данные, можно выбрать как плотно армированный ленточный фундамент, так и свайный или плиточный.

Фундаменты на глинистых грунтах

Глинистые почвы являются одними из самых сложных и выбор для них типа фундамента будет напрямую зависеть от пролегания грунтовых вод. При глубоком их прохождении возможно использование ленточного фундамента с расширением в нижней части и с частичным использованием опорных свай.

Однако, наиболее прочным в случае значительного количества воды будет использование фундамента на сваях. Если предполагается строительство дома с несколькими этажами, то на сваи кладутся железобетонные плиты или балки, которые будут скреплять всю конструкцию. Сваи обычно вбивают или вкручивают до тех пор, пока они не дойдут до слоя несжимаемого грунта.

А в этой статье рассказывается про утепление, гидроизоляцию и ремонт отмостки.

Фундамент на скальном грунте

Скальные грунты отличаются тем, что практически не впитывают влагу, абсолютно не промерзают и не сжимаются при нагрузке. Поэтому особая сложность состоит в формировании самого фундамента из-за его особой прочности и устойчивости к разрушению. В таком случае возможно вообще обойтись без фундамента, используя плиты в качестве основания, которые могут служить полом. На обломочном грунте можно выполнить фундамент, углубив его примерно на полметра.

Фундаменты на болотистых, торфяных грунтах

Болотистая почва сложна тем, что имеет совершенно различную по составу, плотности и насыщенности водой структуру, состоящую из глины, торфа и песка. Тем более, что такой грунт очень неустойчив и непрочен. Поэтому очень важно провести тщательный дренаж и отвод воды от строительной площадки.

Укрепление, замена грунта под фундаментом

Чтобы повысить прочность грунта под фундаментом, широко используют искусственное закрепление почв:

• цементирование по специальным сваям для уплотнения песков;
• силикатизация или заполнение грунта под основание химическим раствором;
• термический обжиг газами при высокой температуре;
• пропускание электрического тока через глинистые влажные почвы с целью ее осушения;
• электрохимический способ совмещает в себе электрический с одновременным нагнетанием химикатов в почву;
• механическое утрамбовывание почвы или изготовление грунтовых подушек.

Однако, бывают случаи, когда укрепление заведомо слабого грунта очень затратно и экономически невыгодно. Тогда замена самого грунта будет являться единственным выходом из этой непростой ситуации. Это происходит следующим образом: слабые почвы под основанием убираются, а взамен укладывается песчано-гравийный, а затем грунтово-цементный слой с минимальным коэффициентом сжатия материала.

А тут статья про мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Источник