Фундамент на пучинистых и глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод

Какой фундамент лучше выбрать для такой почвы?

Это зависит от многих факторов, таких как:

• тип сооружения (частный домик или многоэтажка);материал (деревянный или бетонный);место, где возводится дом (на ровной поверхности или на склоне);финансовые возможности.

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.

Особенности строительства фундамента на глинистой почве

На глинистых грунтах можно возвести практически любое основание для дома, если учесть особенности конкретного участка и возможности застройщика.

При выборе фундамента следует принять во внимание следующее:

• Тип глинистой почвы на участке.
• Глубина промерзания грунта и уровень грунтовых вод.

В любом случае строительство фундамента должно начинаться с таких действий:

• Выемка грунта под всей площадью фундамента и выравнивание подошвы.
• Обратная засыпка площади песком или щебнем.

Этот процесс потребует дополнительных затрат, но существенно повысит прочность и надежность возведенной конструкции. Это особенно актуально в регионах с преобладание низких температур. Читайте подробную статью о том, как сделать надежную подушку под фундамент.

к оглавлению

Основание в виде бетонной ленты требует много сил и времени, но такой фундамент способен выдержать нагрузку массивного сооружения даже на глинистой почве.

Строительство ленточного основания выполняется по определенной технологии с учетом особенностей глинистого грунта.

Размечаем участок

к оглавлению

Земляные работы

Для закладки ленточного основания необходимо вырыть траншею. Подошва фундамента должна располагаться чуть ниже уровня промерзания грунта, по ширине траншею лучше сделать намного больше. При этом следует учесть толщину опалубки и обратную засыпку песком для защиты фундамента на случай замерзания и расширения глинистого грунта.

к оглавлению

Создание опалубки и армирующего пояса

Для опалубки используются опорные столбы, которые вбивают в грунт или устанавливают в процессе заливки бетонной подушки. На опоры нашивают достаточно толстые доски (ранее мы рассматривали как выбрать доски для опалубки). Для большей прочности опалубочной конструкции противоположные стенки соединяют перемычками из деревянных брусков, а с внутренней стороны устанавливают подпорки.

Армирующий пояс устанавливается внутри опалубки, он повышает способность фундамента к различным нагрузкам. Для изготовления каркаса используют металлические прутья сечением до 15 мм, их связывают специальными хомутами или мягкой вязальной проволокой ( более подробно про устройство армпояса фундамента с армированием и опалубкой).

к оглавлению

Заливка бетонного раствора

Для ленточного фундамента следует использовать бетон высокой прочности, чаще всего его готовят из цемента соответствующей марки, песка и щебня. Все материалы берутся в определенной пропорции, перемешиваются и разбавляются водой до нужной консистенции (также читайте статью о том, какое количество цемента необходимо на 1м3 бетона). В процессе заливки бетон подается небольшими порциями, каждый слой утрамбовывается или протыкается металлическим прутом. Это необходимо для удаления пустот из бетонной массы.

Готовый фундамент оставляют на месяц для набора бетоном необходимой прочности. В это время следует принимать меры по защите конструкции от осадков и солнечных лучей. Читайте более подробно когда можно снимать опалубку после заливки бетона.

к оглавлению

Это интересно: Фундамент для дома на песке (видео)

Причины деформаций фундамента здания и их предотвращение

Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента на глине.

Глины, состоящие из очень мелких частиц, могут накапливать в своем составе влагу и размываться грунтовыми водами. Вследствие этого глинистые грунты являются просадочными, пластичными и сильнопучинистыми. Пучинистыми с более низкой несущей способностью, чем глины, являются и суглинки — пески с примесью глины.

Тем, кто собирается укладывать фундамент своими руками на таких грунтах, следует иметь представление о наиболее часто встречающихся причинах повреждений оснований построек:

• просадка основания — постепенное погружение в почву. При малоэтажной застройке встречается достаточно редко. К тому же опорная площадь ленточного фундамента, как правило, заметно превышает расчетную площадь;
• выпучивание в случае заложения основания выше линии промерзания почвы может проявить себя в пучинистых грунтах, содержащих суглинки или влагонасыщенные глины. При промерзании они увеличиваются в объеме. Воздействуя на основание снизу вверх, их давление может превышать вес самого здания. При промерзании почвы на глубину прядка одного метра это воздействие может вызывать смещение до 15 см;
• боковые воздействия, которые не исчезают, даже если подошва основания расположена ниже, чем глубина промерзания грунта. Они способны оторвать верх фундамента от его низа или даже вытащить его вместе с замерзшей почвой. Отсюда следует, что мнение о том, что чем глубже основание фундамента, тем лучше, является ошибочным;
• боковой сдвиг.

Предотвратить повреждения фундамента можно следующими способами:

Рисунок 1 — Варианты возведения ленточного основания: 1 — Монолитный, 2 — Сборно-монолитный, 3 — Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним и нижним арматурным поясом, 4 — Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним арматурным поясом.

• внутри тела фундамента по всему его объему следует закладывать арматурный металлокаркас, который жестко связывает его верхнюю и нижнюю части;
• подошва основания должна быть шире, чем его верхняя частью, а стенки тщательно выровнены. Боковые поверхности желательно покрыть скользящим слоем — пленкой из полиэтилена или машинным маслом. Это заметно уменьшит боковое воздействие грунта на фундамент;
• действие боковых сил пучения грунта можно ослабить, применяя фундамент мелкого заглубления, поскольку в этом случае уменьшается его боковая поверхность.
• боковой сдвиг может возникнуть при возведении здания на крутом склоне. В этих условиях надежнее жестко связанные арматурой в продольном и поперечном направлении ленточные основания;
• глубину, на которую способен промерзать грунт, можно уменьшить, утепляя слой почвы вокруг фундамента пенопластом, керамзитом или шлаком.

Это интересно: Каким бетоном заливать фундамент — выявляем все нюансы

Какой тип фундамента выбрать?

Свайный фундамент – хороший выбор для пучинных грунтов

На пучинистых грунтах возводят фундаменты, способные сохранять устойчивость при касательном пучении.

Под воздействием этой силы, основания выталкивается в результате трения, между грунтом, меняющем объём, и стенками опоры дома.

Тяжёлые дома с фундаментом, заложенным ниже уровня промерзания, противостоят силам пучения грунтов с высоким уровнем грунтовых вод благодаря своей массе, а для лёгких конструкций возводят опоры следующих типов:

• плитный фундамент;
• ленточный фундамент;
• столбчатый фундамент;
• свайный фундамент.

Малозаглубленные типы оснований

Малозаглубленный ленточный фундамент

К малозаглубленным типам оснований относят плитный и ленточный. Они неплохо себя зарекомендовали на пучинистых грунтах и особенно популярны при строительстве лёгких конструкций: гаража, бани, беседки, летней кухни.

Отличительная черта плитного фундамента в том, что такой вид основания легко поднимается и опускается вместе с грунтом — «плавающая» платформа, которая не нанесёт ущерба строению.

Удобен плитный фундамент и при строительстве гаража, ведь монолитная плита послужит полом. Бетонное основание сделать самостоятельно несложно: достаточно залить цементный раствор или положить готовые плиты в котлован.

При строительстве гаража и других лёгких строений, малый вес здания не способен уравновесить касательное пучение. Если вы планируете ленточный фундамент, то необходимо расширить его подошву, которая сработает в почве как анкер и затруднит выталкивание платформы.

Достоинства плитного фундамента

Плитный фундамент

Главное преимущество плитного основания в надёжности и долговечности.

Но это ещё не все:

• высокая несущая способность;
• устойчивость при воздействии сил пучения;
• простота монтажа;
• можно сделать самостоятельно;
• снижение отрицательного воздействия грунтовых и талых вод на конструкцию;
• возможность построить цокольный этаж.

Однако, при такой массе положительных качеств, у этого типа фундаментов есть значительный недостаток — большие финансовые траты на материал.

Столбчатый фундамент

Одним из условий надёжности основания на пучинистых грунтах является его заложение ниже уровня промерзания. В некоторых регионах страны эта отметка может находиться на значительной глубине, свыше 2,5 м. В таких случаях используют свайные и столбчатые типы фундамента.

Столбчатые опоры возводят из:

• камня;
• бетона;
• кирпича;
• бутобетона;
• железобетона.

Конструкция столбчатого фундамента

Материал выбирают в зависимости от местности и характеристик здания: массы, высоты.

Для уменьшения нагрузки на грунт, попросту говоря, чтобы дом не «утонул» в почве, подошву столбов нужно сделать шире или положить плиту большую по размерам. Такой анкер не даст силам пучения вытолкнуть фундамент.

Промежуток между столбами не должен превышать 2,5 м, а сечение зависит от выбора материала.

Обустройство кирпичной опоры на сильнопучинистых почвах и большой глубине сделать невозможно. Уровень грунтовых вод в шурфах высокий, земля размягчённая, и осыпается.

Ленточное и свайное основание

Проектирование и возведение домов на основании из сваи, профессиональные строители считают наиболее устойчивым. Поскольку такой тип платформы сводит до минимума свойства грунта к морозному пучению, а площадь основания сваи настолько мала, что воздействием касательных сил можно пренебречь.

Сваи можно применять при строительстве в любом регионе России, глубина их заложения достигает 12 м, а при использовании сборных свай до 24 м, а значит уровень промерзания пройден. Посмотрите видео, как построить свайный фундамент.

Сваи различают:

• винтовые;
• буронабивные;
• деревянные;
• железобетонные;
• шпунтовые;
• трубобетонные;
• грунтоплавленые.

Забиваемые сваи при строительстве на пучинистых грунтах применяются в основном для тяжёлых конструкций, поскольку не способны сопротивляться силам вертикального пучения.

Свайные опоры фундамента переносят нагрузку от массы строения на неподвижный пласт глубинного грунта. Что позволяет вести строительство даже при наличии близкого расположения грунтовых вод, на почвах с низкой плотностью, где не всегда плитные фундаменты гарантируют требуемую нормами надёжность.

Плюсы и минусы мелкозаглубленного основания

Для начала перечислим недостатки, благо, их значительно меньше. Главным из них является необходимость строительства дома в сжатые сроки. Проводить строительство мелкозаглубленного фундамента на промерзшем грунте нельзя. Кроме того, ни в коем случае нельзя начинать монтаж фундамента осенью, чтобы возвести на нем дом весной, когда температура окружающего воздуха повысится.

Заготовленный с осени фундамент может просто вытолкнуть пучинистым грунтом. Дом следует начинать возводить сразу после того, как фундамент наберет достаточную прочность (если для строительства был выбран бетон, а не готовые ЖБИ или кирпич). Из-за этого для большинства регионов нашей страны максимальный срок, в который должны быть проведены все работы, составляет 5-7 месяцев, не более. Не для всех людей это удобно и приемлемо.

Также, как уже говорилось, прочность мелкозаглубленного фундамента меньше, чем обычного, но в первую очередь это актуально для обычного грунта, а не пучинистого.

Зато достоинства более многочисленны:

• Траншея для фундамента имеет сравнительно небольшую глубину (обычно не более 50 сантиметров), что позволяет выполнить земельные работы без привлечения тяжелой техники.
• Расход строительных материалов существенно сокращается, благодаря чему финансовые расходы также снижаются.
• Большой выбор строительных материалов: бетон, железобетонные блоки или кирпич. Выбирайте тот, который устроит вас по затратам времени и денег.
• Подвальное помещение можно легко утеплить.

Сильные стороны ленточного фундаментного мелкого заложения

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине

Такой фундамент являет собой ж/б ленту, которую необходимо заложить под каждую из стен возводимой постройки. Подобное основание нашло своё применение для тех типов почвы, которые не относятся к числу чрезмерно вспучиваемых.

В таких разновидностях земли грунтовые воды не должны располагаться высоко. На подобных фундаментах обычно возводят только лёгкие частные постройки, а также прочие типы конструкций.

Перед тем, как возвести мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, рекомендуем ознакомиться с достоинствами такого сооружения:

1. Ленточное основание рассматриваемого типа позволит вам заметно сэкономить на финансовых затратах, поскольку он имеет гораздо меньшую стоимость, нежели цена аналогичного фундамента, имеющего глубокое заложение.
2. Становится возможным значительное сокращение объёмов земляных работ, а также действий по обустройству опалубочной конструкции и осуществлению армирования. Данная особенность позволяет значительно уменьшить сроки возведения монолитного ЛФ-основания мелкого заложения.
3. При желании вы сможете обустроить небольшой подвал в здании.
4. Если сравнивать с незаглублённым основанием, рассматриваемое сооружение менее подвержено воздействиям пучинистого грунта.

Кроме всего прочего, подобная конструкция успешно выполняет следующие задачи, среди которых можно отметить следующие:

• Прочное удержание постройки на месте;
• Его предохранение от влияния деформационных процессов в тех случаях, когда был произведён верный расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Перед началом постройки основания такого типа требуется помнить о некоторых важных особенностях. Ленточное монолитное основание мелкого заглубления нуждается в обеспечении защиты от различных осадков. В связи с этим возникает необходимость в обустройстве водостоков. Таким образом, становится возможным отведение воды от фундамента. Кроме всего прочего, необходимо помнить следующее:

• После того как фундамент будет залит, возникает надобность в производстве отмостки;
• В том случае, если вы планируете самостоятельно размешать бетон, то следует отслеживать то, что все слои должны быть заложены одновременно. С этой целью необходимо задействовать хотя бы несколько помощников, в некоторых ситуациях приходится обращаться к услугам спецтехники.
• К тому же, особенности фундаментов на глине таковы, что следует накрывать его плёнкой. Делается это во избежание формирования трещин.
• Крайне не рекомендуема экономия на качестве бетонного раствора;
• Также лучше не оставляйте фундаментное основание на зиму, постарайтесь покончить со строительством до начала зимнего периода времени.

Расчет для мелкозаглубленного фундамента

Следует привести пример расчета мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. Например, строится одноэтажный дом с такими размерами:

• высота — 4 метра;
• ширина — 5 метров;
• длина — 10 метров.

Конструкция включает две несущие внутренние стены с высотой каждой в 4 м и длиной в 3 м. Пол не опирается на фундамент, заливается бетоном. Основание будет иметь форму ленты с шириной подошвы в 40 см и глубиной в 70 см. Выполнен фундамент из армированного бетона, для чего применяется арматура с диаметром в 12 мм. Каркас будет иметь два пояса, каждый из которых состоит и пяти прутьев, перемычек с длиной в 25 см. Такие перемычки ставятся с шагом в 50 см.

Чтобы узнать массу, которую будет иметь ленточный фундамент, необходимо определить такие значения:

Схема мелкозаглубленного фундамента с гидроизоляцией на печанной подушке.

• геометрические размеры конструкции;
• плотность используемого строительного материала.

Геометрические размеры узнать довольно просто. Так, длина фундамента равна периметру будущего здания, то есть надо просто вычислить сумму его сторон:

10+10+5+5+3+3=36 метров.

Ленточный фундамент будет заливаться не только под наружными фасадными стенами, но и под внутренними несущими, поэтому учитывают их тоже.

Теперь можно найти объем исходя из того, что высота ленты равна 70 см, а ширина — 40:

V=36×0,4-0,7=10,08 метра кубического.

Но это общий объем, из которого необходимо вычесть арматуру, чтобы узнать количество бетона. Зная, что ленточный фундамент имеет два пояса по пять прутков с перевязкой, считают длину для каждого:

10-0,5-0,5=9 метров.

Длина всех поясов будет равна:

2×(9×2+4×2+2,5×2)=62 м.

Каждый пояс имеет по пять прутьев, значит, общая их длина составляет: 62×5=310 м.

Теперь определяют длину необходимых перемычек для армирования:

Схема армирования мелкозаглубленного фундамента.

9/0,5+1=19 шт.,

4/0,5+1=9 шт.,

2,5/0,5+1=6 шт.

Для одного верхнего пояса количество перемычек составляет:

19×2+9×2+6×2=68 штук,

Так как длина одной перемычки составляет 0,25 метра, то общая длина составляет:

68×0,25=17 метров.

Для всех горизонтальных перемычек для каркаса длина составляет:

17×2=34 метра.

Для вертикальных перемычек учитывают, что с одной стороны их идет 68 штук и с другой столько же. То есть получается 136 штук с длиной одной в 40 см. Общая их длина составляет:

136×0,4=54,4 м.

Теперь вычисляют общую длину арматуры, которую требует мелкозаглубленный фундамент:

310+34+54,4=388,4 м.

Чтобы узнать площадь сечения для арматуры, используют формулу площади круга:

Схема приготовления раствора бетона для фундамента.

3,14×0,000036=0,00011 кв. метра.

Для получения объема используют формулу:

0,00011×388,4=0,04 куб. метра.

Теперь получают объем только для арматуры:

10,08-0,04-0,04=10 куб. метров.

Значение 0,04 берется из расчета, что мелкозаглубленный фундамент будет армироваться и по углам.

При помощи такого не слишком сложного расчета определяют, что ленточный фундамент на пучинистых грунтах требует:

• 10 куб. метров цемента (при плотности 2500 кг на кубометр);
• 0,08 куб. метра металлической арматуры (при плотности 7800 кг на кубометр).

То есть общая масса всего основания, которое возводится на пучинистых грунтах в виде ленточного фундамента, будет составлять:

10×2500=25000 кг,

0,08×7800=624 кг,

25000+624=25624 кг.

То есть ленточный фундамент имеет массу в 25624 кг.

Строительство дома на пучинистых грунтах не является самым оптимальным вариантом. Но если другого выхода нет, то необходимо тщательно рассчитать будущее основание, чтобы после его сооружения конструкция не выталкивалась из почвы по время зимнего пучения. Сделать это не так сложно, но необходимо проявлять внимательность, чтобы при эксплуатации не произошли деформации фундамента, а значит, и самого дома.

Когда возводят?

Незаглублённый столбчатый фундамент (НСФ) – это сетка из точечных опор, которые не погружены вглубь земли, а передают нагрузку от сооружения непосредственно на поверхность земельного участка.

На таких столбах чаще всего строят:

• бревенчатые,
• щитовые,
• каркасные дома,
• бани,
• хозблоки,
• пристройки,
• летние кухни и т.п.

НСФ возводят не только исходя из малого веса сооружения, но и при наличии прочного грунтового основания.

Фундаменты такого типа целесообразно возводить на скалистых, крупнообломочных грунтах в районах с низкой сейсмологической опасностью и отсутствием подвижек почвы. Возможна установка НСФ на пучинистых основаниях. Об этом будет рассказано ниже в отдельной главе.

Фундамент — плита, плитный фундамент

Стены дома опираются на плиту фундамента

Фундамент в виде монолитной железобетонной плиты под всей площадью дома

— еще один вариант мелко заглубленного фундамента.

Большая площадь опоры позволяет значительно уменьшить удельные нагрузки на грунт. Усиленное армирование и большой расход бетона делают плитный фундамент самым дорогим в частном домостроении.

Фундамент — плиту для частного дома, из-за его высокой стоимости, целесообразно применять при слабой несущей способности грунта на участке.

Плитный фундамент, так же, как другие типы фундаментов, для защиты от морозного пучения грунта может быть выполнен с устройством теплоизоляции или без неё.

Стены дома опираются на мелко заглубленный ленточный фундамент с монолитной плитой подвесного пола по грунту.

Следует различать

плитный фундамент и мелко заглубленный монолитный ленточный фундамент с подвесными полами по грунту.

В последнем случае заливают монолитный железобетонный ленточный фундамент и монолитную железобетонную плиту пола по грунту.

В этом варианте монолитная железобетонная плита пола не участвует в передаче нагрузки от веса здания на грунт

, а исполняет роль плиты перекрытия и должна рассчитываться на нормативную нагрузку перекрытий, иметь соответствующую прочность и армирование.

Грунт фактически здесь используется только как временная опалубка при устройстве железобетонной плиты перекрытия. Такую конструкцию часто называют «подвесной пол по грунту».

Ленточный фундамент с монолитной плитой подвесного пола часто ошибочно считают плитным фундаментом с ребрами жесткости

. Конструкции действительно похожи, но есть существенная разница в деталях — армировании, размерах.

Во всех случаях при устройстве фундаментов необходимо предусматривать водозащитные мероприятия, направленные на снижение деформаций пучения грунта — обеспечивающие уменьшение влажности грунта, понижение уровня подземных вод, отвод поверхностных вод от дома

посредством устройства вертикальной планировки,дренажных сооружений, водосборных канав, лотков, траншей и т.п.

Мало заглубленные фундаменты следует с осторожностью применять для домов на крутых склонах и откосах. Для мало заглублённых фундаментов довольно велика опасность сдвига (соскальзывания) из-за практически полностью отсутствующего защемления в грунте

Для мало заглублённых фундаментов довольно велика опасность сдвига (соскальзывания) из-за практически полностью отсутствующего защемления в грунте.

Как видим, выбор принципиальной конструкции и расчет фундамента сложная и ответственная задача. Итоговые результаты прежде всего зависят от достоверной оценки грунтов в основании здания, которые без изысканий получить достаточно сложно. Цена ошибки может быть очень велика.Самостоятельный выбор фундамента можно рекомендовать для вспомогательных, хозяйственных построек и небольших садовых домиков.

Проектирование фундамента для строительства дома разумнее заказать специалистам.

Дополнительную информацию по устройству и применению малозаглубленных фундаментов можно получить из книги одного из авторов СНиПов В.С. Сажина «Не зарывайте фундаменты вглубь». Скачать книги в формате djvu 389 кбайт.

Выбери тип фундамента для своего дома —

Какой фундамент выбрали Вы? Голосуйте! Узнайте, что выбрали другие.

Смотреть!

— все опросы

Следующая статья:

Предыдущая статья:

⇆

Разновидности глинистой почвы

Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.

В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:

• Глина, которая пригодна для сооружения фундамента, отличается однородным составом, а уровень промерзания расположен выше водоносных слоев. Пластичность массы и высокая сыпучесть затрудняют сооружение надежной основы будущего здания.
• К примеру, глинисто-песчаная смесь с содержанием мелкой каменной фракции является надежной базой, слабо подверженной вспучиванию. Строительство не доставит проблем, а устойчивость и долговечность постройки будут обеспечены.

Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь