Особенности строительства на пучинистых грунтах

Оглавление

Особенности строительства МЗЛФ на пучинистых грунтах

Пучинистые грунты не пропускают влагу, не давая ей уйти вглубь, поэтому осадки скапливаются у поверхности земли. При возведении постройки из блоков или дерева на пучинистых грунтах нужно делать дренаж, а подсыпка должна быть не менее 30 см. При строительстве домов выполняется комплекс защитных мер для фундамента:

Подсыпка выполняется из непучинистого грунта. Под песчано-гравийную подушку обязательно укладывается гидроизоляция. Лучше использовать геотекстиль, который хорошо препятствует заиливанию.
Дренаж обустраивается на уровне подошвы монолитной ленты. Дренажные трубы закладываются на расстояние не менее 1 м вокруг фундамента. Уклон труб зависит от их диаметра: чем меньше трубы, тем больше должен быть уклон.
Монтаж утепленной отмостки. Отмостка способствует отведению воды от МЗЛФ. Слой утеплителя под омосткой предотвращает промерзание пучинистых грунтов вокруг дома.
Устройство ливневой канализации. Главное назначение ливневки — эффективный отвод атмосферных осадков с участка. Для мелкозаглубленного фундамента грамотно выполненная ливневка позволит избежать подтопления и последующего промерзания пучинистых грунтов.

При соблюдении этих условий мелкозаглубленный фундамент, построенный на пучинистых грунтах, может без проблем прослужить долгие годы. Чтобы избежать ошибок при строительстве рекомендуется ознакомиться с СП 45.13330.2012, где описаны все меры по защите МЗЛФ на сложных грунтах.

Коротко о главном

Однозначно рекомендовать тот или иной фундамент на суглинке – какой лучше, а какой совсем не подходит – невозможно без точных сведений о характеристиках грунта на конкретном участке строительства. Почвы с высоким содержанием глины считаются самыми проблемными при выборе и устройстве основания, которому нужно обеспечить устойчивость и способность противостоять вертикальным и боковым нагрузкам. Но теперь вы знаете, из каких видов фундамента придется выбирать, и сможете требовать от подрядчика точного исполнения проектных требований.

Дополнительно

Выставка Домов «Малоэтажная Страна» выражает искреннюю благодарность специалистам завода «КЗС» за помощь в создании материала.

Завод «КЗС» (Королевский завод свай) – эксперт по свайным фундаментам.

Строительство фундамента на пучинистом грунте

Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому строительство фундамента на пучинистом грунте нужно вести только с принятием мер против пучения. Самый радикальный путь – это заменить грунт на непучинистый гравелистый или крупный песок. В этом случае роют большой котлован на глубину больше глубины промерзания, убирают пучинистый грунт и вместо него засыпают и хорошо утрамбовывают песок, который является отличным основанием для фундамента, не удерживает в себе влагу и имеет высокую несущую способность. Этот способ, пожалуй, самый надежный, но и самый затратный – он предполагает очень большой объем земельных работ.

Другой способ строительства устойчивого фундамента на пучинистом грунте – это заложение его на глубину ниже глубины промерзания. В этом случае на основание фундамента не будут действовать силы пучения, но на боковую поверхность пучение действовать будет. И хотя это воздействие на порядок меньше, оно способно создать проблемы: пучинистый грунт будет примерзать к боковой поверхности фундамента и при движении вверх/вниз будет тащить его за собой. Касательная сила пучения может достигать 5 тонн на квадратный метр поверхности. Заложенный на глубину 1,5 м ленточный фундамент дом 6 м на 6 м будет иметь суммарную площадь боковой поверхности 36 м2, а общая касательная сила пучения может поднимать до 180 т. Этого будет достаточно, чтобы поднять деревянный дом, потому что его вес не сможет уравновесить действие пучения. Поэтому заложение фундамента на пучинистом грунте ниже глубины промерзания используется при строительстве тяжелых кирпичных и монолитных железобетонных домов.

Третий способ снизить влияние пучинистого грунта на фундамент – это утепление. Этот вариант больше всего подходит для строительства мелкозаглубленных фундаментов под легкие дома и заключается в том, чтобы избежать замерзания влаги в пучинистом грунте. Укладывая на грунт слой утеплителя, можно добиться того, чтобы грунт вокруг фундамента никогда не промерзал. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг фундамента полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.

Еще одна мера, которую можно принимать при строительстве фундамента на пучинистом грунте — это отвод воды, ведь если не будет воды, то не будет и пучения. Для отвода воды, содержащейся в грунте, по периметру фундамента устраивают дренаж: в полуметре от фундамента роют канаву на глубину его заложения, в нее укладывают завернутую в фильтрующую ткань перфорированную трубу под небольшим уклоном и засыпают ее крупным песком или гравием. Вода, содержащаяся в грунте, будет стекать к дренажной трубе, попадать в нее через отверстия и по ней отводиться в дренажный колодец. Для естественного отвода воды необходимо, чтобы где-то был более низкий участок местности, куда будет отводиться вода. Для отвода воды атмосферных осадков вокруг фундамента нужно делать отмостку и ливневую канализацию.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)

Читайте так же:

Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.

В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.

Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Непучинистая почва: особенности, факторы, влияющие на пучение

На сегодняшний день очень активно развивается такая отрасль народного хозяйства, как частное строительство. Особое место в данной области занимает возведение фундамента. Фундамент – это основа любого здания и конструкции, которая обеспечивает устойчивость и прочность всего здания. Без знания характера грунта правильно и безопасно возвести фундамент практически не возможно. Чтобы построить фундамент своими руками, необходимо тщательно изучить гидрогеологические особенности конкретного земельного участка. Большое значение имеют такие показатели, как глубина промерзания грунта, влажность почвы, уровень стояния грунтовых вод.

Схема ленточного фундамента.

От этих показателей зависит такое свойство грунта, как пучинистость. Строить фундамент на пучинистых грунтах довольно опасно. Впоследствии это может вызвать перекос фундамента и всего здания. Последнее может стать причиной появления трещин и дефектов в стенах. Чтобы фундамент был защищен от сил пучения, требуется возводить его на сухих и непучинистых землях. Рассмотрим более подробно какие особенности имеет непучинистый грунт, что к нему относится, какие мероприятия можно осуществить для того, чтобы обезопасить фундамент и само здание. Кроме того, здесь можно узнать об использовании фундамента непучинистого грунта.

Меры против пучения

Для борьбы с силами пучения предполагается осуществление мероприятий такого характера:

полная замена пучинистого слоя на предполагаемом участке – трудоемкий процесс, требующий рытья котлованов значительных размеров, поиска и уплотнения привезенной почвы;
строительство фундамента ниже слоя промерзания с целью снятия нагрузки на цоколь;
утепление конструкции в области промерзания потребует прокладки утеплителя по всему периметру и на глубину возведения основы строения;
организация водоотвода осуществляются путем строительства дренажной системы с закладкой в траншею гравия, песка и перфорированной трубы, обработанной геотекстиолем.

Схема установки перфорированого канала для отводв грунтовых водИсточник el.decorexpro.com

Чем пучение почвы опасно для фундамента

Пучение грунта приводит дом в аварийное состояние

При проектировании зданий необходимо учитывать величину и интенсивность пучения

Эти факторы имеют важное значение для регионов, где промерзающий слой достигает значительной глубины. Чтобы произвести расчет основания дома и выбрать подходящий тип фундамента необходимо провести инженерно-геологическое обследование участка

Для изучения копается шурф и выполняется забор почвы. Оценивается состав грунта, его свойства, несущая способность.

Замерзшая почва прочно прикрепляется к основанию дома. Ее воздействие на боковую часть фундамента называется касательной силой пучения. Увеличение размеров поверхности соприкосновения и рост промерзшего слоя может привести к перемещению основания вместе грунтом. Боковое давление приводит к сдвигу по горизонтали.

Вертикальное воздействие заставляет конструкцию подниматься. После оттаивания движение возобновляется в обратном направлении. Если фундамент построен без учета этих факторов, за несколько сезонов стены покрываются трещинами, перекрытия деформируются, перекашивается кровля. Дом приходит в аварийное состояние.

В группе риска легкие деревянные и каркасно-щитовые постройки. Их нагрузка уступает приложенным природным силам пучения. Разрушительное действие хорошо заметно при устройстве монолитных ленточных фундаментов и столбчатых фундаментов без армирования. Лента может треснуть, разорваться, столбы наклониться. На пучинистых грунтах специалисты советуют обязательно устраивать армирующий каркас, усиливающий основание.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — технология возведения

Строительство мелкозаглубленного ленточного фундамента начинается с разметки территории. Для этого используются колышки из обрезков арматуры и бичевка, посредством которых на земле размечается контур будущего основания согласно проекту.

Далее начинаются работы по рытью котлована, глубина которого определяется исходя из размеров самого основания и толщины уплотняющей подушки.

Земельные работы

Если стенки котлована в процессе рытья осыпаются, необходимо делать временные подпорки из досок

Также крайне важно следить за вертикальностью дна траншеи, поскольку любые уклоны будут увеличивать расход материалов для создания уплотняющей подушки

По завершению рытья и выравнивания стенок котлована приступаем к обустройству подсыпки. Первым шаром идет песок. Высыпать его необходимо послойно, по 3-5 сантиметров, причем каждый слой необходимо проливать водой и утрамбовывать, чтобы песок получил максимальную плотность.

Рис. 1.4.1: Формирование песчаной подсыпки

Поверх песка насыпается слой щебня, который также нужно уплотнить посредством ручной трамбовки.

Монтаж опалубки

Для создания опалубки используются доски толщиною в 20 мм, которые скрепляются между собой с помощью брусков и саморезов либо металлического уголка.

Рис. 1.5: Опалубка под мелкозаглубленный ленточный фундамент По внешнему контуру опалубки устанавливаются распорки из деревянного бруса, шаг распорок — 50 сантиметров, они необходимы для того, чтобы опалубка не деформировалась от веса бетона.

Совет эксперта! высота опалубки должна быть на несколько сантиметров выше высоты фундамента, чтобы избежать разбрызгивания бетона в процессе заливки.

Внутри опалубки доски необходимо оббить клеенкой, так как цементное молочко жидкого бетона может протекать в щели между ними. По завершению монтажа на опалубке отмечаем уровень, по которому будет выполнятся заливка.

Армирование

Технология армирования мелкозаглубленного основания согласно требованиям СНиП не требует обязательного укрепления средней части фундамента, поскольку она не испытывает критических нагрузок. Достаточно обустроить каркас по верхнему и нижнему контуру ленты.

Такой каркас состоит из двух вертикальных поясов арматуры А3 диаметром 13 мм, которые соединяются вертикальными перемычками из гладкой 8-ми миллиметровой арматуры. Фиксация каркаса выполняется вязальной проволокой.

Совет эксперта! Использование сварки для соединения элементов каркаса нежелательно, так как в таком случае конструкция потеряет эластичность.

Ручной вязку проволоки удобнее всего выполнять с помощью вязального крючка. На фиксацию одного узла требуется 20-25 см. перегнутой вдвое проволоки.

Рис. 1.6: Схема расположения арматуры в каркасе для укрепления ленточного фундамента Каркас из арматуры вяжется в удобном для вас месте, а уже потом готовая часть конструкции размещается внутри опалубки

Крайне важно выполнить правильное соединение арматуры на углах фундамента, поскольку именно в этом месте несущие и деформационные нагрузки на фундамент максимальны

В местах угловых соединений нужно устанавливать дополнительные Г-образные усиления из арматуры диаметром 13 мм. Не менее надежным являются П-образные соединения, увидеть которые вы можете на нижеприведенном изображении.

Рис. 1.7: Схема соединения углов армокаркаса

Заливка бетона

Для заливки фундамента бетоном рекомендуется заказывать готовую смесь в требуемом объеме, поскольку одномоментная заливка обеспечивает лучшую итоговую прочность основания. Если вы лишены такой возможности и вынуждены готовить бетон самостоятельно, ориентируйтесь на приведенные на изображении пропорции цемента, песка и щебня.

Рис. 1.8: Заливка бетона в мелкозаглубленный ленточный фундамент После заливки бетона в опалубку его необходимо обработать виброуплотнителем либо перфоратором с соответствующей насадкой. Уплотнение позволяет удалить из бетона пузырьки воздуха, которые негативно сказываются на итоговой прочности фундамента.

По завершению уплотнения бетон выравнивается с помощью правила и накрывается клеенкой либо брезентом. Если фундамент строится в жаркое время года, во избежание растрескивания бетон в процессе созревания необходимо регулярно увлажнять. Свою проектную прочность бетонный фундамент получает через 3-4 недели.

Основные понятия

Пучение – сезонное увеличение объема почвы, которое происходит после замерзания подземных источников. Под воздействием сил лед оказывает большое давление на фундамент, что приводит к изменению положения. Процессы выталкивания провоцируют растрескивание стен, грозящие перекашиванием дверей и окон. Если влага попала в основу здания, то постепенно разрушит цокольное перекрытие.

Замерзшая вода увеличивается в объеме, что усиливает расширение грунта на 9%. Из-за высокой плотности подземные слои не могут сжаться, поэтому движутся вверх. Если силы пучения не уравновешиваются, то фундамент под давлением «выжимают» из почвы. Регулярные сезонные колебания негативно отражаются на целостности основы и здания.

Проблемы при возведении фундамента Источник svaimania.ru

Скорость и глубина промерзания зависят от температуры, продолжительности холодных дней и плотности снежного покрова. В зависимости от региона, грунт может находиться в ледяном состоянии от 3 до 9 месяцев. Через рыхлую землю проходит вода, не задерживаясь и не твердея. Пучинистые виды постепенно поглощают влагу, которая проникает на глубину 1,5 м. При устойчивых морозах капли замерзают и расширяются.

Чем опасен пучинистый грунт Источник monolit-60.ru

В южных регионах земля почти не мерзнет, поэтому проблемы нет. В северных областях почва твердеет на 2,4 м, что приводит к деформации фундамента. Близкое залегание подземных вод способно кардинально изменить характеристики непучинистого грунта. Если строение возводят на склоне, то рельеф спровоцирует появление нестабильных участков в отдельных местах.

Что такое пучинистые грунты и чем они опасны

Пучение — это процесс увеличения объема грунта, вызванный расширением замерзшей воды. Пучинистые грунты содержат достаточное количество влаги, чтобы она смогла повлиять на их состояние в зимнее время.

Примечательно, что на территории России большинство участков обладают таким типом грунта, что выдвигает особые требования к технологии строительства.

Наличие влаги делает эти грунты нестабильными в холодное время года. Вода замерзает, расширяется и начинает выдавливать грунт вверх или в стороны наименьшего сопротивления.

При этом, величина нагрузок пропорциональна количеству влаги и в разных точках имеет собственные значения, которые постоянно меняются.

Как самостоятельно определить степень пучения грунта

Чтобы «в домашних» условиях определить есть ли на вашем участке пучинистые грунты, то проще всего выкопать шурф (вертикальную выработку) глубиной около 2 м и подождать несколько дней. Если на дне вырытого шурфа не образовалась вода, то необходимо пробурить (для этого используется садовый бур) скважину еще на 1,5 м. Когда в скважине появится вода, при помощи планки замеряется расстояние от уровня грунтовых вод до поверхности.

Для определения типа грунта достаточно произвести визуальный осмотр почвы. На основе этих данных можно сделать примерные выводы о степени расширения земли в холодное время года.

Если грунт слабопучинистый, то УГВ будет находиться ниже расчетной глубины промерзания. Это значение напрямую зависит от типа почвы:

пылеватые пески – 0,5 м;
супеси – не более 1,0 м;
суглинки – 1,5 м;
глина – 2 м.

Если грунт относится к среднепучинистым, то уровень грунтовых вод будет находиться ниже глубины промерзания на:

0,5 м, если преобладают супеси;
1,0 м – суглинки;
1,5 – глина.

Если грунт сильнопучинистый, то УГВ будет ниже на:

0,3 м – если почва в основном состоит из супеси;
0,7 м – суглинка;
1,0 м – глины.

Если глина и суглинки расположены довольно близко к расчетной глубине промерзания почвы – это не самое лучшее основание под фундамент мелкозаглубленного типа. Однако, это не означает, что строить на таких почвах нельзя.

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИИ В ПРАКТИКЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

7.1.
Теплоизоляционные мероприятия, применяемые в практике фундаментостроения,
подразделяются на временные (только на период строительства) и на постоянные (с
учетом их действия в течение всего срока эксплуатации зданий и сооружения).

Во
время строительства вокруг фундаментов зданий и сооружений рекомендуется
применять временные теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита,
шлаковаты, соломы, снега и других материалов в соответствии с указаниями по
предохранению грунтов и грунтовых оснований от промерзания.

К
постоянным теплоизоляционным мероприятиям относятся отмостки, укладываемые на
теплоизоляционную подушку из шлака, керамзита, шлаковаты, поролона,
прессованных торфяных плит, сухого песка и. др. материалов.

Уложенные
теплоизоляционные отмостки вокруг строящегося здания обычно разрушаются при
дальнейших монтажных работах движением механизмов и после полного окончания
строительных работ их требуется перестраивать, что не всегда выполняется, а
поэтому создаются условия для неравномерного водонасыщения грунтов и глубины
промерзания грунтов возле фундаментов.

Наибольший
теплоизоляционный эффект достигается в тех случаях, когда материал подушки
находится в сухом состоянии, но часто теплоизоляционный материал, уложенный в
корыто, водонасыщается осенью перед промерзанием и от этого снижается
теплоизоляционный эффект.

В
некоторых случаях вместо устройства отмосток применяют задернение поверхности
грунта у наружных стен и, как показывает опыт, промерзание грунта под
растительным покровом снижается на половину по сравнению с глубиной промерзания
грунта под оголенной поверхностью грунта.

Какими методами предотвращают влияние пучения почвы?

Эффект пучения почвы вполне преодолим, д ля этого используются некоторые строительные приемы, которые сейчас будут перечислены:

Основание бетонного фундамента выполняется расширенным, в форме трапеции. Помимо повышенной устойчивости, снижается влияние на такой фундамент касательных сил пучения.
Стенки траншеи в случае использования заглубленного и мелкозаглубленного фундамента обкладываются гидроизоляционным материалом. Это изолирует фундаментные стенки от прилегающего грунта.
Ширину фундамента увеличивают. За счет этого пучинистость почвы нивелируется.
Снизу и сбоку фундамента производят замену пучинистого грунта. Выполняют песчаную или гравийную засыпку.
Прокладка теплоизоляции по внешнему периметру строения. Под теплоизоляционным слоем почва не промерзает в зимний период, поэтому пучинистость грунта не проявляется.
Фундамент заглубляют настолько, чтобы он не был подвержен влиянию замерзшего грунта. Однако это влечет за собой перерасход стройматериалов.

Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Основание столбчатого типа предполагает закладку столбов на глубину, расположенную ниже уровня промерзания почвы.

Для этого используются преимущественно железобетонные столбы. Также в виде опор могут применяться металлические и асбестоцементные трубы, заполненные внутри бетонным раствором. В нижней части опор обычно крепится якорный элемент в виде площадки. Это гарантирует дополнительную устойчивость и фиксацию опор в почве.

Столбы закапывают в землю, после чего устанавливается опалубка и происходит заливка бетонного фундамента, связывающего все опоры между собой бетонной лентой. Обязательно используется металлическая арматура, которая перевязывается стальной проволокой. Высота столбчатого фундамента может быть различной. Бетонная лента может идти поверх уровня почвы, либо быть заглубленной в нее.

Обустройство ленточного фундамента

Ленточный фундамент относится к числу наиболее популярных оснований, которые можно изготовить самостоятельно. Ленточный фундамент на пучинистый грунт имеет свои особенности.

Он может быть мелкозаглубленным (речь о нем пойдет ниже) или заглубленным. Рассмотрим второй вариант. Обязательным условием является расположение бетонной заливки на глубине, превышающей уровень промерзания грунта для данной местности.Для различных климатических зон глубина залегания основания может меняться. Выкапывается котлован, на дно которого засыпается слой щебня, а затем слой песка толщиной около 20 см. Это ограждает фундамент снизу. Для нейтрализации боковых воздействий со стороны грунта стенки котлована ограждаются слоем гидроизоляции. В котловане располагаются отрезки арматуры, связанные между собой, после чего производится заливка раствора бетона. Поверх уровня почвы заливка производится в подготовленную опалубку.

Свайный фундамент для пучинистого грунта

Для проблемных грунтов свайный фундамент является прекрасным вариантом.

Причем, независимо от размеров и массы возводимого сооружения. Устройство фундамента на пучинистых грунтах свайного типа заключается в завинчивании винтовых металлических свай в землю, ниже уровня промерзания почвы. Такой фундамент используется на песчаных, рыхлых, пучинистых, торфяных и заболоченных почвах. Сваи можно завернуть достаточно глубоко, до достижения ими твердого грунта.

Дом на свайном фундаменте можно построить практически в любом месте, даже на склоне горы, не занимаясь земляными работами.

Одной из разновидностей свайного фундамента является так называемый буронабивной фундамент. Вместо металлических свай используется бетон. В определенных местах в почве бурятся отверстия, в которые заливается бетонный раствор. Предварительно все скважины армируются. Глубина заливки зависит от глубины промерзания почвы. Бетонные сваи должны быть ниже этого уровня, как минимум на 30 см. Поверх бетонных свай сооружается железобетонный ростверк, связывающий все сваи в единую конструкцию.

Мнение эксперта

Если в основании здания залегают грунты с пучинистыми свойствами, следует особенно тщательно подойти к выбору типа фундамента. Очень эффективной после многолетней практики применения зарекомендовала себя конструкция МзЛФ – об устройстве, армировании и расчете которого мы подробно рассказываем в статье«Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов».

Помимо выбора наиболее подходящего типа фундамента при строительстве на пучинистых основаниях, необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, направленные на предотвращение замачивания и промерзания: устройство дренажа, утепление отмостки, заполнение пазух уплотненным сыпучим материалом.