Какой выбрать фундамент для нестабильного грунта

При строительстве на нестабильном грунте важно учитывать его поведение под воздействием температуры и влаги. В таких условиях предпочтительно использовать фундамент, способный компенсировать изменения, например, свайные или ленточные фундаменты, которые обеспечивают надежную опору и минимизируют риск деформации конструкции.

Кроме того, необходимо предусмотреть дренажные системы для отвода воды и стабилизации грунта, что поможет снизить нагрузку на фундамент и улучшить его устойчивость. Такие меры позволят избежать проблем, связанных с «гуляющим» грунтом, и обеспечить долговечность строительных объектов.

Какие виды фундаментов можно возводить на пучинистых грунтах

Перекосы в дверных проемах, трещины в бетоне, смещение стен – деформации, возникающие при недостаточно качественном планировании. Одна из важнейших характеристик почвы, которую стоит учитывать перед проектировкой фундамента – пучинистость. Если пренебречь этим моментом, здание может прийти в негодность уже после первого цикла промерзания.

Понятие пучинистого грунта

Пучение – изменение объема грунта, возникающее вследствие замерзания воды. Так как масса жидкости при этом остается прежней, увеличивается только занимаемое ей пространство – примерно на 9%. То есть, происходит смещение материала. Если учесть, что вниз грунт смещаться не может, поскольку глубинные слои итак плотные, он начинает выталкиваться наружу. Попутно захватывая все сооружения.

Классификация грунтов, относящихся к категории пучинистых, опубликована в ГОСТ № 25100. Так, наибольшую опасность представляет основание из мягкопластичной глины и мелкого (пылеватого) песка. Точно узнать, какой тип почвы на строительной площадке, поможет геологическая разведка.

Негативное влияние на фундаменты

Фундамент, попавший под столь мощное воздействие, воспринимает огромные нагрузки. И если прочность основания низкая, образуются трещины. Силы пучения бывают нескольких видов:

• Вертикальные. Расширяется грунт, находящийся непосредственно под основанием.
• Касательные. Пучение происходит сбоку, почва поднимается, и возникает трение у границ постройки.
• Сдавливающие. Пучение со всех сторон фундамента, вдавливающее его внутрь.

Существуют факторы, способные усилить негативное воздействие. Например, обильные осенние дожди или повышение уровня грунтовых вод. Стоит учитывать такие вероятности на этапе расчетов.

Марки бетона, которые лучше всего сопротивляются пучению:

Бетон товарный В40 М500

ГОСТ: 7473-2010 / 26633-2015
Доставка от: 4200 руб.

Товарный бетон В30 М400

ГОСТ: 7473-2010 / 26633-2015
Доставка от: 4200 руб.

Товарный бетон В35 М450

ГОСТ: 7473-2010 / 26633-2015
Доставка от: 4200 руб.

Виды фундаментов на пучинистых грунтах

Существуют три принципиальные концепции возведения фундамента на пучинистых грунтах:

1. Заглубление (строительство ниже глубины промерзания).
2. Мелкое заглубление с повышением жесткости на изгиб (фундамент, приспособленный к неравномерному воздействию нагрузок).
3. Применение теплоизолированной конструкции. Способ, основанный на прогреве окружающего грунта с целью предотвращения промерзания.

Ленточный

Грунт может сдавить ленточный фундамент словно тисками, а уже после вытолкнуть наружу. Поэтому необходимо заглублять ленту ниже уровня промерзания, как говорилось в первой концепции. Также есть особенность, позволяющая минимизировать воспринимаемые нагрузки: стенки ленты возводятся под углом, а не вертикально. Благодаря такой трапециевидной форме почва при смещении будет скользить по поверхности стенок.

Плитный

Плитный фундамент лидирует по количеству используемого раствора. В то же время он решает сразу несколько проблем: возведение на неустойчивом грунте, повышение несущей способности и, соответственно, противодействие пучению. Главное, чтобы основание было качественным – из песка или песчано-гравийной смеси (песок берет на себя неравномерные нагрузки).

Чтобы окончательно нейтрализовать воздействие промерзшей почвы, можно применить утепленную шведскую плиту (УШП) или утепленный финский фундамент (УФФ). Технология сложнее, но укладка утеплителя и подключение системы обогрева пола гарантируют, что грунт вблизи основания не будет промерзать.

Свайный

Свайный фундамент может подойти в случае строительства небольшого здания из легких материалов, при сильном уклоне участка. Буронабивные и забивные железобетонные свои быстро монтируются, расход материала здесь ниже. Основная сложность заключается в монтаже ростверка – иногда трудозатраты гораздо выше, чем при возведении ленточного фундамента.

Как еще снижают влияние пучинистых грунтов

Помимо проработки конструктива строители применяют и другие методы нейтрализации воздействия пучения. Если взять на вооружение сразу несколько советов, здание получится устойчивым даже на самом сложном грунте.

Замена грунта

Капитальное решение проблемы – полная выемка пучинистого грунта на строительном участке. Это крайне дорого и не всегда возможно, но максимально эффективно. Котлован при этом засыпается песком и щебнем. Вода в подушке не будет задерживаться, а уйдет вглубь почвы.

Дренаж

Для экономии можно не избавляться от грунта, а просто высушить его, реализовав дренажную систему. Самый распространенный метод – заглубление дренажных труб по периметру фундамента и вдоль участка. Они располагаются под уклоном, чтобы жидкость уходила в специальный колодец. Другой вариант – бурение скважин под основанием и заполнение их щебнем. Вынимать придется не так много грунта, а вода беспрепятственно уйдет вниз через щебень.

Отмостка

Отмостка – многослойная конструкция по периметру фундамента призванная избавить от пучения. Наиболее простой строительный метод.

Благодаря отмостке в почву возле фундамента не попадает атмосферная влага. Также грунт не контактирует с холодным воздухом зимой, а значит предпосылок для промерзания нет (температура глубинных слоев обычно держится около 10 градусов Цельсия, чего недостаточно для трансформации воды в лед). Но отмостка – это не просто бетонная лента. Она состоит из нескольких последовательных слоев: подушка, гидроизоляция, утеплитель (обычно пенополистирол). Только потом заливается бетонная смесь.

Фундамент на подвижных грунтах: единственно верный способ

Чтобы возвести фундамент на подвижных грунтах, следует определиться с его типом. Для такой почвы подойдет свайное основание на винтовых или железобетонных опорах. Почему? Приведем аргументы в статье.

Прочное фундаментное основание

Чтобы построить прочное фундаментное основание на подвижных грунтах, необходимо провести георазведку. Она имеет важное значение при изучении характеристик почвы. Учитывая глубину промерзания, удается создать устойчивую конструкцию, которая не подвержена деформации и разрушению. Такая конструкция будет гарантированно надежной с длительным сроком эксплуатации.

Что нужно узнать перед строительством

При строительстве объекта требуется узнать:

• Тип породы на стройплощадке;
• Уровень грунтовых вод (УГВ);
• Наличие твердых пород;
• Глубину промерзания;
• Вертикальную структуру;
• Параметры и массу сооружения.

Особенности пород

Различные типы грунтов имеют свои особенности.

Глина с песком

Этот тип грунта удобен при строительстве, так как он имеет невысокую глубину промерзания, не размывается водой, содержит малое количество просадочных пород и обеспечивает хорошую фильтрацию.

Песчаная порода

Она является довольно легкой с водными горизонтами на большой глубине и без проблем пропускает воду. Линия промерзания обычно находится на метровой глубине. Такие породы смещаются в любом направлении (по вертикали и горизонтали).

Скалистая порода

Эта порода наиболее прочная и не склонна к пучению. Точка промерзания находится неглубоко, и для формирования фундамента на таких породах нет необходимости в углублении подошвы.

Глинистая почва

Она содержит много воды и просадочных пород, является подвижной, непрочной и подверженной пучению. Характеризуется достаточно высокой глубиной промерзания. Для строительства выбирают тип фундамента, способный нейтрализовать пучение.

Торфяники

Эти почвы содержат многочисленные поры, насыщены влагой и характеризуются неравномерным пучением.

Ключевые характеристики пород

Тип фундаментной конструкции определяется прежде всего глубиной промерзания. Непромерзаемыми считаются скалистые почвы, поскольку они содержат минимум воды. Подвижные грунты (торфяные и глинистые) промерзают достаточно глубоко. Для них удобным вариантом считается свайное основание. Опоры вбиваются или вкручиваются до твердых пород, чтобы обеспечить устойчивость фундаментной конструкции.

Геологоразведка позволяет получить точные сведения о составе почвы. На основе этой информации можно правильно подобрать тип фундамента и сделать расчет несущей способности. Если запланировано делать свайно-винтовую или свайно-забивную фундаментную конструкцию, то нужные параметры можно определить при пробном завинчивании или забивании опор.

Преимущества свайной опоры

Свайная опора с ростверком на подвижных грунтах является оптимальным выбором для различных строений. Она имеет массу преимуществ:

• Основание под дом возводится быстро и в любое время года;
• Рассчитывается допустимая нагрузка с учетом веса стройматериалов;
• Важным критерием является обустройство подошвы ниже точки промерзания, где земельные прослойки являются предсказуемыми и стабильными.

Выбор свайного основания на винтовых или железобетонных опорах для подвижных грунтов является обоснованным и надежным решением. Такой фундамент обеспечивает устойчивость и долговечность строений, учитывая все особенности грунтов и климатических условий.

Свайный фундамент

Свайный фундамент на подвижных грунтах зачастую оказывается наиболее рациональным вариантом под постройку из-за особенностей грунта. Грамотно разработанный проект, выполненный монтаж профессиональными специалистами, качественная гидроизоляция – это главные факторы для формирования устойчивого основания для дома.

Заказать формирование фундамента можно в компании Эндбери, в которой налажено производство винтовых и железобетонных свай. Оба эти вида подходят для обустройства фундаментной конструкции на подвижных грунтах.

Работы по созданию прочного основания следует доверить профессионалам, чтобы избежать ошибок, которые приводят к:

• Появлению трещин, перекосов, разломов перегородок, стен;
• Нарушению теплоизоляции из-за образовавшихся зазоров, щелей;
• Появлению трещин в цоколе;
• Перекосу дверных проемов и окон, что затрудняет их закрытие;
• Выкрашиванию бетона;
• Просадке углов постройки;
• Боковому перекосу силами морозного пучения.

Винтовые сваи

Винтовые сваи при монтаже закручиваются ниже промерзания породы. В результате обеспечивается надежная поддержка независимо от массы постройки и типа грунта. Почва может быть песчаной, рыхлой, заболоченной, пучинистой. Сваи, составляющие фундаментную конструкцию, незначительно контактируют со вспучившейся почвой, поэтому негативное воздействие на постройку исключается.

Свайный фундамент предпочтителен на подтопляемых участках. Он надежнее других видов, если плотные породы размещаются не глубже пяти метров. Такие слои для опоры свай должны быть максимально твердыми.

Свайная конструкция способна выдержать постройку независимо от ее веса и типа почвы, которая может быть заболоченной, песчаной, рыхлой, пучинистой. Правильный расчет количества опор и глубины их установки позволяет создать надежное фундаментное сооружение, заглубленное ниже линии промерзания.

Винтовые сваи представляют собой металлические столбы с лопастями в нижней части. Для вкручивания таких изделий не требуется специальная тяжелая техника.

Забивные сваи

Забивные опоры, изготавливаемые в заводских условиях, являются качественными, прочными изделиями. Железобетонные забивные столбы в процессе монтажа значительно уплотняют грунт, что увеличивает их несущую способность. Формирование фундамента из таких свай требует доступности для проезда на стройплощадку сваебойной машины. Забивание железобетонных столбов производится с помощью специальной техники.

Ленточный фундамент

Зачастую под постройку делают ленточный фундамент. Он бывает достаточно прочным и является альтернативой свайному основанию. Подобная конструкция считается довольно популярной и представляет собой бетонную армированную полосу квадратного или прямоугольного сечения.

Этапы строительства ленточного фундамента:

1. Вырыть траншеи по периметру и под стенами запланированного дома.
2. Уложить на дно гидроизоляционный материал для предотвращения заиливания.
3. Засыпать траншею песком на 30 см и хорошо утрамбовать его.
4. Сформировать армирующий каркас. Благодаря арматурной сетке основание будет более прочным.
5. Выложить опалубку.
6. Залить фундамент бетоном.

Вода является причиной пучинистости, поэтому требуется сделать сток осадков от дома. Дом на ленточном фундаменте следует возвести до наступления зимы или укрыть основание на зимний период теплоизоляционным материалом, чтобы предотвратить промерзание земли.

Песчано-гравийная подушка и глубокий дренаж позволяют уменьшить силы морозного пучения. При сезонных подвижках почвы подобное основание упруго деформируется, что может негативно сказаться на стенах дома, вызывая трещины. Исключить этот недостаток сложно даже при усиленном армировании.

Недостатки ленточного фундамента:

• Большие объемы земляных работ, высокая сложность.
• Высокая стоимость из-за большого расхода материалов.
• Длительная подготовка к каждому этапу строительных работ.
• Необходимость тщательного геологического анализа почвы и точного расчета глубины заложения для максимальной надежности. Нужно учитывать подвижность и пучинистость грунта.
• Непригодность на болотистой местности.

Ленточный фундамент подходит для брусовых и каркасных построек прямолинейной формы, но не рекомендуется для домов с блочными, кирпичными стенами и сложной конфигурацией на подвижных грунтах.

Замена фундамента, дачный домик на пучинистом грунте

Каркасный домик 6х8, Подмосковье. Фундамент -кирпичные столбы с заглублением из бутового камня на 60-80 см. Подробностей не знаю, строили покойные родители. Проблема: столбы фундамента дома и кирпичные стенки-перемычки между ними выдавливает из земли и "раскидывает" в стороны. Дом "гуляет".

Хотелось бы отремонтировать/заменить фундамент с минимальными затратами.

Грунт пучинистый, суглинок. Грунтовые воды, наверное, близко: помню, при рытье ям под забор вода проступала на глубине менее метра. Участок — старый лес; техника к дому подъехать не сможет. Какова должна быть технология в нашем случае? Ответ

Ситуация действительно сложная. К сожалению, простых вариантов решения проблема не имеет и все существующие варианты решения связаны со значительными затратами средств.

Главная проблема пучинистых грунтов состоит в том, что при промерзании грунт сильно расширяется и расширяется неравномерно. пучинистые грунты обычно ломают фундаменты и выпирают их из земли. Врастают в землю фундаменты на плохо утрамбованных грунтах. Такие грунты часто бывают пропитаны водой. Вот вы упомянули плывун.

Плывун это как раз почва, пропитанная водой и обладающая при этом значительно более низкой плотностью. Плохо то, что и уплотнить плывун нельзя.

Фундамент, в свою очередь, передает вес здания на землю. Очевидно, если земля плохо уплотнена, фундамент будет погружаться в эту землю под своим весом или под действием перемещающейся в земле воды.

1. Забить сваи и построить на них дом. Это, мягко говоря, слабо реализуемый вариант в вашем случае. Сваи нужно именно забивать, а не вкапывать. Есть варианты сваи вкручивать. Смысл в том, что вбиваемая или вкручиваемая свая дополнительно уплотняет грунт под собой и вокруг себя. При этом перед вкручиванием или вбиванием свай хорошо бы оценить глубину, где находится грунт достаточной степени сжатия. Уровень грунтовой воды при этом значения не имеет.
2. Осушить участок. Возможно сделать без техники, но все равно довольно дорого. Осушение участка связано с рытьем траншей, укладкой в них дренажа (труб большого диаметра), устройство дренажных колодцев в значительном удалении от дома и выкачивания из них воды. Лучше в водоем или под гору. Вода из почвы будет просачиваться в трубы (в них сделаны отверстия) и по ним стекать в колодцы. В каждом колодце (он может быть и единственный) должен находиться дренажный насос, который будет автоматически включаться при наполнении колодца и выкачивать воду. Очевидно, устройство дренажа нужно хорошенько просчитать. Нужно выяснять откуда и куда течет вода, на какой глубине, уклон участка и кучу других вещей. Возможно осушение нужно проводить вместе с отводом лишней воды вокруг участка. Это делается с помощью траншей.
3. Можно сделать насыпь из песка и построить на ней дом. В лесу среди вековых деревьев это может быть затруднительно. Насыпь должна быть минимум 50-75 см в высоту.
4. Можно утеплить почву, чтобы защитить ее от зимнего промерзания. При этом в землю вкапывают листы пенопласта или пенополистирола. Почву таким образом утепляют под всем домом и где-то на метр-полтора в каждую сторону от дома (типа как под отмостку). Замечу, что такая конструкция может защитить от промерзания (уменьшить пучинистость) но никак не борется с движением воды в почве.
5. Наиболее работоспособный вариант, как мне кажется, использовать фундамент — плиту. Смысл ее в том, что плита делается на столько прочной, что поднимается и опускается вместе с почвой и не трескается при этом. Делается такая плита с использованием высококачественного бетона и армирования. Домик, который предполагается расположить на этой плите, должен быть не слишком тяжелым. Чем тяжелее дом, тем массивнее и прочнее должна быть плита. Вот небольшой расчет. Предположим, что дом у вас имеет площадь основания 40 квадратных метров. Плита толщиной 15 см будет иметь объем 40*0,15 = 6 куб м. Плотность бетона примерно в 3 раза больше чем у воды, значит вес плиты будет равен 18 тонн. Каждый метр такой плиты будет давить на почву с силой 18 000/40 = 450 кг. Каждый квадратный дециметр будет давить на почву с силой (в одном квадратном метре 100 квадратных дециметров) dсего — то 4 с половиной килограмма. Для сравнения: если вы встанете на своем участке на одну ногу, то будете давить на грунт примерно той же самой площадью (1 дециметр квадратный), но весом минимум в 10 раз большим (я не знаю вашего веса, но надеюсь, что он не меньше 50 кг) Прикиньте, сколько весит ваш домик. Каркасный домик 6*8, думаю, не весит больше 3-х тонн. Вы можете примерно прикинуть вес, имея ввиду, что куб дерева весит примерно 800 кг. Возможно, у вас крыша будет самой тяжелой частью дома. Прибавьте вес дома к весу плиты и пересчитайте все. Плита в вашем случае будет примерно 7*9, а именно 63 квадратных метра.

Такая плита обойдется не дешево. Кроме того, ее нужно защищать от промокания и промерзания. Иначе она может долго не прослужить. Защищают такие плиты путем вкапывания их неглубоко в почву и укрывания плитами пенопласта. Дело в том, что если такая плита просто промокнет, но не промерзнет, то ничего страшного с ней не случится.

Как я уже говорил, бетон тоже должен быть высококачественный, возможно со специальными добавками.

Вот я набросал хорошие варианты. Возможно, кстати, что плиту можно делать и тоньше 15 см. Но армирование обязательно. Хочу в итоге еще раз отметить, что дешевых вариантов нет. Можно оставить все как есть и подлатывать каждый год то, что совсем уж плохо перезимовало. В любом случае на мой взгляд закапывать глубоко ничего не нужно.

Больше чем на штык лопаты лучше не закапывать. Нужно увеличивать по возможности площадь фундамента, чтобы уменьшить нагрузку на грунт и защищать его от промокания и промерзания, ибо бетон хоть и трудно привести в негодность, но с помощью воды и мороза вполне можно.

p.s. Видел один раз кино, рекламирующее пеноплиуретан (пенопласт) Где-то то ли в Швеции, то ли в Финляндии строили дорогу через болота. Так вот, там дорогу клали прямо на плиты пенопласта. Только плиты были толщиной в районе метра и повышенной плотности. А само покрытие дорожное даже с учетом автомобилей оказывает совсем небольшое давление на грунт (см расчеты выше).

Вот и все. Что не понятно, спрашивайте. Надеюсь, был полезен (хотя бы читать было интересно). Дмитрий Белкин.

ВНИМАНИЕ

Этот материал был написан очень давно!Сведения, которые здесь изложены могли уже измениться!