Для пучинистых грунтов необходимы фундаменты, которые обеспечивают надежное распределение нагрузки и минимизируют влияние сезонных колебаний влаги. Наиболее подходящими являются мелкозаглубленные или свайные фундаменты, которые позволяют избежать поднятия конструкции при промерзании и оттаивании грунта.
Также важно учитывать использование подушек из песка или щебня, что помогает укрепить основание и снизить деформации. Правильный выбор типа фундамента и его конструкции позволит обеспечить долговечность и безопасность зданий на пучинистых грунтах.
Какой фундамент на пучинистых грунтах лучше строить?
Современные технологии, применяемые при возведении свайного фундамента, позволяют значительно ускорить процесс строительства зданий без потери их прочностных характеристик. Однако вопрос о том, какой фундамент лучше всего подходит для пучинистых грунтов, остается актуальным. Разные варианты фундаментов имеют свои преимущества и недостатки. Винтовые и железобетонные конструкции выделяются своей невероятной прочностью и способностью выдерживать значительные нагрузки.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТОВ
К пучинистым грунтам относятся пористые почвы, содержащие большое количество влаги. Процесс пучения начинается с замерзания воды в почве. Вспоминая школьный курс физики, можно отметить, что лед менее плотный, чем вода, и, следовательно, занимает больший объем. Чем больше влаги в почве, тем сильнее ее пучит. Типичными представителями таких грунтов являются глина, суглинок и супесь.
Эти почвы содержат много пор, через которые вода не просачивается, а задерживается.
Компания "Эндбери" предлагает собственное производство металлических и железобетонных свай, поэтому можно не беспокоиться о качестве материалов. Строгий контроль на каждом этапе производства и использование лучших материалов гарантируют отличный результат.
ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
Пучинистые грунты – это почвы, которые подвержены разрушению под воздействием низких температур. Такие почвы, как правило, рыхлые и хорошо удерживают влагу, что делает их особенно уязвимыми к промерзанию. Перед началом строительства необходимо провести исследование почвы и определить ее тип.
Типы почв делятся на пять категорий:
- Непучинистые: Гравий, крупный песок, галька и другие почвы, которые хорошо фильтруют воду.
- Слабопучинистые: Наблюдаются на холмистых территориях, сильно увлажняемых атмосферными осадками.
- Среднепучинистые: Местности с большими склонами, где задерживается значительный объем влаги.
- Сильнопучинистые: Заболоченные местности, где влияние грунтовых вод усугубляет ситуацию.
- Очень пучинистые: Почвы с чрезмерной пластичностью, находящиеся в сильно обводненном состоянии.
РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТИ ПУЧЕНИЯ
Проектирование фундаментов на пучинистых грунтах начинается с расчета интенсивности пучения почвы на участке. Эти меры необходимы для определения устойчивости основания и нейтрализации разрушительного воздействия пучения на фундамент и будущее строение.
Расчет интенсивности пучения осуществляется по формуле:
- Е – показатель пучения;
- Н – степень промерзания почвенных масс;
- h – уровень, где начинается промерзание.
Необходимые расчеты должны проводиться дважды – летом и зимой, чтобы обеспечить точные данные для проектирования и строительства.
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЫБОРА ПРАВИЛЬНОГО ФУНДАМЕНТА
Выбор правильного фундамента на пучинистых грунтах имеет решающее значение для долговечности и стабильности строения. Винтовые и железобетонные сваи демонстрируют отличные результаты, обеспечивая устойчивость даже в сложных условиях. Современные материалы и технологии позволяют минимизировать риск повреждений и продлить срок службы здания. Компания "Эндбери" предлагает комплексные решения, учитывающие все нюансы строительства на пучинистых грунтах, гарантируя надежность и качество каждого проекта.
ВЫБОР ФУНДАМЕНТА С УЧЕТОМ ПУЧЕНИЯ ГРУНТА
Для строительства на пучинистых грунтах рекомендуется рассматривать следующие виды оснований:
Свайный фундамент (винтовой или ж/б)
Свайные фундаменты являются оптимальным выбором для пучинистых грунтов. Важным аспектом при их установке является точное определение глубины промерзания грунта. Стержни свай должны быть установлены ниже этой отметки. Такой тип основания подходит для различных объектов, от небольших построек до крупных промышленных сооружений. Свайный фундамент хорошо себя зарекомендовал на водянистых и заболоченных участках, обеспечивая надежность и устойчивость конструкций.
Столбчатый фундамент
Этот тип фундамента используется преимущественно для легких и очень легких построек, в основном хозяйственного назначения. Обычно применяются мелкозаглубленные ленточные фундаменты для пучинистых грунтов. Однако для жилого строительства столбчатый фундамент не является подходящим вариантом из-за его ограниченной несущей способности.
Бетонный ленточный фундамент
Ленточные фундаменты заглубляются ниже уровня промерзания грунта. Они отличаются относительно низкими затратами на строительство по сравнению с плитными фундаментами. Однако при их использовании важно тщательно рассчитать все возможные нагрузки. Это позволит минимизировать риски пучения грунта и обеспечить долговечность сооружения.
ВИНТОВЫЕ И ЗАБИВНЫЕ СВАИ: КАКИЕ ЛУЧШЕ?
Основное преимущество свайных фундаментов заключается в их универсальности, позволяющей возводить здания даже на сложных грунтах. В отличие от незаглубленных ленточных или монолитных фундаментов, свайные конструкции обеспечивают высокую устойчивость зданий при более низких затратах. Использование винтовых и забивных свай позволяет существенно сократить время на строительство. Все необходимые работы можно выполнить за один день, что делает этот метод особенно привлекательным.
ПРЕИМУЩЕСТВА ВИНТОВЫХ СВАЙ
Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с острым конусом и лопастями, что позволяет им легко ввинчиваться в почву, за исключением горных пород. Лопасти не только ускоряют процесс установки, но и способствуют уплотнению почвы, обеспечивая надежную фиксацию сваи без дополнительных вмешательств. При профессиональной установке винтовые сваи демонстрируют высокую прочность и надежность.
Основные достоинства винтовых свай включают:
- Простой монтаж: Установка винтовых свай не требует сложного оборудования и может быть выполнена быстро и эффективно.
- Доступная стоимость: Винтовые сваи являются экономически выгодным решением для строительства на пучинистых грунтах.
- Долговечность: При качественной обработке антикоррозийными составами винтовые сваи могут служить до 100 лет.
- Скорость монтажа: Все элементы могут быть установлены за один день, что значительно ускоряет строительный процесс.
- Отсутствие необходимости в дополнительных работах: При ввинчивании свай не образуются пустоты, поэтому можно сразу приступать к следующему этапу строительства.
- Возможность работы в любое время года: Установка винтовых свай не зависит от сезонных условий, что позволяет проводить строительные работы круглый год.
Выбор фундамента на пучинистых грунтах требует тщательного анализа и правильного подхода. Винтовые и забивные сваи предоставляют надежное и долговечное решение, которое обеспечивает устойчивость построек в любых условиях.
ПРЕИМУЩЕСТВО ЗАБИВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ
Железобетонные сваи предоставляют исключительно прочную и надежную основу для будущих строений, гарантируя защиту от различных неблагоприятных факторов. Эти элементы устанавливаются с помощью специализированной техники, что позволяет им легко проникать в почву без разрушения поверхностного слоя. Такой подход исключает необходимость в дополнительных расходах на вывоз строительного мусора. Примечательно, что каждая железобетонная свая способна выдерживать до 10 тонн нагрузки, что подтверждает их невероятную прочность и долговечность.
К основным достоинствам железобетонных свай можно отнести следующие преимущества:
- Высокая несущая способность: Эти сваи способны выдерживать колоссальные нагрузки, значительно превосходящие возможности винтовых свай. Одна железобетонная свая выдерживает до 10 тонн веса.
- Долговечность: Здания, возведенные на железобетонных сваях, могут служить столетиями без утраты прочности.
- Экономичность: Стоимость фундамента на ж/б сваях значительно ниже по сравнению с монолитными фундаментами, особенно на пучинистых грунтах.
- Быстрота установки: Для небольших строений свайное поле можно возвести за один день.
- Универсальность: Ж/б сваи можно использовать на любых типах грунта, кроме горных пород.
- Круглогодичное строительство: Установка фундамента возможно в любое время года, как летом, так и зимой.
- Коррозионная стойкость: Железобетонные сваи не подвержены коррозии, что обеспечивает их долговечность.
- Устойчивость: С использованием специальной техники сваи вбиваются в почву, достигая глубин ниже уровня промерзания, что существенно увеличивает устойчивость будущего строения.
КАК СНИЗИТЬ ПУЧЕНИЕ ГРУНТА?
При строительстве на пучинистых грунтах важно выбрать фундамент, способный противостоять разрушающим процессам. Однако существуют и альтернативные методы снижения пучения грунта, которые могут быть рассмотрены:
- Замена грунта на крупнозернистый песок: Этот метод эффективен, но требует значительных усилий и затрат. Необходимо вырыть глубокий котлован и закупить большое количество песка, что существенно увеличивает расходы.
- Ленточный фундамент ниже уровня промерзания: Такой фундамент уменьшает влияние пучения, однако боковые поверхности все равно подвергаются воздействию. Для полной защиты требуется дополнительное утепление фундамента, что Влечет за собой дополнительные затраты.
- Организация отвода воды: Установка дренажной системы, отмосток и ливневой канализации поможет отводить воду от фундамента, снижая пучение. Это тоже требует дополнительных затрат на оборудование и материалы.
Эти мероприятия по снижению пучения грунта увеличивают как затраты, так и время строительства. Поэтому использование фундамента, не подверженного влиянию пучения, является наиболее целесообразным решением. Компания «Эндбери» предлагает производство и установку надежных свай, которые идеально подходят для различных объектов. Мы гарантируем высокое качество изделий и их установку в кратчайшие сроки с соблюдением всех требований.
Устройство фундамента на пучинистых грунтах
Строительство на пучинистых грунтах всегда требует особого подхода к выбору фундамента. Силы пучения грунта способны разрушительно воздействовать на основание вашего дома, если оно построено неграмотно.
Оглавление:
- Пучение грунта и его виды
- Виды фундаментов на пучинистых грунтах
- Ленточный фундамент на пучинистых грунтах
- Монолитный плитный фундамент на пучинистых грунтах
- Мероприятия, противодействующие касательным силам пучения
- Свайный фундамент на пучинистых грунтах
Наша компания, хоть и не занимается строительством фундаментов, но по роду своей деятельности – забивка свай – не раз сталкивалась с фактами, когда неверное устройство фундамента на пучинистых грунтах приводило к необходимости его ремонта или усиления.
Пучение грунта и его виды
Пучение — способность почвы увеличивать свои объемы из-за заледенения находящейся в ней влаги. Чем большим количеством воды пропитан грунт, тем сильнее он расширяется при минусовых температурах. Изменения объема объясняются разной удельной плотностью двух материалов, которая у воды составляет 1000 кг/м2, а у льда — 910 кг/м2.
Важно: увеличивающий в объеме грунт не может расширяться вниз, поскольку там расположены глубинные, несжимаемые пласты почвы, он поднимается в верх и давит на фундамент, выталкивая его из земли.
Склонность почвы к пучению непосредственно зависит от ее структуры — крупнообломочные, гравелистые и песчаные грунты практически не впитывают воду и не подвергаются пучению, тогда как расширение глины, суглинка, черноземов и супесей, впитывающих воду как губка, максимально. Особенно сильно пучение проявляется после затяжных дождей, длившихся в осенний период.
На фактическую величину пучения, помимо типа почвы, влияют два фактора:
- Уровень глубина грунтовых вод;
- Уровень промерзания грунта.
Важно: от уровня промерзания зависит, какой по толщине пласт почвы будет расширяться, от глубины грунтовых вод — сила пучения: если УГГВ высокий, то верхние шары почвы будут постоянно влажными, что приведет к увеличению их пучинистости.
Рис.: Виды воздействия пучения на фундамент
Выделяют два разных по прикладному характеру вида пучения:
- Вертикальное — действует снизу-вверх, выталкивая опорную часть фундамента. Вертикальное пучение проявляется, если подошва основания расположена в пласте промерзающего грунта, если она заглублена ниже уровня промерзания, вертикальные нагрузки на фундамент не действуют;
- Касательное — выталкивание фундамента происходит в результате трения расширяемой почвы и стенок основания. Такие нагрузки значительно меньше чем вертикальные, однако если здание легкое (каркасный либо деревянный дом) и его вес не может уравновесить выталкивающие силы, проблемы возможны и без активных вертикальных нагрузок.
Важно: деструктивное влияние пучения на фундамент усугубляется тем, что весной, когда содержащийся в почве лед оттаивает, грунт уменьшается в объеме и дом проседает, часто неравномерно, что приводит к разрушению и деформации ответственных элементов здания.
Виды фундаментов на пучинистых грунтах
В основе надежности фундамента малых и средних зданий в условиях пучинистых грунтов лежит их способность сохранять устойчивость под влиянием касательных сил пучения.
Если крупные массивные здания, построенные с заложением фундамента на глубине ниже сезонного промерзания грунта, противодействуют касательным силам своей массой, то, чтобы эти силы не разрушили здание небольшой величины и массы, применяют следующие типы фундаментов:
- Ленточный фундамент с заложением ниже глубины промерзания. В таком случае на подошву силы пучения действовать не будут, а для нейтрализации касательных сил трения, воздействующих на боковую поверхность фундамента, проводят ряд мероприятий, о которых – ниже.
- Мелкозаглубленный ленточный фундамент или монолитная плита – так называемые, плавающие фундаменты.
- Столбчатый фундамент.
- Свайный фундамент.
применение ленточного фундамента на пучинистых грунтах
В пучинистых грунтах использованию подлежат исключительно фундаментные ленты глубокого заложения монолитного типа. Сборные конструкции неприменимы ввиду того, что из-за неуравновешенной нагрузки касательные силы пучения могут оторвать верхний пояс фундаментных блоков от нижнего.
Важно: армирование фундамента в данном случае является обязательным — армокаркас обеспечивает пространственную жесткость ленты, что в случае воздействия на фундамент неравномерных деформаций защитит конструкцию от растрескивания.
Рис.: Варианты монтажа ленточного фундамента в пучинистом грунте
При строительстве легких зданий — домов из каркасных панелей либо дерева, низкий вес постройки не сможет уравновесить касательные силы пучения, даже если его опорная часть размещена ниже глубины промерзания почвы. В данном случае необходимо обустраивать ленту с уширенной подошвой, увеличенное сечение которой работает в грунте как анкер, препятствуя выталкиванию фундамента касательными нагрузками.
Применение монолитной плиты на пучинистых грунтах
Монолитный плитный фундамент классифицируется как незаглубленный. В условиях пучинистых грунтов он используется в двух случаях:
- Для возведения тяжелых каменных домов, вес которых дополнительно усиливает устойчивость плиты к изгибам и уравновешивает выталкивающие нагрузки;
- Для строительства небольших сооружений, обладающих низким весом, с которыми плита работает как "плавающая" конструкция.
Под понятием "плавающая" плита обозначается способность монолита, размещенного на поверхности грунта, опускаться и подниматься вместе с почвой. К такому фундаменту выдвигаются повышенные требования к устойчивости на изгиб (достигается за счет усиленного армирования и увеличения толщины), поскольку из-за неравномерного промерзания грунта (в центре дома почва всегда сохраняет плюсовую температуру) под фундаментом образуется яма глубиной 10-20 см.
Рис.: Схема промерзания грунта под плитным фундаментом
Важно: на низкоплотных и просадочных грунтах строительство фундаментной плиты должно сопровождаться ее утеплением слоем ЭППС толщиной 10-15 см. и обустройством песчаной подсыпки толщиной 30-50 см. Такое решение обеспечивает равномерность промерзания грунта под периметром фундамент и, как следствие, отсутствие провала по центру плиты.
Мероприятия, противодействующие касательным силам пучения
Противодействовать касательным силам пучения при устройстве ленточного фундамента можно путем проведения ряда мероприятий:
- строительство не сборного, а монолитного железобетонного фундамента
- засыпка дна и пазух траншеи под фундамент песком: чем шире слой боковых пазух, тем меньше влияние касательных сил пучения
- значительное увеличение глубины заложения фундамента с целью увеличить общую массу строения до такой величины, которая будет превосходить силы пучения
- анкерное устройство фундаментов: расширение нижней части, на которое будут воздействовать реактивные, направленные вниз, силы пучения
- подсыпка крупного песка для повышения общего уровня площадки: тем самым уменьшается глубина промерзания грунта под зданием
- устройство дренажных траншей, что особенно актуально при высоком уровне грунтовых вод
- мероприятия по утеплению фундамента
Материалы для Вас:
- Несущая способность свай
- Сколько стоит фундамент для дома
Свайный фундамент на пучинистых грунтах
На наш взгляд свайный фундамент на пучинистых грунтах – наиболее целесообразный вариант устройства фундамента. Судите сами: перечисленные выше мероприятия, которые не всегда эффективны и весьма дорогостоящие, в случае со свайным фундаментом не нужны.
Общая площадь поверхности свай, на которую будут воздействовать касательные силы пучения, настолько мала, что ими можно пренебречь.
Глубина погружения железобетонных свай варьируется в пределах 5-12 метров (для возведения многоэтажных зданий могут применяться составные конструкции общей длиной до 24 метров), что значительно ниже уровня промерзания грунта в любой точке России.
Рис.: Схема фундамента из ЖБ свай
Фундамент на свайных опорах переносит нагрузку от веса постройки на пласт глубинного несжимаемого грунта. Это позволяет строить здания в условиях высокого уровня грунтовых вод, где из-за низкой плотности пропитанной влагой почвы ленточные фундаменты не обеспечивают требуемой надежности.
Важно: при обустройстве свайно-ростверковых фундаментов на пучинистых грунтах, обвязка свай всегда делается висячей — поднятой над уровнем почвы на 30-40 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, поскольку при расширении почвы его может оторвать от свайных опор.
Фундамент на забивных сваях пригоден для строительства в пучинистых грунтах зданий любой этажности и веса — от легких каркасных сооружений до многоэтажных домов. На такой фундамент не работают воздействия вертикального пучения, а касательные силы не оказывают на железобетонные сваи серьезных нагрузок.
Таким образом, при относительной доступности по стоимости, свайный фундамент в условиях пучинистых грунтов гораздо надежнее, чем более дорогостоящие ленточные и плитные фундаменты.
Полезные материалы
Устройство свай
В данной публикации приведена информация о технологии обустройства фундаментов из буронабивных.
Технология устройства буронабивных свай
Буронабивные сваи имеют цилиндрическую форму, а их каркас стоит из подвергшихся армированию окружностей и продольной арматуры.
Фундамент глубокого заложения
СК "Установка Свай" занимается возведением фундаментов на сваях , являющихся одним из наиболее надежных видов оснований глубокого заложения.
Свяжитесь с нами и мы произведём работы
Наша компания в самые короткие сроки осуществит для вас погружение свай – надёжного основания для строительства фундамента на пучинистых грунтах.
Обращайтесь, наши специалисты ответят на любые вопросы по проведению свайных работ и свайным фундаментам
- Наши контактные данные
- Видео наших работ
