При строительстве на скальном грунте рекомендуется использовать ленточный или свайный фундамент. Ленточный фундамент обеспечивает равномерное распределение нагрузки и хорошо подходит для построек с тяжелыми стенами. Однако в случае неровностей или особенностей рельефа может потребоваться установка свай, что позволит избежать осложнений с экскавацией и обеспечит надежность конструкции.
Важно также учесть, что перед началом строительства необходимо провести геологические изыскания для определения характеристик скального грунта. Это позволит правильно рассчитать глубину и характеристики фундамента, что в конечном итоге обеспечит долговечность и прочность здания.
Фундаменты на скальных грунтах
Фундамент для скального грунта должен учитывать особенности породы и ее физические и геологические характеристики. Это надежное основание, но иногда оно сложно в обработке и освоении. Для уменьшения затрат при строительстве стараются использовать его естественную прочность.
Характеристики и особенности
В этот класс входят:
- осадочные (известняки, песчаники);
- магматические (андезиты, граниты, диориты);
- метаморфические (сланцы, мраморы, железные руды) горные породы.
Они отличаются жесткой связью между частицами и залегают массивом в виде сплошного или трещиноватого пласта. Породы мало подвержены осадке, а оценка несущей способности проводится по сопротивлению сжатия в насыщенном состоянии.
Характеристиками такого грунта являются коэффициент размягчения, выветриваемость и степень растворимости. От каждого из них зависит легкость устройства фундамента и несущая способность. Их принимают во внимание при обосновании конструкции, размеров и необходимость привлечения нужной для работы техники. Породы мало подвержены деформации, пучению и размягчению. Основание бывает не только из одного, а и из нескольких типов грунтов на разном уровне.
Устройство фундамента
Несмотря на все положительные характеристики, фундамент на скальном грунте для дома не относят к простым конструкциям. Это связано со сложностью его обработки. Ленточные опоры любой глубины заложения требуют выровненной площадки под подошву, что в скальных грунтах сделать сложнее чем в других типах. Это же относится и к плитным и к свайным конструкциям.
- Свайные фундаменты. Удобны для использования в таких грунтах. Так как сама горная порода уже является надежной опорой, для свай достаточно пробурить неглубокие скважины. В них закладывают стержни и заливают цементным раствором для надежной связи со стенками. Для небольших легких частных домов на скалу достаточно опереть неглубоко заложенные столбы, а между собой соединить их ростверками для сбора нагрузок от несущих конструкций. Сваи помогают эффективно использовать неровные участки для строительства – нет необходимости их выравнивать.
- Ленточные конструкции не заглубляют, лишь выравнивают под них основание. Монолитные конструкции заливают непосредственно над поверхностью грунта. Это позволяет уменьшить количество работ.
- Плиты нецелесообразно применять в таких условиях, так как они требуют финансовых затрат.
Особенностью строительства на скальных основаниях является то, что в таких условиях затруднительно устроить в здании подвал или цокольный этаж. Это учитывают при проектировании и выборе места.
Распространено также наличие скальных пород на некотором уровне от поверхности земли. При этом над ними может быть слой песка или глины. В таком случае целесообразно выбрать котлован до надежного основания и опирать на него ленту или плиту. При использовании свай, они забиваются или бурятся до уровня залегания горных пород. Скальные грунты – надежные основания, но требуют внимательности в выборе типа фундамента и его проектировании.
Фундамент на скальных грунтах
Скальные грунты состоят из различных пород, которые имеют свои характерные особенности:
>
>
- Гранит. Этот популярный материал широко используют в строительстве и отделке различных сооружений. Обладает очень высокой прочностью и долговечностью.
- Песчаник. Порода представляет собой обмолочные зерна, которые связаны между собой минеральными веществами (преимущественно цементом). Имеет высокую пористость и широко используется в качестве стенового материала.
- Известняк. Порода, которая состоит из кальцита. Противостоит размыванию и деформациям.
Скальный (или скалистый) грунт встречается на территории России довольно часто. С точки зрения науки скальными называют грунты, состоящие из одной или нескольких горных пород (обычно у нас это гранит, кварц, или песчаник), основу которых образуют кристаллы величиной от 200 мм, связанные между собой единой жесткой структурой.
Скальный грунт может быть в виде единого монолита, образованного вулканическими породами, или слоистым, состоящим из пород осадочного происхождения. Скальный грунт – самый прочный из всех.
Он выдерживает давление до 120 МПа, мало деформируется (если не расположен в сейсмоопасном районе), практически не подвержен размыванию и морозному пучению, что делает его идеальным для строительства. Об этом люди знали с самого зарождения зодческого искусства: древние греки, а за ними римляне, а за ними средневековые европейцы старались устраивать монументальные здания именно на скальных грунтах. Однако, скальный грунт обладает одним большим недостатком: он очень плохо поддается обработке. Это как раз и определяет особенности строительства домов на скалах.
Обычно фундаменты на скальных грунтах бывают двух видов: ленточные и столбчатые с ростверком (только здесь роль столбов играют «быки» — массивные опоры круглой или прямоугольной формы, отлитые в углублениях в скале) Фундаменты на скале имеют ряд преимуществ перед другими видами фундаментов. В первую очередь, они могут иметь самые простые конструкции – иногда достаточно просто «положить» на скальное основание мелкозаглубленную «ленту», даже не применяя песчаной отсыпки. Во-вторых, фундаменты на скале могут выдержать значительный вес сооружения, ведь в данном случае фундаментом становится вся скала.
Скальный грунт обладает многими достоинствами, к которым относят высокую прочность и влагонепроницаемость.Это возможно благодаря тому, что в составе такой почвы нет глины и песка.
Помимо этого, на стены фундамента, построенного на таком грунте, не действуют силы пучения. Это предотвращают движение фундамента и разрушение строения, которое в дальнейшем возникает при этом.
Конечно, несмотря на все это, скальные грунты обладают некоторыми недостатками. Профессионалы выделяют следующие минусы скальных грунтов:
- При строительстве понадобится использование специальной техники, что несколько повысит стоимость строительства.
- На таких грунтах невозможно соорудить строения с цокольным этажом и подвалом.
- Возможны проблемы при устройстве дренажной системы и прокладки коммуникаций.
Зачастую заглубление фундамента на скальном грунте составляет не больше полуметра. При необходимости глубина может быть несколько больше. Конечно, такие изменения повлекут за собой немалые денежные затраты.
Если скала залегает недалеко от поверхности, скорее всего, придется «забыть» о подвале – работы по разработке скального основания чрезвычайно трудоемки и дороги. Кроме того, в настоящую проблему превращается подводка коммуникаций, особенно канализации и дренажной системы.
Скала редко бывает ровной. Иногда перепады высот в пределах строительной площадки могут достигать нескольких метров. В таком случае приходится устраивать сложные фундаменты, компенсирующие перепады высот «ступенями». Каждая «ступень» представляет собой армированную железобетонную ленту.
Каркасы всех «ступенек» должны соединяться между собой наклонными связями из той же арматуры. Затем на эти «ступени» выкладывается цоколь, который и выводится на один уровень.
Сейсмостойкость региона
Причем речь идет не только о «серьезных» землетрясениях, но и о небольших подвижках земной коры, которые происходят практически повсеместно. Здесь твердость скальных грунтов становится их недостатком – они не могут играть роль демпфирующей подушки, как мягкие грунты, и все вибрации неизбежно передаются дому.
Частично проблему можно решить «жесткой» привязкой к скальному основанию при помощи анкеров. В скале бурятся отверстия, в нее на эпоксидный или аналогичный клей вставляются анкера с расчетом, чтобы они торчали на 20-30 см над поверхностью. Армирующий пояс будущего фундамента «привязывается» к этим анкерам. Нелишним будет предусмотреть в конструкции дома антисейсмические швы.
Выбор фундамента для скальных поверхностей
При строительстве здания на скальном грунте могут быть использованы следующие фундаменты:
- Заглубленный ленточный фундамент в основном используется в тех случаях, когда участок представляет собой не сплошную скалу и есть возможность заложить конструкцию на глубину не меньше 70 см. При устройстве основания нужно будет провести ряд работ. В первую очередь нужно будет убрать грунт на определенную глубину и создать котлован. Выполняется выравнивание участка и устройство траншей. После того как разработка грунта будет выполнена, выполняют укладку песчаной подушки. Ее толщина должна составлять близко 30 см. Поверх нее укладывается гидроизоляция. Когда основание будет подготовлено, выполняется устройство опалубки, укладка армированного пояса и заливка бетона.
- Мелкозаглубленное ленточное основание устраивают на глубине 30 см. Так как глубина залегания небольшая, то можно обойтись без песчаной подушки. Если грунт ровный, то можно забыть и об армированном поясе. Это позволит несколько сэкономить на устройстве основания.
- Применение плитных фундаментов, с учетом всех особенностей возведения этого типа основания на скальном грунте, является крайне затратным мероприятием. Вследствие — выигрывают более бюджетные варианты.
Оптимальным решением для скального грунта станет столбчатый фундамент. Конструкция представляет собой опоры с ростверком. Опоры несколько углубляются, что придает основанию устойчивости. Достоинство такого фундамента заключается в скорости возведения и небольших затратах.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях и следите за новостями компании:
