Для песчаной почвы наиболее подходящим вариантом фундамента является свайный или мелкозаглубленный фундамент. Свайный фундамент обеспечивает перераспределение нагрузки на более глубокие и устойчивые слои земли, что является особенно важным в условиях песчаной почвы, которую отличает низкая несущая способность и высокая подвижность.
Кроме того, мелкозаглубленный фундамент может быть использован при соблюдении техники, предотвращающей вымывание песка. Важно обеспечить надежный дренаж и контроль за уровнями грунтовых вод, чтобы избежать оседания или размыва почвы вокруг фундамента.
Можно ли построить дом на песке
Когда кто-то говорит о том, что песчаный грунт – самый устойчивый после грунтов скалистых, и на нем можно строить дом с применением любого фундамента, хоть ленточного мелколзаглубленного, хоть столбчатого или свайного – моно начинать очень сильно удивляться подобным заявлениям. И не потому, что строить на песке нельзя, а потому что в самом этом изречении кроется наглый и тупой обман тех, на кого направлены подобные речи.
Дело в том, что, как правило, в тех исследованиях, в которых это утверждается, часто не приводится даже приблизительная классификация песка, а если и приводится, то только в двух или максимум в трех вариантах — крупнозернистый, мелкий и пылевидный. Но при этом вообще не сообщается о том, какие именно фундаменты на каком из этих типов можно устраивать, но практически всегда указывается, что чем надежнее грунт, тем больше можно на фундаменте сэкономить. И опять-таки это намек на песок всех типов и фундамент мелкозаглубленный. То есть если на вашем участке обнаружился песчаный грунт – стройте дом на мелкозаглубленном фундаменте и не парьтесь!
В принципе да, песок – это материал не пучинистый, поэтому делать глубокое основание не имеет смысла. Песок не промерзает, он не держит воду, поэтому она в нем не замерзает. Однако это касается далеко не всех песков, а только крупных и средних, а вот пески мелкие и пылеватые, которые у нас встречаются сплошь и рядом – еще как вспучиваются, и проблема часто не исчезнет даже в случае фундамента заглубленного.
Мало того, есть еще классификация песка касательно применения его в строительстве – не по размеру зерен, а по их форме. Речной песок состоит из песчинок, имеющих круглую или овальную форму, приблизительно такую же форму имеет песок морской и озерный. Такой песок имеет пониженную несущую способность из-за плохого сцепления песчинок друг с другом, потому его, в том числе, стараются не использовать при изготовлении бетона. А уж строить дом на таком песке с использованием ленточного фундамента вообще опасно, поэтому практически всегда применяется бетонная монолитная плита, которой вообще пофиг, на чем она будет лежать.
Теперь следует рассмотреть, какие именно фундаменты и на каком типе песка можно строить
По размерам песчинок песок подразделяется на:
1). Очень крупный, или гравелистый, основная масса такого песка имеет фракции не менее 2 мм, по крайней мере если хотя бы четверть песчинок такого размера, то он уже относится к гравелистому.
2). Крупный, по большей части имеет песчинки диаметром не менее 0,5 миллиметров.
3). Средний – песчинки диаметром 0,2-0,3 мм.
4). Мелкий – до 80% песчинок должны иметь диаметр не менее 0,1 мм.
5). Пылеватый – вообще как пыль, основная масса песчинок имеет диаметр менее 0,1 мм. Такой песок в основном образовывается путем выветривания горных пород, а не его обкаткой в бурных речных потоках или морских прибоях.
Таким образом наиболее прочные грунты состоят из гравелистых и крупных песков, а наименее прочные – из мелких и пылевидных. Средние пески занимают промежуточную позицию, но очень многие застройщики относят его к мелким и ставят дома только на плиту.
Однако есть всякие умники, которые «разрешают» сооружать на мелких и пылеватых песках мелкозаглубленные фундаменты, но с условием — только на буронабивных сваях. Вообще непонятно, кто такие фундаменты придумал – наверное вредители какие-то. Ну нельзя же быть честным и умным человеком и при этом рассказывать клиенту, что сваи, погруженные в землю, удержат мелкозаглубленный фундамент во время пучения грунта. Да их вырвет с корнем, эти сваи, для сил морозного пучения не существует препятствий, существует только возможность их преодоления. Силы морозного пучения вырвут из грунта любой фундамент, вместе с любыми сваями любой длины, пусть они погружены хоть до центра земли.
Мало того, есть еще умники, которые, правда, не предлагают укреплять фундамент сваями, но советуют делать фундаментную ленту расширяющейся к низу, то есть трапециевидной. Суть затеи вообще-то понятна – таким образом увеличивается опора, что делает ленту фундамента более устойчивой. Но это работает только до тех пор, пока грунт не промерзнет ниже уровня этой подошвы. Как только под ней начинает замерзать влага и превращаться в лед, то бетонный монолит начинает выталкивать вверх из грунта, и чем основание фундамента шире, тем быстрее он освобождается из земли. В этом случае очень широкая подошва фундамента демонстрирует обратный эффект, и стоит только подивиться тем умникам, которые ТАКОЕ предлагают неопытному по большей части застройщику.
Но речь, в общем-то, не о сваях, и не о широких подошвах, а том, что прежде чем строить дом на песке, следует его тщательно изучить. В этом плане утверждение, что песок якобы «самое надежное основание для любого фундамента» является не просто глупым, а вредительским. Пески, как и грунты, имеют совершенно разные свойства, и не следует радоваться, если участок достался на песчаном грунте. Вполне возможно, что тут не будет никакой экономии, а наоборот – одно разорение. Например, потребуется рыть очень глубокие траншеи, чтобы опустить стенки фундамента ниже уровня промерзания грунта, а во многих наших регионах этот уровень может достигать и двух метров.
Впрочем, для любых песков, как, впрочем, и любых грунтов, есть один универсальный тип фундаментов – это монолитная бетонная плита. А если кто захочет рассказать, что такая плита дороже, чем ленточный фундамент, пусть получше изучит историю вопроса и ознакомится с точными расчетами, которые уже давно произведены авторитетными специалистами и ни для кого никакого секрета не представляют.
Строительство на песчаных грунтах
Устойчивость зданий и сооружений в значительной степени зависит от свойств естественного основания. При проектировании нужно учитывать такие параметры, как влажность, плотность, коэффициент разрыхления, сцепление грунта и сопротивление сдвигу. Песчаный грунт является хорошим основанием для строительства, а выбор типа фундамента определяется гранулометрическим составом, наличием примесей в песке и регламентируется СП 22.13330.2016 и СП 45.13330.2017.
Что такое песчаный грунт?
Следует отличать чистый песок от песчаного грунта. Последний представляет собой рыхлую породу, побочный продукт добычи песка, который на 50% состоит из песка, содержит не более 30% глинистых частиц и другие примеси, чаще всего кварц, полевые шпаты, кальцит. В состав его Входит верхний слой земли. Большое количество примесей делает песчаный грунт менее пластичным, а потому и дешевым. Но преимуществом его является то, что такой грунт обладает высоким коэффициентом трения и связности и лучше держит форму.
Свойства песчаного грунта зависят от доли глинистых частиц и глубины расположения пластов грунта. Он обладает следующими характеристиками:
· низкая пористость и водопроницаемость: грунт плохо удерживает влагу, следовательно, не подвергается морозному пучению (кроме пылеватых песков),
· низкая насыщенность влагой делает такой грунт плотным и увеличивает несущую способность,
· наличие глинистых частиц дает песчаному грунту высокую связывающую способность и низкую способность к пылеобразованию,
· наличие камней и обломков породы повышает уровень трения.
Типы песчаных грунтов
Основания для классификации песчаных грунтов определяются ГОСТ 25100-2020. Выраженность тех или иных свойств зависит от качества песка, которое определяется размером его частиц. Он может быть:
· гравелистый (25% удельного веса составляют частицы размером более 2 мм),
· крупный (не менее 50% составляют частицы с размером от 0,5 мм),
· средний (половина массы – частицы 0,25 мм),
· мелкий (75% удельного веса – частицы размером около 0,1 мм),
· пылеватый (более 75% составляют частицы с размером менее 0,1 мм).
Еще один важный критерий для классификации — влажность пылеватых песков, показывающая соотношение естественной влажности к влажности, соответствующей полному заполнению пор влагой. Пески бывают:
Песчаные грунты, обладающие высоким показателем плотности и низким коэффициентом сжатия, дают быструю осадку под воздействием давления, что позволяет использовать их как основание под фундамент. По степени плотности выделяют пески:
· плотные (они находятся на глубине более 1,5 метров)
· рыхлые (расположены в верхнем слое)
Песчаный грунт содержит до 50% от общего веса частицы размером до 2 мм и обладает следующими свойствами:
· сыпучесть в сухом состоянии
· низкий коэффициент сжатия
· высокая скорость уплотнения при давлении
Использование песчаных грунтов для строительства
Особые свойства делают песчаный грунт отличным основанием для фундаментов различных сооружений, если он обладает равномерной плотностью и защищен от воздействия грунтовых вод. К преимуществами этого вида основания относятся невосприимчивость к воздействию низких температур и минимальное время осадки зданий, возведенных на нем.
Слабым считается только грунт, состоящий из пылеватых частиц. Такой песок обладает низкой несущей способностью, склонен к пучению и образованию плывунов. Укрепляют песчаный грунт химическими растворами через полые сваи, с помощью вибрации и другими методами.
Какой фундамент использовать на разном песчаном грунте?
Для определения вида песчаного грунта на территории бурят скважины и оценивают почву, поднятую с разных глубин. При выборе фундамента для строительства на песчаных грунтах нужно отталкиваться от характеристик конкретного естественного основания. Идеальной с точки зрения надежности для любых типов песчаных грунтов является монолитная плита, но монтаж ее стоит достаточно дорого. Универсальны столбчатые или свайные фундаменты: они прочны и долговечны, подходят для слабых грунтов.
1. Выбор фундамента для строительства на гравелистом, крупно- или среднезернистом песке.
Гравий и крупный песок имеют высокую несущую способность, хорошую водопроницаемость, они устойчивы к сдвигу и практически не подвержены морозному пучению. В связи с этим достаточно использовать ленточный фундамент мелкого заглубления, если не требуется обустройство подвала. Для строительства сборного ленточного фундамента используют специальные блоки из железобетона. Для изготовления монолитного ленточного фундамента монтируют опалубку, устанавливают арматурный каркас и заливают всю площадь фундамента бетонным раствором.
Подземные воды вымывают частицы грунта и могут повлиять на его несущую способность. Если же они проходят достаточно глубоко, то оптимальным будет выбор столбчатого фундамента или его комбинации с ленточным. Для первого варианта делают специальную подушку из щебня, чтобы исключить проникновение грунтовой воды через капилляры. По ее поверхности прокладывают пленку из гидроизоляционного материала.
2. Выбор фундамента для строительства на мелкозернистом песке.
Мелкозернистый песок удерживает воду и, следовательно, подвержен морозному пучению. В этом случае лучше использовать свайный фундамент, при этом опоры конструкции должны располагаться ниже уровня промерзания земли. Предотвратить деформацию фундамента можно с помощью тепло- и гидроизоляции.
3. Выбор фундамента для строительства на пылеватом песке
Пылеватый песок относится к сложным грунтам из-за сильной склонности к морозному пучению. При повышении влажности такой грунт впитывает в себя влагу и, воздействуя на фундамент снизу, как бы выталкивает его вверх. На таком грунте можно использовать монолитный ленточный мелкозаглубленный фундамент с дополнительным армирующим поясом, при этом заглубление должно быть ниже глубины промерзания. Чтобы уменьшить негативное влияние слабого грунта на фундамент, используют следующие меры:
· увеличивают площадь подошвы в нижней части или же предпочитают трапециевидное сечение фундамента;
· используют гидроизоляционную пленку для предотвращения прилипания мерзлого грунта к стенкам фундамента;
· применяют теплоизоляционные материалы для снижения воздействия сезонного пучения.
Если проектируется тяжелое здание, то лучше предпочесть свайный или ленточно-свайный фундамент.
3. Особенности строительства на водонасыщенных грунтах
Обязательно нужно обеспечить работу дренажной системы. Обратную засыпку после устройства фундамента делают песком или смесью песка с гравием. Основание дома от воздействия влаги и мороза защищает отмостка, которую в этом случае нужно выполнить сразу. Ширина ее должна быть не менее одного метра.
