Устройство фундамента на пучинистых грунтах, глинистых: основание

Содержание
  1. Устройство фундамента на пучинистых грунтах
  2. Критерии выбора типа фундамента
  3. Основные этапы и принципы монтажа фундамента для гаража.
  4. Требования к арматуре перед заливом бетона
  5. Риски строительных работ на грунтах с пучением
  6. Неравномерная осадка основания постройки и ее особенности
  7. Подготовка траншеи
  8. Заливка
  9. Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания
  10. Свайные и столбчатые основания
  11. Преимущества свайно-ростверковых оснований
  12. Расчет показателя гибкости конструкций здания
  13. Фундамент для пучнистого грунта
  14. Ленточный мелкозаглубленный фундамент
  15. Свайный (столбчатый) фундамент
  16. Фундамент-плита
  17. Недостатки свайно-ростверковых фундаментов на пучинистых грунтах
  18. Методы борьбы с вспучиванием
  19. Видео
  20. Расчет интенсивности пучения на участке
  21. Как снять воздействие пучения на грунт?
  22. Разновидности фундаментальных основ для грунтов, подверженных вспучиванию
  23. Другие варианты оснований
  24. Столбчатые фундаменты на пучинистых грунтах
  25. Фундаменты повышенной жесткости
  26. Плитные фундаменты
  27. Что нужно знать при возведении фундаментов на слабых грунтах
  28. Пошаговая инструкция по возведению
  29. Ленточный
  30. Столбчатый
  31. Комбинированные конструкции
  32. Свайный
  33. Плитный

Устройство фундамента на пучинистых грунтах

Схема устройства фундамента на пучинистых грунтах
Схема устройства фундамента на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод

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:

  • Заглубленный фундамент. Это дорогая с технической и монтажной точки зрения конструкция, где монолитная или блочная подошва устанавливается на глубине ниже зоны промерзания почвы на плотные грунты.
  • Мелкозаглубленное основание с увеличенной жесткостью на изгиб. Это специфический вид конструкции, часто применяется в промышленном и административном строительстве. Тут используются конструкции, которые могут независимо принимать неравномерные деформации основания и при этом сохранять целостность здания в целом.
  • Использование столбчатых фундаментов с незаглубленными или мелкозаглубленными ростверками. Практикуются при возведении небольших жилых и хозяйственных сооружений, отличаются практичностью и быстротой сооружения.
  • Теплоизоляционные фундаменты мелкого заложения. Это вариант ростверковых оснований, только вокруг столбов и ростверка сооружается специальная зона утепления, которая нейтрализует воздействие промерзлой почвы на основу.

Критерии выбора типа фундамента

  1. Высокий уровень надежности
  2. Повышенная прочность
  3. Возможность работы с любым типом зданий
  4. Возможность выполнения строительства в короткие сроки

Основные минусы:

  1. Длительный период времени на земляные работы
  2. Большая масса материалов
  3. Высокая стоимость материалов
  4. Сложность работы

При установке фундамента на сваях надо учитывать его основные положительные и отрицательные особенности.

Плюсы:

  1. Минимальное количество используемых строительных материалов
  2. Доступная стоимость
  3. Низкая усадка материалов
  4. Простота исполнения
  5. Возможность установки на самых трудных участках

Минусы:

Из основных недостаток можно выделить только один – при проведении работ требуется использовать специализированное оборудование.

В качестве материала для установки свай можно брать дерево, бетон, а также железобетонное полотно.

Типы свай. Разделяются в зависимости от способов установки в землю:

  • Забивной тип свай. Предварительно изготавливаются и затем опускаются в почву.
  • Набивной вид. Установка производится непосредственно в земле в специальном канале.

Также сваи классифицируются по способам состояния в почве:

  • Стойка. Устанавливается в плотную землю. Оказывает дополнительное давление на грунт
  • Висячий вид. Устанавливается в случаях низкой плотности грунта.

Для достижения высокой экономичности рекомендуется использовать деревянные сваи. Однако при их установке следует учитывать характеристики грунта. При постоянной его влажности произойдет быстрая порча оборудования, и снизится срок его эксплуатации.

Для увеличения срока службы и достижения наибольшей прочности рекомендуется использовать сваи из железобетона. Они не подвержены разрушениям из-за влажности, но находятся в высокой ценовой категории.

Основные этапы и принципы монтажа фундамента для гаража.

  • Расчет основных параметров
  • Тип фундамента
  • Основные этапы и принципы монтажа
  • Обустройство фундамента

Такую популярную строительную систему, как фундамент под гараж, например, деревянный, следует непременно сделать стабильной, безопасной и высококачественной. В противном случае высокая влажность может вызвать коррозию кузова вашего автомобиля. Классический вариант – сделать основы по вычислениям квалифицированных специалистов после изучения почвы и привязки к нужной местности всех готовых чертежей. Для этого проект нужно подбирать максимально правильно и соблюдать все размеры, а также базовые этапы строительства.

fundament-pod-garazh-svoimi-rukami
Фундамент под гараж своими руками.

Однако многие специалисты считают, что для создания такой конструкции, как фундамент под гараж, достаточно только желания и базовых навыков строительно-монтажных работ. В первую очередь, необходимо определить, из какого именно стройматериала следует сделать стены гаража. В случае если он будет произведен по каркасной методике, подойдет незначительный плитный фундамент. Однако самыми популярными считаются гаражи из кирпича или пеноблоков.

Для подобного варианта прекрасно подойдет строительство ленточного фундамента.

Требования к арматуре перед заливом бетона

Из-за малого заглубления и повышенных требованиях к надежности фундамент под гараж всегда армируется объемным каркасом. Отдельные элементы соединяются хомутами или проволокой и размещаются равномерно, с шагом не более 20 см по вертикали, 30-40 – по горизонтали.

Важно! Правила бетонирования предполагают заложение 5 см отступа металлопроката от краев конструкций, при частом контакте фундамента с влагой предпочтение отдается композитным маркам.

Риски строительных работ на грунтах с пучением

Вспученные типы почв опасны тем, что в первый зимний сезон эксплуатации здания оно может деформироваться и дать усадку. К часто встречающимся дефектам относят:

  • прогиб строения из-за неравномерной усадки, который влияет на качество кровельного покрытия;
  • сдвиг почвы во время проседания средней части дома, из-за чего на нем появляются трещины;
  • крен жестких конструкций, возводившихся без заглубления фундамента;
  • перекосы в результате неравномерного процесса усадки маленьких участков под домом;
  • горизонтальное смещение во время пучения – части основы сталкиваются между собой.

Неправильное строительство – несоблюдение последовательности работ, незнание технологии устранения проблемы приводит к вышеуказанным деформациям. Избежать дефектов поможет подбор способа устранения пучинистости. Схема устройства фундамента на пучинистых грунтах

Неравномерная осадка основания постройки и ее особенности

В холодный сезон особенно подвержены промерзанию пучинистые слои грунта с повышенным содержанием влаги. Из-за кристаллизации воды они увеличиваются в объеме и выпучиваются. Грунтовые пласты начинают приподниматься в пределах глубины промерзания, поэтому все строения подвержены усадке. Серьезные неприятности возникают у построек, периметр которых не защищен и не способен противостоять пучению. Фундаментальная плоскость вскоре даст трещину, которая приведет к разрушению.

Для эффективного противостояния возможной осадке основания, в том числе свайного, необходимо взвешенно подходить к вопросу о строительстве стен здания, так как они могут иметь очень разнообразный вес. Обустройство фундамента должно учесть конечные нагрузки стен на основание, они не должны быть слишком тяжелыми.

Подготовка траншеи

Удаляется верхний слой почвы, участок планируется и выравнивается по горизонтали. Затем производится разметка траншеи с помощью колышков и натянутых между ними шнуров. Отмечаются все угловые точки и места примыкания участков траншеи.

По разметке выкапывается траншея на заранее определенную глубину. Если работы производились с привлечением техники, все углы и пересечения выравниваются вручную.

Затем на дно траншеи засыпается слой песчаной подушки. Его толщина составляет 20-40 см. Чем выше показатель пучинистости, том толще должен быть слой засыпки. Материал тщательно трамбуют до максимального уплотнения.

На поверхность подушки укладывают слой геотекстиля, поверх которого укладывается двойной слой горизонтальной гидроизоляции (рубероид с промазкой битумной мастикой).

3

Заливка

Заливка производится в один прием. Перерыв более суток недопустим, поэтому необходимо продумать и организовать процесс так, чтобы успеть залить всю ленту за один раз. Рекомендуется использовать готовый бетон, доставленный на площадку в миксере.

Надо создать систему лотков, подающих материал в опалубку. Заливка ведется с разных точек с таким расчетом, чтобы подавались равные количества бетона. Это поможет обеспечить равномерное качество ленты во всех точках, создаст максимальную прочность и устойчивость к нагрузкам.

После заливки ленту накрывают полиэтиленом и каждые 4 часа поливают водой. Через 3 для режим полива меняется — каждые 8 часов. Так продолжается еще неделю, после чего можно демонтировать опалубку.

Окончательное застывание ленты происходит через 28 дней.

Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания

Заглубленный фундамент
Заглубленный фундамент

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

  • Слишком большая боковая поверхность способствует увеличению нагрузки на стены конструкции;
  • Слишком высокая стоимость установки, потому что нужно рыть глубокие траншеи и обезопасить стенки от обвала;
  • Дорогие строительные материалы;
  • Нужно проводить сложные расчеты уравновешивания сил пучения и массы самого здания.

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

Свайные фундаменты на пучинистых грунтах

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

Винтовой фундамент под загородный коттедж

  • Сваи вкручиваются в грунт ниже глубины промерзания почвы до тех пор, пока не упрутся в прочную породу. Поэтому, вертикальные подвижки сведены к минимуму;
  • Форма свай круглая, почва будет «обтекать» их, не нанеся вреда;
  • При монтаже в скважины используются гидроизоляционные материалы (рубероид) и асбестовые трубы, которые предохраняют конструкцию от коррозии;
  • Их можно использовать на строительных площадках со сложным рельефом;
  • На возведение фундамента пойдет минимум строительных материалов и техники.

Расчет показателя гибкости конструкций здания

1. Показатель гибкости
конструкций здания l определяется по формуле

,(1)

гдеEJ — приведенная жесткость на
изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс
усиления — стена, тс.м2, определяемая по формуле (4);

С — коэффициент жесткости
основания при пучении грунта для оснований ленточных фундаментов;

L —
длина стены здания (отсека), м;

,(2)

для оснований
столбчатых фундаментов

,(3)

Здесь pr, hfi, b1 — те же обозначения, что в пп. — ;

Af — площадь подошвы столбчатого фундамента, м2;

ni — число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).

2. Приведенная жесткость на
изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс
усиления-стена, тс/м2, определяется по формуле

[EJ] = [EJ]f + [EJ]z + [EJ]p + [EJ]s,(4)

где EJf,
EJz, EJp,
EJs — соответственно жесткость
на изгиб фундамента, цоколя, пояса усиления, стены здания.

3. Жесткость на изгиб, тс/м2,
фундамента, цоколя и пояса уси­ления определяется по формулам

f= gfEf(Jf+ Ayc2);(5)

z = gzEz(Jz+ Azyz2);(6)

p = gpEp(Jp + Apyp2);(7)

где Ef, Ez, Ep — соответственно модули деформации тс/м2,
материала фундамента, цоколя и пояса;

Jf, Jz, Jp— соответственно моменты
инерции, м4, поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления
относительно собственной главной центральной оси;

A, Az, Ap— площади поперечного
сечения, м2, фундамента, цоколя и пояса усиления;

y, yz, yp — соответственно расстояния, м, от главной
центральной оси поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления до
условной центральной оси сечения всей системы;

gf, gz, gp
— соответственно коэффициенты условий работы фундамента, цоколя и пояса
усиления, принимаемые равными 0,25.

Жесткость на изгиб
фундамента, состоящего из блоков, не связанных между собой, принимается равной
нулю. Если цоколь является продолжением фундамента или обеспечена их совместная
работа, цоколь и фундамент следует рассматривать как единый конструктивный
элемент. При отсутствии поясов усиления EJp
= 0. При наличии нескольких поясов усиления жесткость на изгиб каждого из них
определяется по формуле (7).

4. Жесткость на изгиб, тс/м2,
стен из кирпича, блоков, моно­литного бетона (железобетона) определяется по
формуле

s = gsEs(Js
+ Asys2),(8)

где Es — модуль деформации
материала стены, тс/м2;

gs
— коэффициент условий работы стены, принимаемый равным: 0,15 — для стен из
кирпича, 0,2 — для стен из блоков, 0,25 — для стен из монолитного бетона;

Js— момент инерции поперечного
сечения стены, м4, определяется по формуле (9);

Аs
— площадь поперечного сечения стены, м2;

уs—
расстояние, м, от главной центральной оси поперечного сечения стены до условной
нейтральной оси сечения всей системы.

Момент инерции поперечного сечения стены
определяется по формуле

,(9)

где J1 и J2 — соответственно момент инерции сечения стены
по проемам и по простенкам, м4.

Площадь поперечного сечения
стены определяется по формуле

,(10)

где bs — толщина стены, м.

Расстояние от центра тяжести
приведенного поперечного сечения стены до ее нижней грани определяется по
формуле

,(11)

5. Состояние от главной
центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси
системы фундамент-цоколь-пояс усиления — стена определяется по формуле

,(12)

где Ei, Ai— соответственно модуль деформации и площадь
поперечного сечения i-го конструктивного элемента
(цоколя, стены, пояса);

ji — коэффициент условий работы i-го конструктивного
элемента;

yi — расстояние от главной центральной оси поперечного сечения i-го
конструктивного элемента до главной центральной оси поперечного сечения
фундамента.

6. Жесткость на изгиб, тс.м2,
стен из панелей определяется по формуле

,(13)

где Ej, Aj— соответственно модуль деформации, тс/м2, и площадь поперечного
сечения, м2, j-той связи;

m —
число связей между панелями;

di— расстояние от j-той связи до главной
центральной оси поперечного сечения фундамента, м;

y — расстояние от главной
центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси
системы фундамент-стена здания, определяемое по формуле

,(14)

в которой n —
число конструктивных элементов в системе фундамент-стена.

Фундамент для пучнистого грунта

Чтобы постройка на пучнистой почве была надежной и долговечной, можно использовать три типа фундаментов:

  • Мелкозаглубленный ленточный;
  • Свайный;
  • Плитный монолитный железобетонный.

Какой из них выбрать, разберем ниже.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент

плитный фундамент на пучинистых грунтах
На подвижном грунте можно монтировать мелкозаглубоенный или совсем не заглубленный фундамент

На подвижном грунте можно монтировать мелкозаглубоенный или совсем не заглубленный фундамент. Такой базис подойдет для деревянного или каркасного дома в один этаж.

Важно: основание подобного типа нельзя использовать для каменной постройки. Иначе противодействие сил давления снизу (со стороны почвы) и сверху (со стороны стен) будет плачевным для всей постройки.

Основание ленточного типа для пучнистого грунта имеет толщину 30-50 см, что позволяет сделать силу давления пучнистой земли исключительно касательной. Кроме того эта сила будет сведена практически к нулю.

Для того чтобы мелкозаглубленный или незаглубленный базис еще меньше подвергался силам пучения почвы, под него необходимо уложить слой песка или щебня крупной фракции. Толщина слоя не менее 20 см. Такая прослойка создаст своеобразный природный дренаж грунта под фундаментом и снизит уровень негативного воздействия на основание.

Ленточный фундамент под легкие постройки на пучнистых почвах нужно делать только монолитными железобетонными. Здесь раствор заливают в подготовленную траншею с обязательным его армированием.

Процесс строительства фундамента выглядит таким образом:

  • Согласно проектной документации на грунте копают траншею заданной глубины. Её дно устилают гидроизоляционным материалом и после засыпают песчаной или гравиевой подушкой. Сыпучие хорошо трамбуют.
  • Стенки траншеи нужно тщательно теплоизолировать. Впоследствии это будет теплоизоляция для фундамента.
  • В подготовленную яму монтируют опалубку и ставят арматуру.
  • Бетонный раствор заливают, обрабатывая его строительным вибратором.

Важно: от полностью готового фундамента необходимо отвести отмостки для оттока дождевой и талой воды.

Совет: смонтированный в тёплое время года мелкозаглубленный фундамент на пучнистом грунте нужно обязательно застроить. То есть, запрещается оставлять его в таком виде на зимний период. В результате пучения почвы он просто сломается. Если де возможности возвести дом сразу нет, то следует хорошенько утеплить базис. Для этого можно использовать большой объем шлака, стекловаты, опилок, соломы или других материалов, которые предотвратят промерзание фундамента со всех сторон.

Свайный (столбчатый) фундамент

фундамент на пучинистых грунтах
Еще один вариант для устройства фундамента на пучнистом грунте — монолитный столбчатый (свайный) базис

Еще один вариант для устройства фундамента на пучнистом грунте — монолитный столбчатый (свайный) базис. В силу того что площадь каждой опоры сравнительно мала, почва в сезоны пучения не может оказать на него полноценного негативного воздействия. К тому же сваи (столбы) можно без ощутимых финансовых затрат углубить ниже уровня промерзания грунта.

Изготовление фундамента для дома своими руками

Важно: свайный (столбчатый) фундамент можно возводить на пучнистых землях под небольшие и нетяжелые дома.

Опоры для фундамента можно использовать как заводские (монолитные железобетонные забивные сваи), так и лить самостоятельно непосредственно на участке из бетона с его обязательным армированием. При этом железобетонные сваи готового типа требуют применения специальной установки.

Технология монтажа свайного фундамента выглядит так:

  • На грунт наносят разметку, располагая ямы под будущие опоры таким образом, чтобы они находились под каждым углом дома, под всеми несущими стенами и в местах стыков стен.
  • Теперь следует подготовить скважины при помощи стандартного бура.
  • В сформированные ямы насыпают песок толщиной 10-15 см и хорошо уплотняют его.
  • Далее в яму устанавливают асбестоцементную или металлическую трубу, которая будет играть роль несъемной опалубки.

Важно: стальные трубы необходимо гидроизолировать снаружи битумной мастикой.

  • В трубы устанавливают арматуру и заливают готовый бетонный раствор.
  • После того как столбы полностью просохнут, все опоры скрепляют монолитным ростверком, который имеет вид пояса. Именно на него будет ложиться вся масса дома, распределяя таким образом нагрузку между колоннами равномерно.

Фундамент-плита

плитный фундамент на пучинистых грунтах
Такой базис является самым дорогостоящим, однако именно он считается самым оптимальным вариантом фундамента для пучнистых грунтов

Такой базис является самым дорогостоящим, однако именно он считается самым оптимальным вариантом фундамента для пучнистых грунтов. Дело в том, что плитный каркас представляет собой железобетонную монолитную подушку толщиной 30-50 см, на которую равномерно распределяется вся нагрузка готового здания. В результате дом на таком фундаменте просто лавирует в грунте, не подвергаясь давлению со стороны пучнистой почвы.

Плитный фундамент используют под любые типы строений и каменные в том числе.

Технология монтажа фундамента-плиты выглядит так:

  • По периметру всего будущего здания копают котлован, глубина которого будет превышать проектную на 20 см. Это расстояние следует заполнить крупнофракционным песком и хорошо уплотнить.
  • Затем на песок устанавливают опалубку из крепких досок и стелют слой гидроизоляции таким образом, чтобы его края ниспадали на стенки опалубки. Все стыки обрабатывают газовой горелкой для создания герметичного слоя материала.
  • Следующий этап — подведение всех коммуникаций. При этом их нужно не только смонтировать, но и проверить методом пролива. Иначе потом будет поздно.
  • Поверх проведенных коммуникаций монтируют арматуру в виде расположенных друг на другом стальных сеток. Сетки вяжут из прутов сечением 12-16 мм и сечением 6-8 мм.

Важно: сетки должны быть полностью скрыты в бетоне после заливки. Максимальный отступ по бокам фундамента может составлять 1-2 см, сверху и снизу — по 5 см.

  • Бетон заливают в опалубку за один заход, тщательно усаживая его строительным вибратором.
  • Плитный фундамент накрывают клеенкой до полного высыхания. Если стоит жаркая и сухая погода, то необходимо увлажнять раствор периодически для его равномерного высыхания.

Недостатки свайно-ростверковых фундаментов на пучинистых грунтах

  • Опорная поверхность сваи не способна выдержать большие нагрузки, поэтому такое основание используют для строительства небольших по массе зданий;
    Схема фундамента под дом из бруса

Ограниченная длина свай часто стает препятствием при строительстве на глинистых и песчаных грунтах с глубоким расположением прочных пород;

  • Именно на ростверк идет основная нагрузка от здания, поэтому это конструкция с холодным цоколем. Тут нужно затратить дополнительные средства на утепление пространства под ростверком. Поэтому тут будет удорожание конструкции в целом.

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.

Методы борьбы с вспучиванием

Если возникла необходимость возвести фундаменты на пучинистых грунтах, можно предпринять во время строительства такие меры:

Схема нарушения структуры грунта основания при промерзании за счёт сил пучения и при оттаивании за счёт снижения прочностных свойств из-за обильного водонасыщения основания.

  • полная смена грунта, находящегося под основанием, на непучинистый. В этом случае под несущую конструкцию засыпают щебенку и песок. Из непучинистых материалов выполняют обратную отсыпку, что позволяет снизить вспучивание с боковых сторон;
  • закладка фундамента, стеновые конструкции которого отличаются повышенной гладкостью. В этом случае проблемы, вызываемые вспучиванием, решаются за счет гидроизоляционных прослоек, которые выкладываются на боковых стенах. Эти прослойки снижают сцепку грунтовых масс с основой сооружения;
  • возведение основания с нижней частью, имеющей вид расширенного монолита. Этот способ подходит для очень многих видов несущих систем, например, для ленточных, столбчатых и свайных фундаментов;
  • прокладка горизонтальной теплоизоляции на грунтовые массы по всему периметру строения. Этот способ эффективно работает только в случае наличия отопительной системы и нормального утепления цокольного этажа. Под хорошо отапливаемым домом в комплексе с качественной тепловой изоляцией вспучивание земли происходит не сильно.


Схема замены пучинистого грунта песком.

Важно помнить, что воздействие вспучивающих сил ощущается тем сильнее, чем ближе к поверхности земли находится влага.

Излишнее количество влаги в земле может привести к ее размытию. В некоторых жидкостях могут содержаться вещества, отрицательно влияющие на бетонные конструкции и различные армирующие изделия. Эти проблемы тоже решаются при помощи гидроизоляционной прослойки.

В процессе разработки проекта необходимо учитывать сезонные изменения залегания грунтовых вод. В разных регионах жидкость может подниматься на разную высоту. С грунтовой влагой можно успешно бороться с помощью создания дренирующих систем, снижающих вспучивание в месте нахождения фундамента.

Видео

 В этом видеоматериале предоставлена инструкция по обустройству столбчатого фундамента под гараж:

Расчет интенсивности пучения на участке

Чтобы произвести расчет степени пучения грунта на стройплощадке своими руками, необходимо воспользоваться формулой: E = (H— h) / h, в которой:

  • Е – отвечает степени пучинистости грунта;
  • h – высоте грунтового массива до замерзания;
  • H – высоте грунтового массива после промерзания.

Чтобы сделать расчет степени, необходимо сделать соответствующие замеры в летнее и зимнее время. Пучинистой можно считать почву, высота которой изменилась на 1 см

при промерзании на 1 м. С этом случае «Е» будет равняться коэффициенту 0.01.

Процессам пучения больше подвержены грунты, в которых есть большое содержание влаги. Она при замерзании расширяется до состояния льда и тем самым поднимает уровень грунта. Пучинистыми считаются: глинистые почвы, суглинки и супеси. Глина, из-за наличия большого количества пор, хорошо удерживает воду.

Как снять воздействие пучения на грунт?

Существуют простые способы снять пучение вокруг фундамента своими руками:

  1. Замена слоя грунта под и вокруг основания на непучинистый слой.
  2. Закладка фундамента на грунтовый массив ниже слоя промерзания.
  3. Утепление конструкции для предотвращения замерзания грунта.
  4. Водоотвод.

Первый способ – самый трудоемкий. Для этого необходимо вырыть котлован под фундамент, глубиною ниже уровня замерзания земли, пучинистый грунт вывезти, а на его место засыпать сильно утрамбованный песок.

Он показывает высокую несущею способность и не удерживает влагу. Большой объем земельных работ делает его наименее популярным, хотя он и является эффективным способом побороть пучение. Эта техника эффективна для заложения малоэтажных зданий, мелкого заглубления, например, сарая.

Особенностью второго способа является снятие влияния пучения на подошву фундамента, но его сохранение при воздействии на стенки основания. В среднем боковое давление на стенки составляет 5 т/1 м2. С его помощью можно возводить дома из кирпича.

Третий способ позволяет сделать незаглубленный фундамент под частный дом своими руками в условиях пучения. Суть метода заключается в заложении утеплителя по периметру фундамента на всю его глубину. Расчет материала делается так: если его высота равна 1 м, то и ширина утеплителя должна составлять 1 м.

Чтобы сделать отвод воды вокруг дома или сарая, нужно построить дренаж. Он представляет собой канаву на расстоянии 50 см от постройки, глубина которой такая же, как уровень заложения конструкции. В дренажную траншею укладывают перфорированную трубу под техническим уклоном и оборачивают ее в геотекстиль, а затем заполняют гравием и песком крупной фракции.

Ниже — рассмотрим типы оснований, которые могут применяться на почве, склонной к пучению.

Разновидности фундаментальных основ для грунтов, подверженных вспучиванию

Устройство фундамента на пучинистых грунтах предусматривает устранение объема почвы в зимние месяцы. С этой целью выполняют мелкозаглубленные сооружения ленточного типа, отличающиеся простым алгоритмом заливки.
Столбчатые основы лучше строить, когда опорные элементы можно заглубить ниже крайней точки промерзание почвы. Столбы используют на суглинках, местностях с высоким УГВ, на сырых и заболоченных участках. Опоры выполняют из металлических, ЖБИ, асбестоцементных труб.
Сваи проблематично установить по причине применения строительной техники. Но, если вы готовы вложить средства в обустройство дачных владений, такой способ будет удачным. Фундамент на пучинистых грунтах - выбор столбчатого основания

Другие варианты оснований

Столбчатые фундаменты на пучинистых грунтах

Также на пучинистых грунтах можно возвести столбчатый фундамент. Эти конструкции возможно использовать только в тех случаях, когда опоры устанавливаются несколько ниже линии промерзания почвы. Использование столбчатого фундамента позволяет сэкономить на его возведении, и при этом сохранить прочность основания.

Столбчатые фундаменты широко используются на заболоченных участках, а также в местах, где есть суглинок. Для сооружения основания используются железобетонные опоры и металлические трубы, которые имеют защитный слой, выполненный из цементно-песчаного состава. В некоторых случаях допускается использование и асбоцементных труб, которые в дальнейшем заливаются бетонном.

Столбчатый фундамент

Фундаменты повышенной жесткости

Типы фундаментов для пучинистых грунтов
Типы фундаментов для пучинистых грунтов

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

  • Ленточные;
  • Плитные;
  • Столбчатые с ростверком.

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:

  • Пучинистые свойства грунта и возникающее в нем давление;
  • Жесткость фундамента и надфундаментных элементов на изгиб;
  • Стойкость к вертикальным и продольным деформациям;
  • Учет активного влияния несущих стен и перекрытий при стабилизации движения фундамента;
  • Расчет жесткости и гибкости несущего каркаса здания (арматурного пояса);
  • Масса будущего здания;
  • Точный учет свойств грунта.

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

Плитный фундамент на пучинистых грунтах
Плитный фундамент на пучинистых грунтах

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:

  • Собственно, плитный фундамент;
  • Мелкозаглубленный ленточный монолитный фундамент с подвесными полами по грунту.

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.

Пошаговая инструкция по возведению

В целях упрощения работ строительство фундамента выполняется поэтапно, начиная с подготовительных и земляных работ и заканчивая уходом за залитым бетоном и гидроизоляцией набравших прочность конструкций. При этом:

  1. foto63008-4
    На начальном этапе основное внимание уделяется расчистке площадке, удалению корней и мусора, разметке и подвозу достаточного количества стройматериалов.
  2. В ходе копки траншей обязательно уточняется разметка и при необходимости укрепляются стенки.
  3. На этапе подготовки основания дно траншей выравнивается, трамбуется и засыпается слоями песка и щебня (также уплотняемыми).

    При ведении строительства на сложных грунтах слои разделяются геотекстилем, под подошвами опор настилается рулонная гидроизоляция или заливается бетонная подложка.

  4. Границы фундамента формирует прочная опалубка без щелей, смазанная отработанным маслом или закрытая п/э пленкой.
  5. Внутрь опалубки опускается связанный каркас, устанавливаемый на пластиковые подпорки.
  6. Этап бетонирования выполняется при подходящих погодных условиях, с послойной, но непрерывной заливкой раствора с выгонкой воздуха и разравниванием каждого слоя в 20 см.
  7. Набравшие прочность конструкции обмазываются или закрываются гидроизоляционными материалами, сверху и по бокам.

Ленточный

Разметку этого типа оснований выполняют с помощью длинных колышков и шнура, с отклонениями по диагонали на внутренних и наружных углах не более ±2 см.

Справка. Рекомендуемая ширина траншеи под ленту составляет 40-50 см, глубина – 50-70.

Песчаная подсылка под будущее основание засыпается лишь после выравнивания и трамбовки дна и обновления разметки. Опалубку и армокаркас чаще всего закладывают одновременно.

В случае ленточных фундаментов каркас выполняется объемным, связанным, усиленным хомутами и перехлестами на стыках. С учетом возвышения ленты выше уровня грунта стоит заранее позаботится о подпорках или стяжки выступающих частей опалубки. К заливке бетона приступают после исключения рисков перекоса, свежезалитые конструкции накрываются пленкой.

Как сделать ленточный фундамент под гараж, показано в видео ниже:

Столбчатый

Из-за низких несущих способностей столбчатые основания строятся лишь на сухих и плотных грунтах, при малом весе постройки. Опоры размещаются с шагом в пределах 1 м по углам и по периметру несущих стен и по возможности обвязываются готовыми ЖБИ или металлом. По аналогии с предыдущим основанием под их подошвами засыпается и трамбуется песок и щебень.

Комбинированные конструкции

При необходимости увеличения несущих способностей столбчато-ленточного фундамента без существенного увеличения его массы и габаритов лента утепляется, расширяется у основания (Т-образная пятка или трапециевидное сечение) или усиливается столбчатыми опорами по углам несущих стен гаража. Последний вариант считается оптимальным при внесении в план ямы, ведении строительства на сложных грунтах или неровных участках.

Функции дополнительных опор выполняют столбы с сечением не менее 15 см, заглубляемые на 1-2 м в заранее выкопанные лунки. Каркасы столбчатых и ленточных частей связываются, после набора бетоном прочности владельцы получают монолитную и устойчивую конструкцию, хорошо выдерживающую сезонные подвижки грунта.

Свайный

Порядок работ зависит от типа свай (буронабивных, забивных или винтовых), в большинстве случаев они проводятся с привлечением спецтехники. Исключение делают для опор ТИСЭ или металлических винтовых свай небольшой длины, при желании закладываемых своими силами, с помощью ручных буров или рычагов.

Обратите внимание. Вне зависимости от типа свайные основания под гаражи обвязываются ростверком – висячим или частично углубляемым.

Пошаговый видео-обзор возведения свайного фундамента для гаража:

Плитный

Плитный фундамент под гараж чаще всего выполняют малозаглубленным, силы морозного пучения компенсируют 10-20 см песчаной и 10 см щебневой подушкой. Рекомендуемая глубина котлована составляет 40 см, при высоте самой плиты от 20 см и более, двурядном армировании (допускается использование готовых сеток с ячейками не более 20х20 см) и защите конструкций по бокам.

Поверхность плиты тщательно разглаживается, до окончательного набора прочности фундамент поливается водой. При выборе такого исполнения в гараже не предусматривается заложения ямы или подвала, но само помещение и транспорт лучше защищаются от влаги.

Из видео узнаете, как сделать фундамент «шведская плита» под гараж:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector