Столбчатый фундамент для песчаного грунта

Возведение столбчатых фундаментов на различных почвах: глине и пучинистых грунтах

При создании проекта для застройки, в первую очередь, определяют тип грунтов, так как от этого напрямую зависит вид фундамента. Так, столбчатый – наименее затратный в финансовом плане (до 18% от бюджета всего строительства), но не на каждой почве он может быть применим. Песчаные грунты и супеси для такого фундамента подходят, а вот суглинок, торфяники и глинистые участки, а также почвы, подверженные горизонтальным смещениям, требуют дополнительного укрепления.

Как определить тип грунта самостоятельно

Для самостоятельного определения типа грунта следует проделать некоторые манипуляции:

1. Взять немного земли и смочить ее водой. Из смеси сделать кольцо. Если в грунте много песка, его сделать не получится. Супесь разделится на мелкие фракции. При наличии глины, кольцо останется целым.
2. Насыпать грунт с участка в стакан с водой (1\3 на 250 мл) и взболтать. Чем мутнее получится суспензия, тем больше глины содержится в почве.
3. Чтобы выявить наличие влаги, необходимо взять часть земли и положить ее на тонкий лист бумаги. Дать полежать 7-10 минут, после чего землю стряхнуть и оценить степень ее промокания. Чем больше будет влажное пятно, тем водонасыщеннее грунт.
4. Оценить степень глубины подземных вод можно при помощи замеров уровня воды в близрасположенных колодцах или скважинах. А также высоты их размещения относительно участка застройки.

Столбчатый фундамент подходит для легких построек (каркасные дома, подсобные постройки, дачи, бани) без подвалов и погребов. Его можно закладывать на всех типах грунтов, если уровень грунтовых вод не слишком высок. В зависимости от типа почвы он может быть:

• заглубленным. Такой фундамент опускают до 1 м ниже линии промерзания грунтов. Это подходящий вариант для влажных пучинистых почв (болотистые, с высоким горизонтом подземных вод, грунты на глине);
• малозаглубленным (или мелкозаглубленным). Закладывается на глубину до 70 см от уровня промерзания. Применяется на песчаных и скалистых почвах;
• незаглубленным. Глубина не более 50 см. Фундамент устанавливают на крепких грунтах с ровной поверхностью.

Также столбчатые фундаменты бываю опорно-столбчатыми, столбчатыми из труб или столбчато-ленточными.

Закладка фундамента на непучинистых и пучинистых почвах

Непучинистые грунты – это участки земли, образованные по большей части из остатков разрушенных горных пород (гравийные, щебневые, песчаные), являющие собой крупнозернистый материал. Чем больше частицы у такой почвы, тем меньшее влияние будет оказываться на прочность фундамента. Это наиболее безопасные грунты для любых типов построек.

Столбчатый фундамент на таких грунтах закладывают неглубоко (применяю незаглубленную или мелкозаглубленную кладку). В некоторых случаях достаточно и 20−30 см.

К пучинистым почвам относятся супеси, пылевые пески, глины с высокой влажностью и суглинки. Основная характеристика – увеличение объемов почвы при замерзании воды, которая находится в ее составе. Для таких грунтов наиболее удачный фундамент – столбчатая конструкция. Она минимизирует действие касательных сил, и основа не подвергается разрушению при промерзании почвы.

Если нестойкий грунт имеет очень высокий процент влажности, при закладывании фундамента, его верхний шар заменяют на непучинистый (верхние 2\3 слоя). Для отапливаемых домов – с наружной стороны, для неотапливаемых – снаружи и внутри.

При очень пучинистых грунтах или утяжеленном строении (из кирпичной кладки) рекомендуется использовать перевязку (рындбалку). Она может располагаться на поверхности почвы или иметь небольшое заглубление. Это поможет максимально избежать влияния пучения грунта или его подвижек.

Закладка фундамента на глине

Глинистые грунты (с содержанием глины около 10-30%) очень пластичны, подвержены размыванию, не держат форму и могут смещаться. Устойчивость домов на них зависит от правильной закладки фундамента.

Способы укрепления почвы:

• механическая трамбовка при помощи технического оборудования (каток);
• электроосмос. В шар грунта вводят стержневые клеммы под напряжением до 5 А\м 2 . После воздействия током необходимый участок становится более плотным, сухим, что минимизирует пучение;
• электрохимическое влияние. Помимо тока, в грунты добавляют специальные смеси (к примеру, хлористый кальций);
• частичная замена грунта. На глубину до 1 м удаляется верхний слой почвы и засыпается более прочный, который послойно утрамбовывается.

При наличии склонов, их укрепляют бетонными упорами или панелями, под уклоном 50-60 относительно склона.

Технология закладки

Для пучинистых грунтов предпочтительнее выбирать столбы с расширением внизу, в остальных случаях подойдут конструкции в виде параллелепипеда или цилиндра. Есть несколько способов закладки столбчатого фундамента.

Первый способ. Под столбы выкапывают ямы, которые размерами превышают параметры столбов на 30−40см, затем в них устанавливают опалубку и каркас из арматуры. Далее заливают бетон. После его застывания, опалубку снимают, а столб засыпают. Технология позволяет создавать монолитные железные столбы высокой прочности и устойчивости, но требует большого объема работ.

Второй способ. Применяется специальный фундаментный бур – ТИСЭ-ф, с его помощью можно делать скважины в диаметре до 20 см, с расширением внизу до 60 см. Это более простой метод, позволяющий осуществлять закладку фундамента самостоятельно.

На что обращать внимание? В местах пересечения стен (точки наибольших нагрузок), под стойкой каркаса, возводятся столбы на расстоянии, кратном шагу балкам нижней обвязки (1,5 − 2,5 м). Сечение бетонных блоков или столбов из кирпича должно быть не меньше 50х50 см. Толщина стен с шаром термоизоляции – до 25 см, перекрытия (кроме цокольного) сделаны из дерева.

Столбы монтируют вертикально, на них кладут бетонные блоки. Между столбами устанавливают забирку − легкую стенку, утепляющую подпол и защищающую его от влажности. Она должна быть одинаковой по всему периметру строения (как правило, это кирпич или бетон). Толщина стенки – 12 см, уровень заглубления в почву – 25 см. Если грунт на глине и очень пучинистый, забирку устанавливают на подушку из песка высотой 20 см и шириной 30 см.

С ростверком или без него

Ростверк – верхняя часть, связывающая столбы в одну конструкцию, его делают из железобетонной ленты, которая придает постройке большей устойчивости на подвижных грунтах, а также равномерно распределяет вес дома на все столбы.

Его наличие не всегда обязательно, так как нижний венец деревянного сруба выполняет эту роль. Но для каркасных домов, возводимых на пучинистых почвах или на участках с уклоном ростверк нужен. Главное, ростверк нужно монтировать так, чтобы он не заглублялся в почву и не опирался на нее. Иначе зимой он может оторваться от столбов и фундамент деформируется.

Отсутствие ростверка – самый экономный и простой способ заложить фундамент. Его применяют, если почвы не слишком пучинистые, а здания легкие, малогабаритные и не требуют ленточной опоры (деревянный сруб, каркасный дом).

Если фундамент на глине под столбы до глубины промерзания, почву заменяют на смесь из крупнозернистого песка, щебня или гравия, поливают водой и утрамбовывают.

Чем тяжелее строение, тем мощнее должны выбираться столбы и шаг делаться чаще (1,5 м). Меньше делать нерационально, но и свыше 3 м шаг превышать нельзя. Сечение столбов может быть различным, в зависимости от материала (кирпич, монолит, дерево). На глине оптимальный вариант – железобетон.

Зачем армирование монолитному столбчатому фундаменту

Бетонные столбы прочны на сжатие, но плохо переносят нагрузки на растяжение или изгиб. Чтобы избежать подобной деформации фундамент нужно армировать в зонах, где может возникнуть растягивание. К примеру, при пучении верхняя часть столбов будет выталкивать вверх, тогда как нижняя – удерживаться в непромерзающем слое почвы, в результате столбы могут потрескаться. Здесь и пригодится вертикальное армирование.

Каркас из арматуры состоит из вертикальных ребристых прутьев (класс A-3) с диаметром 1,2 см. Ребристые прутья выбираются для обеспечения лучшего контакта с бетоном. Их соединяют при помощи тонкой гладкой монтажной арматуры (диаметр 0,6 см), которая сама по себе не воспринимает нагрузку, а только связывает прутья в одну конструкцию.

При армировании столбов диаметром до 20 см необходимо 2 прутка. Если высота столба около 2 м, ребристую арматуру перевязывают монтажной через каждые 80−100 см, то есть в 3−4 местах.

При наличии ростверка, его также армируют. Делают 2 пояса (нижний и верхний), каждый из которых включает в себя минимум по 2 продольных прута. Для такого армирования используют арматуру с диаметром 1,2 см и поперечным сечением. Арматурный каркас погружают в бетон полностью, уровень над поверхностью ростверка – 3−5 см.

Если учесть все инженерно-технологические особенности закладки столбчатого фундамента, знать тип почвы, уровень грунтовых вод и характер будущей постройки – такая основа будет долговечной и прочной на износ десятилетиями.

Источник

Фундамент для дома на песчаном грунте

Главное при возведении дома — это фундамент. Неправильное его проектирование может вызвать проседание дома, его перекос, образование микротрещин и дальнейшее их увеличение, а в итоге приведет к разрушению стен и крыши. Для того чтобы надежно построить дом, необходимо правильно планировать строительство фундамента, учитывая различные характеристики, в частности, тип грунта и его свойства. Для песчаных грунтов есть некоторые отличия при возведении фундамента.

Пример готового фундамента на песчаном грунте

Как определить вид почвы

Перед планированием фундамента лучше провести инженерно-геологический анализ, так как для каждого типа грунта подходят определенные виды основания. Определить, какой вид почвы на участке, можно с помощью исследования процентного соотношения песка, глины и ила, а также тактильно-визуальным способом.

Провести подобное исследование можно самостоятельно или с помощью специалистов. При геологических изысканиях бурят несколько глубоких скважин — до пятнадцати метров — и добывают образцы грунта, а также грунтовых вод для последующего лабораторного анализа.

Геодезическое исследование позволяет не допустить серьезных ошибок, при которых затраты на их исправление могут быть значительно большими по сравнению с затратами на строительство самого фундамента. Для определения того, какой вид основы предпочтителен, нужна консультация специалистов.

Свойства песчаного грунта

1. Несущая способность — одно из главных свойств песчаного грунта. Характеризует возможную нагрузку, которую выдерживает грунт без негативных последствий. Высокая несущая характеристика грунта не допускает просадки фундамента, грунт сохраняется в целости и предупреждает смещение слоев. Первым показателем является уплотненность слоев. Наибольшее давление выдерживают грунты с высокой плотностью. Второй — увлажненность. Менее подвержен изменениям и смещениям грунт с небольшим содержанием воды.
2. Сжимаемость грунта — это характеристика, показывающая, насколько грунт может сжиматься под нагрузкой. Глубина фундамента влияет на сопротивляемость сжатию. Большая глубина ведет к большей сопротивляемости. За счет этого уменьшается степень просадки дома. Грунт с преобладанием песчаных фракций имеет небольшой показатель сжимаемости, соответственно оседание длится недолго.
3. Уровень морозного пучения — характеристика, зависящая от увлажненности почвы. Под воздействием низких температур частицы грунта, окруженные водой, расширяются, выталкивая друг друга на поверхность. В зависимости от насыщенности почвы водою пучение может быть сильным (при большом количестве влаги) и слабым (при малом количестве). Чтобы уменьшить силу морозного пучения на фундамент, рекомендуется заменять грунт непучинистым видом. На увлажненных почвах фундамент лучше строить ниже черты промерзания. Показатель пучинистости для песчаных почв обычно меньше, чем для остальных видов.
4. Уровень почвенных вод также влияет на показатель пучинистости. Схема расположения грунтовых под и различных почв

При близком их нахождении повышается уровень морозного пучения. Также уровень почвенных вод может изменяться в разное время года, размывать грунт, имея в своем составе агрессивные примеси — разрушать фундамент. Поднятие грунтовых вод в песчаных почвах может достигать пяти метров.

Песчаный грунт — горная рыхлая порода, которая содержит песок и суглинок в пропорции 3:1. Песок характеризуется сыпучестью. Он состоит из песчинок величиной от нескольких миллиметров до мелких частиц, похожих на пыль. Лучше строить фундамент на песке с крупными частицами.

Виды песчаного грунта

Можно построить практически любой фундамент на песчаном грунте. Для того чтобы узнать, какой вид выбрать, необходимо принимать во внимание структуру почвы, величину частиц и их проц
Гравелистый вид песчаного грунта лучше всех отвечает требованиям для закладки фундамента, состоит из самых крупных частиц и имеет высокие несущие характеристики.

Крупные песчаные грунты и грунты средней крупности тоже хороши для возведения дома, так как они не подвержены пучинистости, хорошо отводят воду, устойчивы к сезонным смещениям, в них практически не встречаются зыбучие пески и плывуны.
Мелкозернистый песок не пропускает воду, а удерживает ее, впитывая в себя. Поэтому мелкий тип песчаного грунта больше подвержен морозному пучению. При монтаже фундамента на такой почве траншею необходимо выложить полиэтиленовой пленкой для изоляции основания от взаимодействия с водой.

Пылеватый вид почвы напоминает по виду пыль, его еще называют лессовидным. Для монтажа фундамента подходит меньше всего. Впитывая влагу, он надолго ее удерживает, образуя грязь, по виду напоминающую глину. Имеет очень низкую степень несущей способности.

Строительство фундамента на почве такого вида — трудоемкий и дорогостоящий процесс, который усложняется возможностью образования плывунов.

Виды фундаментов

Вся нагрузка от построенного здания идет на фундамент. Его надежность определяет безопасное использование строения. Глубина фундамента равна длине от верхнего слоя почвы до нижней границы залегания основания.

Мелкозаглубленный фундамент на песчаном грунте

Для выбора наиболее подходящего вида основы следует учитывать не только вид и свойства почвы, но также высоту здания, особенности эксплуатации, используемые для строительства стен материалы. Различные виды фундамента и их особенности позволят определить, какой из них лучше подойдет для строительства.

Ленточное основание

Ленточный фундамент — наиболее распространенный вид. Представляет собой забетонированную вглубь почвы ленту по всему периметру планируемого строения и под будущими стенами. Он бывает мелкозаглубленным в почву или имеющим значительную глубину.

Мелкозаглубленный ленточный тип основания легко строится, есть возможность использования фундаментных блоков. Он лучше подходит для постройки деревянных строений из-за возможной просадки грунта.
Заглубленный ленточный тип фундамента чаще всего используют для возведения дома, имеющего подвал.

Схема устройства заглубленного ленточного фундамента

При этом требуется изолировать стены и пол подвала от воздействия влаги. При непучинистой почве основание можно сделать из бетонных или керамзитобетонных блоков свободной укладки.

Если грунт имеет высокую степень морозного пучения, то лучше использовать монолитный железобетон; для большего эффекта применить армирующий пояс, на котором будут держаться плиты перекрытия.
Однако не во всех случаях ленточный фундамент может обеспечить должную степень прочности дома.

На песчаной почве с очень мелкими частицами такой вид фундамента может приводить к перекашиванию и проседанию строения. Ленточный вид основания требует значительных материальных и временных затрат.

Столбчатая основа

Столбчатое основание представляет собой небольшие столбы, которые зарывают в специально подготовленные лунки. При закладывании основы между балками и поверхностью земли необходимо оставлять зазор. Такой вид фундамента можно использовать для строительства крупногабаритного дома на песке.

При возведении основания требуется меньше материальных и физических затрат, при этом строится оно быстро. Однако следует учитывать, что глубина столбов должна быть достаточной, чтобы грунт не вытеснял их на поверхность. В противном случае особенно если почва состоит из пылеватых частиц, столбы могут перекашиваться, разъезжаться, и строение быстро разрушится.

Монтаж столбчатого фундамента

Свайное основание

Свайная основа монтируется из полых металлических труб, имеющих на конце винт и объединенных сверху железобетонными балками или плитами. Такой вид основания отличается высокой надежностью, так как глубина установки свай находится ниже черты промерзания почвы.

Свайный фундамент используют на участках со слабым лессовидным грунтом (50 % пылеватых частиц) в основном на склонах и под зданиями в несколько этажей.

Сваи очень прочные и не деформируются даже при больших движениях грунта.

В некоторых случаях свайный фундамент может заменить ленточный. В зависимости от степени заглубления свайная основа бывает забивной, железобетонной и бетонной набивной, буровой железобетонной и винтовой.

Столбчатый фундамент на песчаной почве

Размещение свай в фундаменте может быть одиночным, в виде ленты и свай, а также свайных кустов. Усиление свайными кустами обычно проводится для закрепления слабого участка. В основном сваи устанавливают вертикально, но возможно их размещение под наклоном.

Установка такого вида фундамента обычно проводится с помощью специальной техники и требует небольших материальных затрат. Не рекомендуется для постройки массивных сооружений.

Плитная основа

Является самым надежным вариантом для возведения коттеджа на песчаном грунте. Плитная основа — это монолитное основание, состоящее из сплошной или решетчатой плиты из железобетона и сборной плиты с монолитным покрытием, которая заглубляется в землю на глубину не более полуметра.

Толщина плиты равняется 20–50 см. Плита может находиться как на поверхности почвы, так и быть углубленной в грунт. Ее заливают на всю площадь здания, отличается жестким каркасом. На дно подготовленного котлована засыпается щебенка, песок, а затем проводится изоляция от воды.

Для дома с цокольным этажом глубина плиточного фундамента рассчитывается в соответствии с проектной документацией. В таких зданиях закладывают глубокозаглубленный фундамент. Такой вид основания можно использовать для чернового пола.

Заливка плитного фундамента на песчаном грунте

При смещении песчаного грунта плита словно «плавает по волнам» вместе с домом, строение не разрушается благодаря жесткому и прочному каркасу.

Плитный вид основы больше подходит для маленького строения. Монтаж такого фундамента обходится очень дорого, так как для того, чтобы его сделать, требуется много арматуры и бетона.

Заключение

В целом строительство фундамента на песчаном грунте имеет незначительные отличия от строительства на других видах почв.

Опалубка для заливки фундамента

Для возведения фундамента необходимо руководствоваться общепринятыми правилами:

• Разработать план работ;
• Определить нагрузки на участок;
• Оценить свойства грунта и ландшафт;
• Принять во внимание возможность оседания фундамента, выбрать подходящую глубину для него и его тип;
• Сделать расчет габаритов основания фундамента;
• Выполнить дренажную систему и гидроизоляцию.

Источник