Типы почв под фундамент

Оптимальный выбор типа фундамента для конкретного грунта

Каждый человек, который решает строить дом на своем земельном участке, вынужден подбирать оптимальный для конкретного типа почвы, фундамент. Если не провести подробную геодезическую разведку почвы, а также не учесть глубину промерзания, то уже через несколько лет основание деформируется с дальнейшим разрушением. Поэтому, любое строительство здания всегда нужно начинать с разведки участка и изучения структуры почвы, ведь свойства грунта играют важную роль.

Критерии состояния почвы

Учитывая, что самые популярные и дешевые в строительстве – это ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой, то и встретить их сейчас не проблема, но далеко не всегда они способны выдерживать допустимые нагрузки, а свойства конкретной почвы не позволяют возводить большие дома.

Популярные основания не всегда будут оптимальными для конкретной территории, ведь они не всегда способны выдерживать большие постоянные нагрузки на мягких почвах. Поэтому, кроме критерия «цена-качество», фундаменты также подбираются по критериям состояния почвы, а именно:

• какой тип грунта на площадке приоритетнее;
• состояние и высота залегания грунтовых вод;
• вертикальная структура почвы;
• глубина промерзания;
• наличие просадочных пород;
• тип здания, его масса и размеры;
• характеристики основания и наличие твердых пород на различных глубинах.

Застройщику или хозяину участка важно знать, есть ли возможность присутствия одновременно разных типов грунтов.

Структуры грунта и особенности

Грунты можно подразделить на пять основных типов, и у каждого из них есть свои особенности. Например, хрящеватый грунт состоит с песка и глины, имеет каменистое основание. Благодаря малому содержанию просадочных пород, такой грунт оптимален для строительства, он не размывается водой, имеет небольшую глубину промерзания и обладает высокой прочностью.

Из-за разного состава почвы, хрящеватые грунты имеют хорошую фильтрацию, обладают отличными несущими свойствами и выдерживают значительные нагрузки. Существуют и другие виды:

1. Песчаный грунт достаточно легкий, быстро пропускает воду, и водные горизонты залегают глубоко. Как правило, промерзает на глубину до метра, на нем возводятся основания ленточного типа из железобетонных блоков или некоторые виды столбчатых конструкций. Содержание просадочных пород огромное, поэтому такие почвы склонны к горизонтальному и вертикальному смещению.
2. Скалистая почва считается одной из самых прочных, не подвержена пучению, глубина промерзания незначительная. При строительстве домов на таких почвах иногда даже не углубляют сильно подошву, поэтому и стоимость возведения дома незначительная, а содержание просадочных пород практически сведено к минимуму.
3. Свойства глинистых грунтов таковы, что они содержат много воды, поэтому даже под воздействием незначительных осадков сразу превращаются в жижу. Поэтому, не отличаются прочностью, склонны к пучению и имеют большую глубину промерзания, а также имеют высокое содержание просадочных пород. За счет проседания на неравномерных слоях грунта, часто возникает просадка основания в разных местах, которая неизбежно приведет к полному разрушению дома. Такая почва считается неблагоприятной для строительства, на ней практикуют использование ленточного блочного или бетонного монолитного фундамента, свойства которых позволяют нейтрализовать пучение.
4. Торфянистые грунты очень легкие, имеют огромное количество пор и не отличаются прочностью. Торфяник сильно насыщен влагой, грунтовые воды расположены высоко. Тут единственно правильный вариант – это устройство монолитной бетонной плиты или столбчато-ригельного основания. Такие грунты обладают свойством неравномерного пучения, они неустойчивые и содержат много просадочных пород.

Ключевые свойства грунта при выборе типа фундамента

Выбор типа фундамента напрямую зависит от глубины промерзания грунта. Скалистые почвы считаются непромерзаемыми, ведь в них содержится минимум грунтовой воды. Конечно, они также могут охладиться до отрицательных температур, но не содержат просадочных пород и укреплять основания тут не нужно. А вот глинистые и торфяные почвы промерзают на большую глубину, поэтому нужно сразу рыть глубокие котлованы, а это затратно.

Наличие просадочных пород в грунте, к которым относятся пласты глины, песка или торфа тоже имеют немалое влияние. Чем их больше, тем менее устойчивый грунт, и в этом случае нужно дополнительно проводить укрепление основания. Можно, конечно, поменять пласты глины на песок и утрамбовать, но это дорогое удовольствие, и далеко не каждому будет по карману.

Очень важна степень пучения и возможность подвижек при сейсмической или иной активности. Неустойчивые почвы склонны к горизонтальному движению, поэтому тут сразу проводится дополнительное укрепление почвы сваями или столбами ниже глубины промерзания. Такие грунты очень слабые, поэтому подошва основания устанавливается глубоко.

Влияние типа строения на выбор оптимального фундамента

Понятно, что нагрузка на единицу площади основания грунта сильно зависит от того, какие строительные материалы используются при строительстве здания. Ведь масса несущих стен, сделанных из кирпича и с деревянным перекрытием, существенно меньше, чем аналогичная железобетонная конструкция. Соответственно, построить массивный кирпичный дом на болотистой слабой почве может только оптимист. Тут спасет разве небольшой компактный дом на свайном ростверке.

Также важную роль играет наличие или отсутствие подвала или цокольного этажа. Например, на столбчатом фундаменте сделать подвал технически практически не реально, а вот на сборном монолите – можно. Тут также можно комбинировать типы оснований, это сейчас не составит большого труда. Подвалы себя оправдывают, если есть слабые почвы с послойным расположением неустойчивых типов грунтов.

В любом случае, стоит устраивать основания таким образом, чтобы подошва была ниже глубины промерзания. Почва на такой глубине стабильная, предсказуемая и отлично справляется с нагрузками, а свойства позволяют выдерживать значительные нагрузки. А оптимальный вариант – это скалистые породы, но найти их на равнинной местности очень сложно.

Материал для фундаментов

Вариантов тут также большое количество, начиная от натурального камня или дерева, заканчивая мощным и тяжелым железобетоном. Соответственно, тип фундамента играет важную роль, учитывая материалы для возведения. Но и масса конструкции будет иной, о чем нужно всегда помнить:

1. Бутобетон. Это современный строительный материал, который пользуется популярностью через свою небольшую массу, компактные размеры и стойкость к влаге. Состоит с природного камня и бетонного раствора, где раствор служит клеем и надежно защищает камень от смещения. Используется в тех случаях, когда на близлежащей территории есть достаточное количество камня. Он оптимален при строительстве домов на песчаных и скалистых почвах, нельзя использовать на слабых и неустойчивых глинистых грунтах.
2. Железобетон. Это монолитные или бетонные блоки, армированные стальными прутьями в направлении основных нагрузок. Железобетонные конструкции можно сделать самостоятельно сразу на площадке или купить уже готовые.

Кирпич и дерево сейчас практически не применяется, эти материалы не долговечные, слабые и неустойчивые. Их часто используют для создания ростверков, дополнительно устанавливают гидроизоляцию и теплоизоляцию.

Виды фундаментов и их использование на конкретных типах грунтов

Конструктивные особенности современных фундаментов позволяют подобрать оптимальный вариант для применения на хороших грунтах и тех, у которых самые нежелательные характеристики. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Столбчатые фундаменты

Это конструкция с несущими столбами прямоугольной или круглой формы. Производятся столбы из различных материалов, часто используется бутобетон с дополнительным армированием.

Бетоном заполняются скважины до высоты залегания грунта, а затем поднимаются до уровня ростверка кирпичом. Столбчатые основания дешевые в возведении, можно использовать подручные строительные материалы, не нужно использовать гидроизоляцию, а также возводить здание на слабых просадочных грунтах. Но ростверки не защищены от проветривания, поэтому нужно делать теплоизоляцию подполья. А это дополнительные финансовые расходы.

Такие основания используются на относительно легких почвах, не подверженных пучению и горизонтальному смещению. Ведь столбы между собой практически ничем не соединены, поэтому при подвижках возможна деформация и разрыв ростверка с дальнейшим обрушением здания.

Столбчатые фундаменты с перевязкой

Такие основания более прочные и устойчивые, чем обычные конструкции, в них используется армирование горизонтальных и вертикальных поясов. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно повышает стоимость 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.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Это монолитная конструкция, возведенная на небольшой глубине и выступающая над поверхностью, формируя цоколь. Лента залегает на глубине до метра, иногда даже до 50 см, под бетонной лентой предусматривается песчаная подушка.

Этот тип основания практикуют при возведении небольших высотных зданий, можно сделать подпол или небольшой погреб. При устройстве таких оснований практикуется устройство шурфов, которые используются для дополнительного укрепления конструкции.

Интервал шурфов составляет до полутора метров, они армируются и заполняются бетоном, а скважины часто устраивают ниже глубины промерзания. Практикуется на песчаных почвах и суглинках, его преимущество – универсальность и дешевизна. Только нужно помнить, что это монолитная конструкция и все блоки нужно обязательно соединять между собой армированием и качественным бетонным раствором.

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Этот самый надежный тип основания, который используется на слабых пучинистых почвах, или с большим содержанием просадочных пород. Свойства такого основания позволяют его использовать также на скальных породах с глубоким залеганием осадочного слоя.

Подошва ленты всегда устанавливается ниже глубины промерзания грунта, поэтому он выдерживает даже сильные вертикальные подвижки грунта. Такое основание также способствует обустройству полноценного подвала различной высоты.

Монолитное основание

Это единственный тип фундамента, который можно использовать на торфяных или глинистых почвах с высоким залеганием грунтовых вод. Он может быть мелкозаглубленным или глубокозаглубленным, позволяет сделать подвал, ведь тут на песчано-гравийной подушке создается монолитная железобетонная плита расчетной толщины.

Единственный недостаток – это необходимость идеально ровной строительной площадки, иначе со временем монолит начнет медленно сползать. Свойства конструкции таковы, что можно и не делать сложные расчеты несущей способности или даже делать дополнительное укрепление почвы.

Источник

Как самостоятельно определить тип грунта: виды и свойства почв, особенности построения фундамента

Надежное основание необходимо для обеспечения прочности всего здания. Выбор конструкции фундамента, применяемого при возведении строения, зависит от многих причин.

Определяющими факторами в этом вопросе состав являются грунта, уровень грунтовых вод и глубина промерзания.

Баня, построенная на прочном фундаменте, простоит долгие годы без разрушения несущих конструкций и трещин в стенах и перегородках.

Перед началом расчетно-проектных работ на земельном участке проводятся инженерно-геологические изыскания.

В ходе указанных мероприятий на стадии разработки строительной документации решается ряд задач:

1. Определение состава грунтов и их механических свойств для получения с целью получения данных для расчетов фундамента.
2. Полевые испытания почвы на предмет определения деформационных и прочностных параметров почв.
3. Исследование способности грунтов противостоять динамическим и статическим нагрузкам, возникающим в результате возведения того или иного вида фундамента.

Решением перечисленных задач занимаются высококвалифицированные специалисты с использованием специальных приборов и лабораторного оборудования. Это достаточно дорогостоящие исследования.

При индивидуальном строительстве обычно используются упрощенные методики, которые доступны подавляющему большинству наших сограждан.

Классификация почв и их свойства

В ходе инженерно-геотехнических изысканий осуществляется комплексное изучение природных условий строительной площадки.

Для закладки фундамента достаточной прочности решающее значение играет состав грунтов и их свойства. В строительной отрасли имеется четкая система классификации почв, которая выделяет следующие их виды:

1. Скальные породы.
2. Полускальные грунты.
3. Крупнообломочные.
4. Песчаные и супесчаные несвязанные почвы.
5. Глинистые или связанные грунты.

Cтроителям часто приходится работать со всеми перечисленными типами. Каждый из видов грунтов имеет присущие только указанной категории свойства.

При закладке фундамента учитывается не только тип почвы, которая по мере заглубления не является однородной.

Обычно земельные участки имеют верхний растительный или плодородный слой, ниже могут располагаться песчаные, супесчаные породы, глина и суглинки.

Толщина слоев грунта при выборе конкретной схемы расчета фундамента также учитывается наряду с другими факторами.

Характеристики отдельных типов почв

В средней полосе России преобладают грунты песчаного и глинистого типов, реже встречаются крупнообломочные, полускальные и скальные породы. Каждый тип обладает определенными свойствами.

Песчаные и супесчаные грунты состоят в основном из мелких частиц размером от 0,05 до 2 мм осадочных пород и характеризуются крайне низкой пластичностью.

При возведении фундаментов на такой земле следует закладывать больший запас прочности.

Глинистые грунты в своем составе имеют еще более мелкие частицы с размером менее 0,05 мм. Такая почва образовалась в результате разрушения первичных скальных пород и их преобразования в условиях высокого давления.

При закладке фундаментов тип грунта определяет технологию проведения земляных работ, общие трудозатраты и соответственно их сметную стоимость.

От вида почвы зависят также и выбор типа основания, и его основные параметры.

Методики самостоятельного определения видов почв

Практика индивидуального строительства предполагает необходимость экономии средств. Многие операции, в том числе и по определению состава грунта, выполняются своими силами без привлечения специалистов.

Существуют достаточно простые способы определения вида почвы участка, где будет возводиться фундамент.

Земля, изъятая с площадки, смешивается с небольшим количеством воды и раскатывается в виде цилиндра.

Полученную массу пытаемся свернуть в колечко, если это удается, грунт имеет в своем составе не менее 2/3 глины и суглинков. В случае распада на отдельные фрагменты небольшого размера почва содержит большое количество песка.

Еще один несложный тест – немного грунта помещается в прозрачную емкость с водой, помутнение жидкости означает большое присутствие мелких суглинистых частиц.

Виды строительных оснований

Определение состава грунтов на участке позволит обосновано выбрать конкретный вид фундамента.

Основные типы оснований: ленточный, плитный, столбчатый и свайно-ростверковый применяются в зависимости от конкретных условий площадки.

Грунт, на котором придется строить здание, подвергается довольно высоким механическим нагрузкам и в свою очередь оказывает влияние на опорные конструкции.

Наиболее прочный вид фундамента – ленточный, который представляет собой бетонную полосу прямоугольного или квадратного сечения, армированную стальным прокатом или композитными материалами.

Наиболее экономичный вариант с мелкозаглубленным основанием делается на стабильных грунтах.

Для самых неустойчивых и насыщенных влагой почв рекомендуется использование монолитных плитных фундаментов.

Выбор типа основания в зависимости от типа почв

По результатам инженерно-геотехнических изысканий и определения вида грунта осуществляется моделирование процессов.

Наиболее распространенный тип фундамента для малоэтажного строения – ленточный, технология строительства такого основания отработана и проверена временем. На заболоченных и подвижных грунтах лучшим вариантом будет использование свай с перевязкой.

В фундаменте такого типа основная нагрузка передается через опорные элементы на более глубокие и стабильные слои.

При использовании легких конструкций возможно применение винтовых и свайно-ростверковых оснований. Несущие балки могут иметь контакт с грунтом и частично заглубляться в него.

Основное преимущество таких опорных конструкций – отсутствие необходимости в сложной и дорогостоящей гидроизоляции.

Особенности закладки оснований на разных типах почв

При возведении фундамента имеют значение такие характеристики грунтов, как плотность, влажность, механическая прочность и пластичность.

Эти показатели необходимо учитывать при проведении земляных работ.

Особое значение имеет такой параметр как сцепление и максимальный угол естественного откоса. Легче всего работать на песчаных и супесчаных грунтах, но фундамент в таком случае нуждается в дополнительном усилении.

Исследование состава почвы на участке перед началом строительства – процедура обязательная.

Только по итогам инженерно-геотехнических изысканий можно получить обоснованные рекомендации об оптимальном для данной площадки типе фундамента.

Изыскания могут производиться как профессионалами, так и самостоятельно без привлечения специалистов.

Источник