Как обустроить фундамент на глинистой почве

Для того чтобы стать владельцем небольшого одно- или двухэтажного загородного дома либо коттеджа, сначала нужно сделать проект. А само строительство начинается на этапе разработки фундамента, как основания будущего здания. Типов фундаментов на сегодняшний день существует немало, но наибольшую популярность снискал незаглубленный ленточный фундамент, как один из самых доступных для индивидуального строительства, простой в исполнении и надежный.

Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов

Наверное, стоит начать с того, что сами ленточные фундаменты делятся на три основных типа:

Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов
  • Незаглубленные;
  • Мелкозаглубленные;
  • Заглубленные;

Каждый из этих типов закладывается на определенную глубину, которая зависит от нескольких основных факторов:

Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов
  • Глубина промерзания грунта;
  • Тип грунта;
  • Уровень грунтовых вод;

Стоит отметить, что глубина заложения ленточного фундамента — это расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, а не та глубина, на которую копается траншея. В траншее, помимо фундамента может присутствовать подушка.

Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов

Теперь давайте разберемся, как эти факторы влияют на каждый тип ленточного фундамента в отдельности.

Оптимальные фундаменты на пучинистых грунтах

Оптимальный фундамент на глинистой почве, водонасыщенной и подверженной пучению, будет обладать следующими характеристиками:

Оптимальные фундаменты на пучинистых грунтах
  • Расположение основания / нижней точки фундамента ниже уровня промерзания грунта для данного региона.
  • Прочное монолитное основание, препятствующее воздействию морозного пучения на отдельные части здания.
  • Система перераспределения и выравнивания нагрузок на отдельные части здания.

Под такие требования подходят несколько типов оснований под малоэтажные дома:

  • Свайный фундамент.
  • Плитный фундамент.
  • Незаглубленный ленточный фундамент.
Оптимальные фундаменты на пучинистых грунтах

Последний тип основания может использоваться под легкие постройки каркасного типа или выполненные из дерева, на нем мы остановимся чуть ниже.

Свайный фундамент на глине с бурозаливными сваями ниже уровня промерзания грунта и мощным ростверком, объединяющим сваи и перераспределяющим нагрузку – классическое решение для водонасыщенных грунтов.

Оптимальные фундаменты на пучинистых грунтах

Плитный фундамент на глинистой почве, способный перераспределять нагрузку с любого участка основания на соседние – также хорошее решение в условиях высокого УГВ и морозного пучения.

Плитный фундамент

Плита – один из самых надежных типов фундамента. Основное ее достоинство заключается в том, что она обладает максимальной площадью подошвы, а это значит, что даже на суглинке с R около 1 кг/см2 можно рассчитывать на отсутствие проблем с устойчивостью и усадкой сооружения. Вместе с тем, плитный фундамент можно возводить даже при высоком УГВ и при внушительной ГПГ. Зимой при промерзании почвы фундамент вместе с домом будет подниматься, при потеплении – опускаться. Оттого его еще называют «плавающим» фундаментом.

Какой фундамент подходит для пучинистых грунтов?

  • Устройство основания на пучинистом грунте
  • Варианты фундаментов для пучинистого грунта
    • Ленточный мелкозаглубленный фундамент
    • Неравномерные усадки сооружений на пучинистых грунтах
  • Расчет для мелкозаглубленного фундамента

Пучинистый грунт – не самый лучший вариант для строительства, так как оно связано с необходимостью решения ряда задач, в частности, нейтрализации зимнего пучения грунта. то есть подвижек, которые могут быть опасными для фундамента и строения в целом. Именно поэтому специалисты рекомендуют делать незаглубленный фундамент.

Мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте.

Для ленточного мелкозаглубленного фундамента необходимо вырыть котлован глубиной 50-70 см и уложить на боковые откосы гидроизоляцию в виде толи.

Теплозащитные мероприятия

Возможно полное или частичное исключение промерзания пучинистого грунта с боковой поверхностью заглублённых фундаментов при закладке вокруг них в грунт утеплителей. В сезонно отапливаемых домах утеплитель закладывают с двух сторон фундаментов, а в регулярно отапливаемых домах — только с внешней стороны (рис. 6).

Рис. 6. Применение утеплителей для исключения промерзания пучинистого грунта: а — в сезонно отапливаемом доме; б — в регулярно отапливаемом доме в зимний период; 1 — фундамент; 2 — утеплитель.

Теплозащитные мероприятия

Следует использовать утеплители, которые не поглощают воду. Для этого годятся, в первую очередь, утеплители, изготавливаемые на основе экструдированного пенополистирола, например, «Пеноплэкс», Styrofoam, Styrodur, Primap1ех, Тер1ех, Теплоизоплит и др.

Для каких случаев подойдёт свайный фундамент?

Благодаря простой конструкции и достаточно высокой надежности, свайный фундамент стал одним из наиболее распространенных. Простота возведения сделала свайный фундамент незаменимым при малоэтажном строительстве. Перед ленточным фундаментом свайный обладает таким важным преимуществом, как меньший объем необходимых земляных работ, требующих много денег и труда.

Для деревянных домов свайный фундамент и вовсе представляется идеальным.

Особенность строительства свайного фундамента — непременное наличие зазора, который должен присутствовать между ростверком и грунтом. Зазор делается для того, чтобы в случае вспучивания, грунт не приподнимал ростверк.

Для каких случаев подойдёт свайный фундамент?

Ширину ростверка выбирают в зависимости от ширины стен; высота обыкновенно составляет сорок-пятьдесят сантиметров.

Благодаря методикам строительства фундаментов на пучинистых грунтах, строителям удалось освоить новые территории, еще недавно не считающиеся пригодными для застройки. Таких земель в нашей стране особенно много, поэтому для России освоение методов постройки таких фундаментов является чрезвычайно важной задачей.

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.

Применение монолитной плиты на пучинистых грунтах

Рис.: Схема промерзания грунта под плитным фундаментом

Читайте также:  Как правильно делается обвязка дома брусом

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.

Закладка ленточного фундамента

Рис.: Ленточный фундамент глубокого заложения

Практическим работам по закладке ленточного фундамента должен предшествовать этап проектирования основания. Расчет фундамента предполагает выявления требуемой глубины его заложения, которая определяется на основании глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, геодезии строительной площадки и технических характеристик возводимого здания.

Работы по закладке ленточного фундамента на большую глубину выполняются в следующей последовательности:

  • Подготовка строительной площадки;

Место строительства очищается от поверхностной растительности, снимается плодородный слой почвы на глубину 10-20 см (одного штыка лопаты). При необходимости производится выравнивание участка.

  • Разметка;

Разметка будущего ленточного фундамента начинается с отметки несущей стены здания, затем отмечаются перпендикулярные стены и проверяется правильность прямых углов по методу Египетского треугольника. Фундаментная лента отмечается как по внешнему, так и по внутреннему контуру.

Рис.: Схема проверки углов фундаментной разметки

  • Земляные работы;

Ручным либо механизированным методом выполняется рытье траншеи под фундамент. Поскольку глубина траншеи достаточно большая, рытье может сопровождаться осыпанием ее стенок.

Рис.: Схема укрепления стенок траншеи

Совет эксперта! Чтобы избежать осыпания грунта стенки траншеи укрепляются щитами из фанеры либо ДВП, которые устанавливаются с помощью горизонтальных распорок.

  • Отсыпка уплотняющей подушки;

Для создания уплотняющей подушки используется песок и мелкофракционный гравий либо щебень. Толщина слоев одинаковая, как правило, она составляет 10-15 сантиметров. Песок идет первым слоем, после засыпки он поливается водой и тщательно утрамбовывается.

  • Создание опалубки;

Опалубка под заливку бетоном выполняется из струганных досок толщиною 2-3 сантиметров. Доски соединяются посредством вертикальных планок и скрепляются гвоздями либо саморезами.

Важно! Высота опалубки должна быть больше глубины траншеи, поскольку фундаментная лента также будет формировать цоколь дома.

Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента

После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками.

  • Армирование;
Читайте также:  Как правильно рассчитать ленточный фундамент

Для армирования ленточного фундамента используется двухконтурный армокаркас, состоящий из вертикальных прутьев и горизонтальных перемычек.

Совет эксперта! Толщина стержней арматуры для вертикального контура должна составлять 12-14 мм, для вертикальных соединительных элементов может использоваться гладкая арматура диаметром 8-10 мм.

Рис.: Схема армокаркаса для ленточного фундамента

Соединяется армокаркас с помощью вязальной проволоки либо сварки. Более предпочтительным является первый вариант, поскольку при сварном соединении конструкция теряет эластичность и бетонная лента хуже сопротивляется изгибающим нагрузкам.

  • Бетонирование;

Заливка ленточного фундамента выполняется одномоментно либо послойно (при условии, что новая порция бетона будет выливаться до схватывания предыдущего слоя). Для заливки используется тяжелый бетон из цемента М300-М400.

Рис.: Бетонирование ленточного фундамента глубокого заложения

Обязательным является уплотнение бетона с помощью виброуплотнителей либо штыковки арматурными прутьями.

Совет эксперта! Если строительство ведется в теплое время года, созревающий бетон необходимо укрыть клеенкой и регулярно увлажнять, поскольку при пересыхании бетона поверхность фундаментной ленты может покрыться микротрещинами.

Армирование

Пространственная вязка армокаркаса по выбранной схеме производится на специальной подставке. Для создания каркаса используется рифленая арматура класса А3 диаметром 12-14 мм. Пруты располагаются продольно и связываются между собой отожженной проволокой 3-6 мм. Каждые 40-60 см по каркасу устанавливаются вертикальные стержни арматуры. Армокаркас может иметь как квадратную, так и округлую форму. Количество продольных стержней — 4 или 6.

Готовый армирующий каркас опускается в опалубку так, чтобы армокаркас не касался стенок опалубки и дна траншеи. Для этого на гравийно-песчаной подсыпке монтируются металлические грибки — металлоконструкции, приподнимающие армокаркас на 5-7 см выше уровня земли.

4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Армирование

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

  1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
  2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.

В каких случаях его используют

Использование НЗЛФ целесообразно при наличии следующих условий:

  • Плотная и прочная поверхность грунта.
  • Низкий уровень грунтовых вод (более 3 м).
  • Состав грунта не включает в себя глинистые слои, легко пропускает влагу.
  • Участок не подвергается сезонным подтоплениям, нет опасности разлива рек и прочих природных явлений, связанных с появлением воды.

Оптимальным вариантом является наличие скальных пород, сплошной каменной плиты или песчаного грунта с достаточной плотностью и низким уровнем залегания почвенных вод.