Что такое пучинистые грунты, методы их определения, выбор типа фундамента

Вода в грунте — это опасное для фундамента явление. Начинать бороться с ним нужно еще на стадии проектирования дома. В первую очередь стоит провести геологические исследования, которые определят уровень расположения влаги. Какой фундамент подойдет при высоком уровне грунтовых вод, зависит от определенной отметки.

Геологические исследования в частном строительстве выполняют вручную. Для этого откапывают ямы глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки фундамента или используют метод ручного бурения на ту же глубину. Важно, чтобы на расстоянии полуметра от подошвы здания не было скопления влаги. Испытания рекомендуется проводить в весенний период (когда уровень воды самый высокий) в низине участка.

Опасность грунтовых вод

замена грунта под фундамент при высоких грунтовых водах самый лучший
Фундамент при высоких грунтовых водах становится конструкцией, которая постоянно подвергается негативным воздействиям. Влага в грунте приводит к такому явлению как морозное пучение — увеличение почвы в объеме под наружными стенами здания. При этом центральная часть дома остается в прежнем положении. Неравномерные деформации — основная причина трещин по стенам.

Промерзание станет проблемой и для материала фундамента. Чаще всего конструкция изготавливается из бетона. Влага попадает в поры подземной части здания и замерзает там. Вода при замораживании увеличивается в размерах. Это свойство отличает ее от любого другого вещества на планете. При этом давление внутри структуры бетона увеличивается. Весной конструкция оттаивает — давление уменьшается. Такое постоянное расшатывание внутренних связей в бетоне приводит к его разрушению.

Грунтовые воды на участке могут вызывать коррозию материалов, если в них содержаться щелочи или кислоты. Особенно опасно это явление для бетона. Арматура при заливке защищается слоем бетона толщиной 2—3 см, что предотвращает ее повреждение.

Читайте также: Фундамент для дома с цокольным этажом: правила и особенности возведения

Вредное влияние высокого УГВ

Поскольку основным составляющим любого фундамента является бетон, то следует рассмотреть вопрос вредного влияния вод на этот материал. Если говорить по существу, то разрушающее воздействие на бетон осуществляют не сами близко расположенные воды, а соли и прочие химические вещества, растворенные в ней. У строителей существует термин «цементная бацилла», которая разрыхляет застывший раствор и вызывает его расслоение. Очень часто можно зрительно оценить начавшееся разрушение основания: появление налета, пятен или затхлый запах.

Уже на этапе подготовки котлована возникают некоторые сложности: из-за поступающей воды размывается дно, существенно снижая несущую способность грунта. В этом случае, обустройство фундамента придется начинать с заложения дренажной системы и отведения вод. В противном случае, неизбежны деформации залитого основания и просадки.

Восходящая суффозия – это процесс вымывания минеральных соединений из грунта, который можно наблюдать на строительном участке с высоким показателем УГВ. Для того чтобы минимизировать опасное воздействие суффозии на фундамент здания, необходимы комплексные работы по осушению места застройки.

Есть еще один способ избежать воздействия опасных факторов – применение свайных технологий или сборных конструкций из блоков из железобетона. Минус их использования – увеличение расходов на закладку фундамента при близко расположенных водах.

https://youtu.be/YmjIiMOV7Oo

Расположение УГВ на расстоянии 3 м и более от поверхности

Эта ситуация наиболее благоприятна. При таком раскладе событий возможно строительство зданий с подвалом без каких-либо специальных мероприятий. В качестве опорной части применяют заглубленный ленточный фундамент. При залегании на участке глинистых грунтов (глина, суглинок, супесь) требуется выполнить ряд мероприятий по предотвращению морозного пучения при возможном поднятии влаги в весенний период и при обильных осадках:

  • опирание подошвы ниже глубины промерзания (определяется отдельно для каждого населенного пункта);
  • вертикальная гидроизоляция стен подвала битумом или оклеечными материалами (рубероид, линокром, гидроизол);
  • подсыпка под подошву фундамента песка (средней или крупной фракции), щебня или гравия толщиной 30—50 см;
  • устройство дренажа в уровне подошвы.

Как своими силами определить пучинистость грунта

Явления пучинистости грунта – очень опасные для фундаментов малоэтажных зданий процессы. Возникают они во влажных и влагонасыщенных пылеватых, мелкопесчаных и глинистых грунтах (глинах, суглинках, супесях) при их сезонном промерзании. Насыщенная водой масса при замерзании увеличивается. Это увеличение грунта называют морозным пучением грунта .

как определить пучинистость грунта

В глинах или мелких песках вода, из-за капиллярного эффекта, поднимается от уровня залегания грунтовых вод.

Поднятие воды достигает:

— в песках пылеватых – 0,51,1м; — в супесях – 11,8м; — в суглинках – 45,5м.

В крупнозернистых песках, гальке, щебне, гравии капиллярный эффект отсутствует, т.е. вода не поднимается, а грунт остаётся влажным строго на уровне грунтовых вод. Такие грунты считаются непучинистыми.

По степени пучинистости грунты делятся на:

— слабопучинистые – пучение около 4%; — среднепучинистые – пучение около 8%; — сильнопучинистые – пучение около 12%.

Читайте также: Современная строительная смесь пескобетон Русеан м300

Так, при глубине промерзания 1,3м для сильнопучинистого грунта пучение составит: 1,3х12/100=0,16м, т.е. 16см. Пучинистость грунта зависит как от его состава, так и от уровня подземных вод.

Для того, чтобы определить на участке строительства уровень грунтовых вод (УГВ), необходимо откопать шурф глубиной до 2м. Если, со временем, вода в шурфе отсутствует, то садовым буром бурят скважину ещё на 1,5м. Если вода в скважине появилась, замеряют обычной планкой расстояние от поверхности грунта до УГВ.

как определить пучинистость грунта

Зная тип грунта (который также определяется визуально) и УГВ, можно определить степень пучинистости любого грунта.

Итак, слабопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

— для пылеватых песков – на 0,5м и менее; — для супесей — на 1,0м и менее; — для суглинков – на 1,5м и менее; — для глин — на 2,0м и менее.

Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

— для супесей — на 0,5м и менее; — для суглинков – на 1,0м и менее; — для глин – на 1,5м и менее.

Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

— для супесей – на 0,3м и менее; — для суглинков – на 0,7м и менее; — для глин – на 1,0м и менее.

Следует обратить внимание, что смесь гравия или крупного песка с глиной или пылеватым песком будет в полной мере относиться к пучинистым грунтам.

Расположение УГВ на расстоянии 1,5 м и более

В качестве фундамента при высоком уровне грунтовых вод рекомендуется использовать незаглубленную ленту или плиту. Ленточное основание подойдет при строительстве на прочных грунтах. Для непрочных почв используют плитный вариант. Для небольшой постройки разрешается применять столбы. Глубина заложения опорной части дома назначается в пределах 70—100 см.

При возведении ленточного фундамента мелкого заложения на глинистых грунтах, нужно предусмотреть защиту от морозного пучения. Для этого используют комплекс мероприятий:

  • укладка дренажа в уровне подошвы по периметру дома;
  • подсыпка из непучинистых материалов (песок, щебень, гравий);
  • утепление наружной поверхности ленты и утепленная отмостка.

В качестве материала для утепления рекомендуется выбирать экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Он долговечен, устойчив к механическим воздействиям и влаге.

При необходимости устройства подвала и заглубленного фундамента, требуется предусмотреть надежную гидроизоляцию. Чтобы помещение оставалось сухим, предусматривают следующие мероприятия:

Читайте также: Установка бортового камня: обязательно или нет?

  • наружная гидроизоляция (например, рулонным материалом с использованием защитного экрана);
  • внутренняя гидроизоляция (штукатурная, проникающая);
  • использование для заливки стен подвала бетонов с низкой влагопроницаемостью (не ниже W8).

Также обязательной мерой станет дренажная система по периметру здания и ливневая канализация для отвода дождевой и талой воды.

Расположение УГВ на расстоянии 0,5 м и более

В этом случае устройство подвала — очень затратное мероприятие. Настоятельно рекомендуется отказаться от него. При залегании горизонта вод на расстоянии 0,5 м от поверхности применяют незаглубленные типы фундаментов:

  • столбчатый;
  • ленточный;
  • плитный.

Первый вариант практически не используется из-за низкой несущей способности. Незаглубленная лента подойдет только для небольших хозяйственных построек из легких материалов. Сюда относятся деревянные и каркасные конструкции. Лучше использовать Т-образное сечение фундамента (с уширением в нижней части), поскольку оно обладает большей несущей способностью по сравнению с прямоугольным.

При необходимости построить большой дом, выбирают плиту. Ее толщина и армирование назначаются в зависимости от этажности здания и материала, из которого изготовлены стены (дерево, легкие бетоны, кирпич). В этом случае придется позаботиться об утеплении конструкции, поскольку фундамент ничем не защищен от губительного действия холода. Хорошим решением станет утепленная шведская плита (УШП), для защиты которой используется экструдированный пенополистирол или обычный пенопласт. Пеноплекс дороже пенопласта, но он также обеспечит гидроизоляцию конструкции.

Технология предполагает наличие трех способов укладки теплоизоляции одновременно:

  • под плитой;
  • вертикальная по периметру плиты;
  • утепленная отмостка.

Чтобы предотвратить морозное пучение и повысить несущую способность основания, выполняют замену грунта. Для этого используют средний или крупный песок, гравий или щебень. Можно смешивать материалы (песчано-гравийная смесь). В среднем толщина подушки назначается 30—50 см. Но если почва на участке слабая, то подсыпку укладывают до тех пор, пока она не перестанет уходить в грунт и не вытеснит лишнюю влагу.

Монтаж незаглубленного ленточного фундамента (НЗФЛ)

Разметка и земляные работы


Первое, что важно сделать перед разметкой, подготовить территорию. Расчистить от мусора и снять первый слой почвы.

Для разметки понадобиться:

  • колья;
  • верёвка или прочная леска.

Далее, определяем первый угол с помощью теодолита или рядом стоящего здания. Второй угол размечаем на нужном расстоянии в зависимости от проекта и вбиваем колье. Между кольями натягиваем верёвку или шнур, это будет наружная поверхность стены. Остальные стены размечаем относительно первой. Длину стен размечаем согласно вашему проекту. Если сооружение прямоугольное, проводится диагональ между углами, для проверки правильного размещения.

После разметки наружных углов, переходите к внутренним. Ширина между ними зависит от расчётов.

Для удобства копки траншеи переместите вбитые колья на расстояние 0,5 м от края траншеи.

Для земляных работ понадобиться:

  • лопата;
  • тачка (для вывоза лишнего грунта).

Выкапываем траншею глубиной 30–40 см.

Песчаная, гравийная подложка

Для подушки (подсыпки) на дне траншеи по бокам делаются выемки, которые будут шире ленты основания на 10–15 см.

Далее, стелиться геотекстиль на дно траншеи, для предотвращения заливания подушки грунтовыми водами.

Для создания подсыпки существует два способа:

  1. Смесь гравийно-песчаная. Пропорция для приготовления (гравий/песок – 2/3) Толщина подушки составит 20–30 см.
  2. Засыпаем по слоям. Первый – 15–20 см слой крупно фракционного песка, а второй – 20 см мелкого щебня или гравия.

Важно! Для подсыпки, подходят любые не рудные материалы. К примеру, керамзит, доменный шлак и другие.

Опалубка


Опалубка фундамента должна выдерживать нагрузку от бетона. Поэтому чтобы конструкция была прочная. Её сооружают из деревянных досок или фанеры толщиной не меньше 3–5 см.

Конструкция из деревянных щитов заглубляется в подсыпку на 5–7 см с внешней и внутренней стороны. Углы опалубки укрепляются дополнительно, так как основная нагрузка действует на них. Также по периметру укрепляется стойками через 0,5-0,8 м, а внешнюю и наружную стороны скрепляют между собой шпильками.

Формулы для расчёта пиломатериала для опалубки — найдёте в статье.

Для установки опалубки понадобиться:

  • фанера или доска толщиной – 3–5 см;
  • саморезы;
  • шпильки и стойки (для укрепления).

Важно! В зависимости от проекта, устанавливаем продухи.

Армирование

Армокаркас создаётся с помощью пространственной вязки для усиления фундамента. Связывают каркас поверх опалубки или используют специальные подставки. Форму армированный каркас может иметь квадратную или округлую в зависимости от проекта. Рифлёную арматуру А3 класса диаметром 12–14 мм располагают продольно друг другу, связывая между собой проволокой 3–6 мм на расстоянии 40–60 см. На этом же расстоянии устанавливаются стержни арматуры по вертикали. Таким образом, образуется квадрат.

Углы армирующего каркаса соединяются изогнутыми прутами с внешней и внутренней сторон внизу и вверху, пруты связываются отожжённой проволокой.

Читайте также: Применение пенополистирола в изготовлении СИП панелей


Готовый армокаркас опускается в опалубку на установленные ранее металлические грибки – это металлические конструкции, которые приподнимают армирующий каркас на 7 см выше земли. Также каркас не должен касаться стенок опалубки.

Заливка

Бетонирование незаглубленного фундамента происходит путём, заливки бетонного раствора в опалубку. Применяется бетон класса не ниже B15.

Для приготовления цемента понадобиться:

  • цемент;
  • песок;
  • щебень;
  • вода;
  • бетономешалка.

Рецепт! Приготовление бетона классом B15 маркой М200 на 1м3. Пропорция для замешивания в бетономешалке: цемент, песок, щебень — 1 / 3,5 / 5,6 (кг). Добавляем воду на глаз, чтобы образовалась неоднородная масса.

Готовый бетонный раствор заливается в ленту порциями или слоями, с утрамбовкой. Утрамбовывают глубинным вибратором для равномерной усадки по ленте и выгону пузырьков. После, того как, бетонные работы завершены, фундамент накрывают плёнкой и оставляют для затвердевания. От 25–30 дней основание принимает застывшую прочную форму, готовую для утепления и выполнения отмостки.

Гидроизоляция и утепление

Фундамента (НЗФЛ), как и любой другой нуждается в гидроизоляции и утеплении после застывания. Это необходимо для того, чтобы увеличить его долговечность, укрепив структуру за счёт снижения влагонепроницаемости.

Гидроизоляция бывает нескольких типов:

  1. Обмазочная. Ленту обрабатывают битумной или эпоксидной мастикой – это влагонепроницаемый материал.
  2. Рулонная. Обклеиваем ленту со всех сторон рулонными материалами: Бикрост, Технониколь: внешней, внутренней и сверху.
  3. Проникающая. На этапе создания бетонного раствора, добавляют специальную добавку – праймер. Специальные свойства добавки праймер способны уменьшить пористость бетона, при этом снижая его влагопроницаемость.

Совет! Хороший результат показывает комплексный подход. Сочетание проникающей инъекции в раствор с обмазочным или рулонным материалом.


Для утепления фундамент обшивают с внешней стороны пеноплексом или экструдированным пенополистиролом. Преимущество материалов в высоком коэффициенте теплосбережения, а также устойчивости к влаге и грызунам.

Крепится материал плитами к фундаменту. Утепляют основание вместе с цоколем. После чего переходят к следующему этапу, созданию отмостки.

Отмостка

Отмостка незаглубленного ленточного фундамента служит для защиты от осадков и пучения почвы зимой. Поэтому, ширина отмостки зависит от размера карниза крыши здания. Зачастую размер её составляет на 20–30 см длиннее навеса. Если говорить про частный дом, то ширина отмостки составит до 70 см под наклоном 8 см, так как используется не только для защиты, но и как тротуарная дорожка.

Технология монтажа:

  1. Вынимаем грунт по всей площади фундамента, ниже глубины его заложения на 30 см.
  2. Сооружаем опалубку, в которую засыпаем смесь щебня и песка слоем 10 см, после трамбуется.
  3. После трамбовки, укладываем гидро- и теплоизоляцию. Геотекстиль и рубероид, поверх которых кладём плиты пеноплекса.
  4. Далее, монтируем армирующую сетку.
  5. Заливаем бетонным раствором 5–10 см.
  6. Декоративная отделка. Можете использовать булыжники, плитку и другие материалы.

Важно! Не забываем про деформационные швы, которые защитят отмостку от потрескивания. Располагаем швы каждые 2 м, шириной 1-1,5 см. Так же, при отсутствии дренажа, нужно установить водоотводный лоток, который будет частью водосточной системы.

Дренаж

Строители до конца не определились в том, нужен ли дренаж для незаглубленного ленточного фундамента. Часть профессионалов утверждают, что дренажная система важна для нзфл, т. к. появляется отвод грунтовых вод и выпадающих осадков от сооружения. Другая же часть, напротив, утверждает, что основание, расположенное не ниже нулевого уровня, подвергается меньшему влиянию подземных вод на фундамент, не принося ему существенного ущерба.

Дренаж необходим в случае, когда на участке высокий уровень УГВ. Защищая гравийно-песчаную подушку от размывания.

Дренажная система для частного дома делается из полимерных труб. Оптимальный диаметр полимерной трубы от 10 до 14 см, а глубина их заложения, должна быть ниже подсыпки на 30–50 см. Монтируется на расстоянии 1,5-3 м вокруг дома.

Технология устройства дренажа:

  1. Перед засыпкой песчано-гравийной подушки, в траншее дополнительно выкапываются скважины на расстоянии до 2м и насыпают в них мелкого щебня 10–20 см.
  2. В скважины устанавливают дренажные трубки из полимеров. Трубки оборачивают в геотекстиль, для защиты дрены от заливания. Дренаж располагают под основанием и будущей отмосткой, с уклоном в 5–10 градусов, это обеспечит удаление влаги самотёком.
  3. После этапа бетонирования фундамента на небольшом расстоянии 0,5 м выкапывается траншея 20 см в ширину и глубину (там, где был установлен дренаж). Выстилаем геотекстиль в траншее и сверху засыпаем всё щебнем. Устанавливаем трубу, которая будет собирать воду из дрен и отводить в сливную яму или канаву.

Важно! Дренаж, нужно проектировать на стадии расчётов НЗФЛ. Это будет способствовать правильному выполнению дренажных работ и снизит отрицательное воздействие грунтовых вод на основание, а полы станут значительно теплее.

Расположение УГВ ближе, чем на 0,5 м

В этой ситуации использование незаглубленных фундаментов невозможно, поскольку не выполняется условие: УГВ должен располагаться на 50 см ниже опирания фундамента. Единственным решением станут сваи. Они различаются по технологии изготовления, способу погружения и материалу.

Чаще всего используются железобетонные и металлические сваи. Наиболее популярным вариантом стали винтовые элементы из стали. Они позволяют выполнять работы даже на сильно заболоченном участке без дополнительных мероприятий. Такой тип фундаментов относят к не дорогим и наименее трудозатратным, но он применим только для каркасного или деревянного дома: металлические сваи не обладают большой несущей способностью. Самый распространенный диаметр винтовых свай — 108 мм. Шаг и глубину подбирают в зависимости от нагрузки.

Железобетонные элементы в частном строительстве изготавливают буронабивным методом. Одним из подвидов таких свай стали элементы по технологии ТИСЭ. Они особенно актуальны при предотвращении морозного пучения, поскольку имеют уширение в нижней части и предотвращают выдергивание.

Буронабивной тип основания подойдет для зданий из любых материалов. Основной недостаток — сложность изготовления. Такой фундамент при высоком УГВ требует временного водопонижения на период строительства, что ощутимо повышает финансовые и трудовые затраты.

Для соединения отдельных опор в единую конструкцию по обрезу свай монтируют ростверк. Он может быть:

  • деревянным (деревянный или каркасный дом);
  • железобетонным;
  • металлическим.

Последние два варианта преимущественно используют при возведении кирпичных и бетонных зданий.

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод – одно из наиболее сложных и ответственных сооружений.

Такое основание дома необходимо возводить, учитывая множество самых разнообразных факторов, каждый из которых должен соответствовать всем требованиям, связанным с опасностью подтопления и преждевременным разрушениям постройки.

Соответственно важно правильно определить уровень промерзания почвы, выбрать наиболее подходящую конструкцию основания и обеспечить наличие эффективной дренажной системы.

Определение уровня грунтовых вод и возможные опасения

Уровень грунтовых вод

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод должно отличаться устойчивостью и надежностью. Какова степень угрозы оседания и разрушения постройки, выясняют задолго до начала строительных работ. С этой целью весной или осенью (в то время, когда количество влаги, содержащейся в грунте, достигает максимального уровня) на том месте, где в соответствии с планом строительства будет обустроен подвал, следует выкопать яму глубиной не менее 3 м.

Выройте яму глубиной не менее 3 м

Для получения точных данных потребуется надежно защитить яму от погодных осадков. Спустя несколько недель на дне появится и устоится определенное количество воды. Возможно, дно останется сухим, и тогда фундамент не требует дополнительной защиты.

Если вода находится на расстоянии выше 2 м от поверхности, необходимо не только выполнить расчет глубины, на которой будет сооружен фундамент, но и правильно выбрать конструкцию.

Каким должен быть фундамент при высоких грунтовых водах, могут сказать специалисты после проведенных геологических изысканий.

Сваи поднимут уровень дома на безопасную высоту

Среди существующих конструкций фундамента на грунтовых водах высокого уровня особой популярностью и доверием потребителей пользуются свайные сооружения.

Их обустройство поможет обеспечить качественную и надежную защиту основания дома от негативного влияния подземных вод:

  • затопление подвальных помещений;
  • разрушение бетонных конструкций;
  • возникновение и развитие грибка и плесени;
  • нарушение целостности самого фундамента при промерзании в холодное время года.

При высоком УГВ стены котлована могут оплыть

Кроме того, высокий УГВ становится причиной оплыва стенок котлована и резкого сокращения несущей способности грунта. Это потребует выполнения дополнительных работ по обустройству эффективной дренажной системы, включающей колодцы и водосборники.

Самым опасным признан процесс вымывания из почвы минералов, что значительно ухудшает прочностные характеристики грунта и приводит к изменению его структуры. Установка фундамента в таких условиях имеет ряд ограничений. Расчет глубины, на которой будет залита опорная конструкция, проводится с учетом качественных особенностей грунта:

  • суглинки;
  • песчаные;
  • глинистые;
  • смешанные.

От этого зависит и уровень пучинистости и глубина промерзания почвы. Если глубина промерзания меньше чем УГВ, то при планировании поправку на особенности почвы делать нет необходимости.

Читайте также: Изготовление столешницы под раковину в ванной из керамической плитки

Расчет проводится с поправкой на тип почвы и возможное оседание слабых грунтов.

Полученные данные чаще всего заставляют отказаться от возведения ленточной конструкции, так как связанные с этим работы будут весьма трудоемкими и требующими значительных материальных затрат.

Влияние пучинистых грунтов на фундаменты

Морозное пучение вызывает значительное увеличение его объема – величина подъема поверхности может составить не один десяток сантиметров. При этом возникают усилия, величина которых достигает десятков тонн. Даже если опустить подошву фундамента ниже глубины сезонного промерзания, это не предотвратит негативное влияние пучинистых сил, так как они действуют и по боковым поверхностям.

Пучинистость почвы также проявляется в том, что после оттаивания основания при потеплении происходит его осадка, то есть на конструкцию фундаментов периодически воздействуют разнонаправленные силы.

Вес конструкций может компенсировать вспучивание только в случае сооружения здания высотой не менее трех этажей с массивными бетонными или каменными стенами. Для малоэтажной застройки в один-два этажа, тем более из легких конструкций – деревянных каркасных и срубов, из легкобетонных блоков и из кирпича – должен быть подобран и рассчитан специальный фундамент для пучинистого грунта.

Основная опасность отрицательного воздействия пучинистых сил заключается в их неравномерности. Разные части фундаментов здания всегда находятся в неодинаковых условиях. Промерзание происходит только по периметру отапливаемого здания, под фундаментом, на который опираются средние стены, основание не промерзает.

Неравномерность промерзания под зданием

Кроме того, и по периметру ограждающих наружных стен основание промерзает неодинаково – с теневой, северной, стороны больше, с тех сторон, где прогревает солнце, – промерзание меньше. На величину промерзания влияет также толщина снегового покрова, архитектура здания, характер застройки участка.

Все эти факторы вызывают неравномерное воздействие пучинистых сил на разные участки фундаментов и неравномерные деформации в конструкциях, вызывающие самые неблагоприятные последствия – возникновение трещин и других повреждений в ограждающих и несущих конструкциях, которые могут привести к их разрушению.

Фундамент на пучинистых грунтах должен обладать особенностями, способными минимизировать или исключить негативное воздействие этого типа основания.

Разнообразие фундаментов и правильный выбор нужной конструкции

Плитный фундамент подойдет для глинистых почв с высоким УГВ в мелкозаглубленном варианте

Какие фундаменты нужны для домов, если грунтовые воды близко расположены, выбирают в зависимости от различных особенностей самого участка, на котором проводится строительство. Фундамент на воде – сооружение, которое должно обеспечить устойчивость постройки, ее долговечность и надежность. Для этого необходимо принять во внимание и качество почвы, и предстоящие нагрузки, идущие от здания.

Строительство фундамента на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод подразумевает сооружение любого вида основания:

  • ленточного, траншеи которого сильно заглублены;
  • свайного;
  • плитного (мелкозаглубленного).

Ленточное основание требует создания монолитной железобетонной конструкции, расположенной под наружными и внутренними несущими стенами.

Глубина траншеи должна превышать высоту промерзания

В первую очередь на участке делают разметку, в соответствии с которой роют траншеи котлована для ленточного фундамента. Их глубина должна превышать высоту промерзания. Расчет проводят с поправкой на особенности погодных условий (температур в зимнее время) и почвы.

Если близко грунтовые воды, а строительство предстоит вести на глине, ленточный фундамент прекрасно заменит «плавающая» монолитная плита. Вес постройки равномерно распределяется по всей поверхности плиты, которая уложена на песчано-гравийную подушку.

Перед тем как сделать такой фундамент, потребуется удалить грунт со всей территории будущего основания. Котлован роют глубиной, превышающей на 50 см толщину плиты. Расчет основан на показателе глубины промерзания почвы.

Свайный фундамент дома – оптимальный вариант создания качественного надежного основания на глинистых грунтах.

Изменяя параметры свай, можно добиться установки опор на твердые породы, не подверженные разрушению под воздействием грунтовых вод.

Для проведения работ на участке с высоким УГВ необходимо рассчитать нагрузку на каждую отдельную сваю.

Выбор типа фундамента

Итак, если грунтовые воды близко – какой фундамент нужен? Наиболее правильным решением данного вопроса будет сооружение плавающей конструкции. Такой тип основания разрабатывался специально для строительства на слабонесущих, насыпных грунтах, участках с высоким расположением грунтовых вод.

Он представляет собой монолитную бетонную плиту, армированную стальными стержнями. Плитный фундамент при высоком уровне грунтовых вод имеет небольшую толщину (фундамент плита — расчет толщины). Его устройство производится в следующем порядке:

  1. Роется котлован глубиной 400-500 мм.
  2. Дно котлована тщательно разравнивается, а затем засыпается слоями песка и щебня.
  3. Подушка утрамбовывается и гидроизолируется при помощи рулонных материалов.
  4. По периметру будущего фундамента монтируется опалубка.
  5. Внутри опалубочной конструкции собирается армирующий каркас.
  6. Производится заливка бетона.

Толщина фундаментной плиты определяется расчетным путем с учетом особенностей проектируемого здания и геологических характеристик строительной площадки.

Подобная конструкция способствует равномерному распределению нагрузки на грунт. Но и у нее есть отрицательные стороны:

  • возможность применения плитного фундамента ограничена максимально допустимой величиной уклона местности – не более 5 градусов;
  • домовладельцу придется отказаться от подвала.

Плавающий фундамент на насыпном грунте при высоком уровне грунтовых вод – наиболее приемлемый вариант, поскольку насыпь, как бы тщательно ее не утрамбовывали, все равно будет слеживаться и оседать.

Свайный фундамент

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод в частном строительстве применяют весьма охотно: обходится он недорого, а держит дом надежно даже на торфяниках и заболоченных грунтах.

Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы – до встречи с плотными и устойчивыми слоями грунта. С проблемой неравномерности распределения нагрузки справляются при помощи ростверков.

Объем земляных работ при установке свай невелик, но в случае использования технологии индивидуального строительства (ТИСЭ), придется предварительно осушать скважины, пробуренные ручным способом.

И этому типу фундамента свойственны недостатки:

  • как и в случае с монолитной плитой, невозможно устройство подвала;
  • данный вариант не подходит для строительства тяжелых домов: сваи подходят для каркасников или деревянных построек, но кирпичное здание на них не построишь.

Есть еще один существенный минус: не на всяком участке можно применить свайный фундамент – если, например, твердые породы залегают слишком глубоко, от этого варианта придется отказаться.

Ленточный фундамент

От ленточного фундамента при высоком уровне грунтовых вод лучше отказаться. Но не все застройщики прислушиваются к этому разумному совету. В такой ситуации можно воспользоваться мелкозаглубленной монолитной лентой. Такой тип фундамента подойдет для участков, на которых расстояние от поверхности земли до воды составляет метр – полтора.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подойдет для домов из пенобетона, дерева и других облегченных строительных материалов (какой нужен фундамент для дома из пеноблоков).

Заливку фундамента на горной местности с высоким уровнем вод производят ступенчато, соединяя верхние части монолитных лент мощными рандбалками.

Сооружение различных видов оснований

Если в месте заложения фундамента близко грунтовые воды, то, прежде чем приступить к сооружению плитного основания, потребуется подготовить по всему периметру будущего здания канавы. Лучше, если это будет траншея шириной 20-30 см и высотой (глубиной) не менее 50 см. Канавы будут наполняться дождевой или талой водами, и таким образом будет осуществляться дренирование. Подробнее о предпочтительном типе фундамента смотрите в этом видео:

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

«Плавающая» плита лежит не на глинистой почве, а на созданной из песка и гравия подушке. Такой тип фундамента нужно заливать, соорудив его на насыпном грунте. Перед заливкой монтируют дренажную систему, укладывая дрены под уклоном не менее 5 см на каждый метр трубы. Для защиты плиты необходимо внутреннюю поверхность основания выслать гидроизоляционными материалами. Чаще всего используют рубероид, укладывая полотна внахлест по 10-15 см шириной. Крепеж выполняют с помощью битума.

На гидроизоляцию укладывают армирующий каркас и заливают его бетоном, наполнителем для которого служит мелкофракционный гравий. Лучше залить все основание за один день.

Ленточный фундамент требует тщательной подготовки траншей котлована. Они должны быть достаточно глубокими и широкими, чтобы превысить глубину промерзания земли и позволить качественно собрать опалубочную конструкцию.

Заливают монолитную ленту, позаботившись о правильной отсыпке ее дна, качественной трамбовке и обустройстве гидроизоляции. Внутрь опалубки устанавливают каркас, связанный из арматурных стержней различного сечения. Бетон заливают послойно с обязательной трамбовкой каждого слоя. Полезные советы при строительстве дома на почве с высоким УГВ смотрите в этом видео:

Свайный ростверковый фундамент признан наиболее надежным при возведении построек на участках с высоким УГВ. Делая такое основание, важно следовать почвенным показателям, в зависимости от которых устанавливается размер каждой из используемых свай. Сваи используют:

  • винтовые;
  • буронабивные;
  • забивные.

Самостоятельно без привлечения тяжелой строительной техники монтируют винтовые конструкции. После установки всех свай на них собирается ростверк или укладывается балка, необходимая для того, чтобы связать всю конструкцию воедино.

Maksimus.81 ->

геодезию будем заказывать в ближайшее время..советовали свайный, но вроде дорого…но если привести пример на колодце — то первое кольцо земля, со 2 по 4 глина, а с 5 пошли земля камни и вода — нам даже не советовали туда ничего сыпать -вода чистая…сейчас на участке есть дачный дом 6*6, под ним погреб — весной полный воды, он не очень глубокий…хотим нанимать рабочих под контролем своего человека, который сам может от фундамента под крышу…просто одному тяжело..а фирмы что-то цены ломят- в голове не укладывается…уже готовы параметры дома уменьшить до 9.0*9.0, все равно индивидуальный будет…а про теплоблоки не знаете — лучше газо-пено-блоков?

Высокие грунтовые воды: фундамент столбчатый

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод – это самый важный вопрос, возникающий при строительстве подземной части здания. Он требует правильного ответа, от которого будет зависеть не только комфортность эксплуатации, но и долговечность постройки.

Здесь очень много критериев, которые необходимо учитывать при самостоятельном подборе типа фундамента, и мы постараемся их подробно изложить. Справиться с этой задачей вам поможет и видео в этой статье на тему: «Высокий уровень грунтовых вод: какой фундамент сделать?».

Послойная защита фундамента

Существуют три типа послойной защиты оснований, которые успешно решают вопросы по защите от близко залегающих грунтовых вод:

  1. Битумные мастики с добавками каучуковых и полимерных компонентов – дают возможность получить гладкий, влагонепроницаемый слой. Его часто применяют при строительстве частных домов с жилым подвальным помещением.
  2. Смеси на основе цемента – по характеристикам ничем не отличаются от предыдущего типа. Они хорошо отвердевают, создавая влагостойкий слой. Однако в сравнении с мастикой, они менее пластичны и при вибрации могут подвергаться растрескиванию, и снижать характеристики.
  3. Специальные битумные пленки или пленочная гидроизоляция. Ими поочередно в три слоя проклеивается весь фундамент.

Теперь рассмотрим, какой тип фундамента возможно делать при высоком показателе грунтовых вод.

Монолитная плита и свайное основание

Это вид сплошного основания, равномерно распределяющий вес всей строительной конструкции. Несмотря на хорошую устойчивость при смещениях грунта, имеет один весомый минус – высокая стоимость материалов и работ.

Это хорошее решение для регионов, где грунтовые воды расположены близко, или, если имеются плывуны. Для его устройства применяют различные типы свай: буронабивные, железобетонные и прочие.

Столбы ввинчиваются или забиваются в твердые слои почвы, а их наружная часть соединяется балками. В результате получается жесткая конструкция, способная переносить значительную нагрузку. Недостаток этого типа – невозможность строительства дома с подвальной частью.

Ленточный тип фундамента

Этот вид представляет собой железобетонную ленту, которую можно делать под несущие стены. При строительстве индивидуальных домов данный вид наиболее распространен.

Если делается такая опорная конструкция, то для его защиты производится устройство подушки из смеси гравия и песка. Однако следует принимать во внимание, что его можно делать только с хорошей внешней гидроизоляцией и, только если повышение уровня вод отмечается время от времени.

Фундамент на «плавающей» подушке

Какой вид лучше выбрать? При высоком уровне вод и в случае, если они находятся близко к поверхности, такой вид основания – самый надежный. При выборе такого типа фундаментного основания необходимо:

  • выполнить монтаж дренажной системы;
  • подготовить котлован/траншею нужных размеров;
  • уплотнить дно при помощи виброплиты на высоту 40 сантиметров;
  • если делать ленту над поверхностью, то высота ее будет определяться по месту строительства;
  • выполнить устройство «плавающей» подушки. Песок в траншею засыпается послойно, с поэтапной утрамбовкой каждого. Высота готовой подушки должна быть не ниже 50 сантиметров;
  • полученное основание выстлать водонепроницаемыми материалами;
  • выполнить засыпку щебнем (до 20 см) и хорошо утрамбовать;
  • поверх уложить слой рулонной гидроизоляции;
  • из щитов или пиломатериалов собирать прочную опалубку. Бетон – тяжелая смесь, и если конструкцию не укрепить брусками и распорками, возможна ее деформация;
  • выполнить армирование в два слоя с размерами ячеек 20х20, соблюдая отступы от подошвы и верха опалубочной конструкции примерно на 5 см;
  • делать армирование ленты из той же арматуры. Для этого устраивается каркас из продольных прутков, перевязанных с поперечными элементами через 40 см;
  • заливку бетона лучше делать при помощи миксера. Это позволит рабочим выполнить ее за один день;
  • учесть требования по уходу за отвердевающей плитой, увлажнять или укрывать ее, не допуская пересыхания или размывания осадками;
  • после окончательного застывания раствора, разобрать опалубку;
  • обработать фундамент гидроизоляционной смесью.

Устройство сильного основания при высоком УГВ может обойтись застройщикам в несколько раз больше обычных фундаментов. Однако если отступать от требований при его возведении, на выходе можно получить некачественное основание, а затем и проблемы со всем домом.

https://youtu.be/6yE0zG-8sBI

Что нужно учесть при выборе фундамента

Понятие «высокий уровень грунтовых вод» тоже может быть относительным. Если вода находится в двух метрах от поверхности земли, а вы хотите построить дом с подвалом, то это уже помеха для строительства, и реальная угроза подтопления в процессе эксплуатации.

Итак:

  • Подвал при этом можно заглубить только наполовину, либо вообще ограничиться наземным цокольным этажом. Для возведения других построек: летней кухни, времянки, сарая, гаража, такой уровень воды совсем не помеха, если, опять же, в них не будет подвала.
  • Но бывают ситуации, когда вода совсем близко к поверхности, и тогда любое строительство становится проблемным. Конечно, существуют различные технологии мелиорации, водопонижения и укрепления грунта. Другой вопрос: «Какой при этом окажется цена объекта?».

Сильно заглублённый ленточный фундамент с высоким уровнем грунтовых вод

  • Чтобы не прийти к такому печальному результату, который вы видите на фото сверху, не спешите закупать стройматериалы и начинать производство земляных работ. Прежде нужно правильно оценить гидрогеологическую обстановку на участке.

Если сделать это самостоятельно у вас не получается, обратитесь за консультацией к соответствующему специалисту.

Это поможет сделать правильный шаг в отношении устройства фундамента, и избавит от сожалений по поводу напрасно затраченных средств. А они могут оказаться немалыми, когда речь идёт не о бане или гараже, а о доме.

Отметки УПГ и УГВ

Итак, выбор фундамента при высоком уровне грунтовых вод определяет себестоимость строения. Правильный подход позволит избежать ненужных вложений, в том числе и трудозатрат.

Поэтому, соберите предварительно всю необходимую информацию о своём участке, и только потом решайте, что и как будете строить:

  • Выяснить уровень УГВ никакой сложности не представляет, на нашем сайте найдётся не одна инструкция на эту тему (читайте Как узнать уровень грунтовых вод). Что касается уровня промерзания грунта (УПГ), то в каждом регионе он свой.
  • Только обратите внимание, что в пределах одного района эти цифры могут различаться, в зависимости от типа грунта. Меньше всего промерзают глинистые почвы. Затем идут мелкие пески, после крупные пески и супеси. На каменистых грунтах уровень промерзания наиболее высокий.
  • Показатели УГВ и УПГ нужно обязательно сопоставить, и если окажется, что вода залегает выше уровня промерзания, то грунт подвержен ещё и морозному пучению. Это всегда чревато последствиями, и на представленном примере вы видите, чем это может кончиться. Если есть опасность пучения грунта, нужно подобрать такой вариант устройства фундамента, который будет соприкасаться с ним минимально.

Воздействие морозного пучения грунта на фундамент

  • Ленточный фундамент в такой ситуации, вообще, может всплыть. Лучшим решением подобной проблемы может стать дом на сваях – это не самый дешёвый, но зато самый надёжный вариант (см. Грунтовые воды близко: как построить дом на сваях). Понятно, что для небольшой постройки типа сарая, никто не станет забивать бетонные сваи. На этот случай есть особая технология: фундаменты Тисэ, и о них мы расскажем в отдельно выделенной главе.
  • В южных регионах, где морозов практически не бывает, дома часто строят на мелкозаглублённом или наземном ленточном фундаменте, сделав под его подошвой толстый дренажный слой из щебня и песка. Но, в некоторых районах нет поблизости карьеров, где их можно было бы приобрести по сходной цене.

Доставка песчано-гравийной смеси издалека, сильно повышает себестоимость нулевого цикла, особенно, если толщину отсыпки приходится увеличивать. Гораздо экономичнее обходится столбчатый фундамент, да и соорудить его своими руками не так уж сложно.

Единого рецепта на все случаи жизни, как вы понимаете, нет. Наша задача, рассказать о возможных вариантах, а ваша – сделать правильный выбор.

Фундамент ленточный мелкозаглублённый

Что ни говори, но ленточный фундамент в частном строительстве прочно удерживает пальму первенства. Таких районов, где грунтовая вода подходит прямо к поверхности не так уж много, а если её уровень находится хотя бы на глубине 1-1,5м, то вполне можно сделать мелкозаглублённый фундамент, либо попросту наземный.

Итак:

  • Такой вариант подойдёт не для любого здания – имеет значение и его этажность, и материалы, используемые в строительстве. Ведь есть же разница: строится одноэтажный дом из ячеистого бетона, с деревянным балочным перекрытием, или особняк из кирпича в два-три этажа, с бетонными перекрытиями и каменной облицовкой. Нагрузки тут совершенно несопоставимы, и фундамент должен быть на них рассчитан.

Наземный ленточный фундамент при высоких грунтовых водах

  • По стоимости, мелкозаглублённый фундамент обходится дешевле всего. Этому способствует малый объём земляных работ, отсутствие подвала, а значит, экономия на стеновом материале. Для того чтобы построить баню или времянку – это вообще самый лучший вариант.
  • Для дома, даже одноэтажного, лучше всё-таки делать заглублённый, хоть и незначительно, фундамент – так гораздо надёжнее. Иногда это даже выходит дешевле, так как отпадает необходимость устройства опалубки. Но это только в том случае, когда не приходится иметь дело с сыпучим грунтом. Для него лучший вариант – это забивные сваи.
  • Если грунт достаточно плотный, траншеи в нём получаются ровные, с хорошей геометрией, а их стенки прекрасно служат опалубкой при заливке фундаментов. Просто, чтобы цементное молочко из бетона не уходило в почву, выемки застилают двумя слоями полиэтиленовой плёнки, склеивая стыки скотчем.

Небольшое заглубление ленточного фундамента

  • Эта плёнка служит дополнительной гидроизоляцией конструкции, но прежде, чем её застелить, дно траншеи нужно отсыпать слоем песчано-гравийной смеси на 10-15 см. Сделать наружную обмазочную гидроизоляцию такого фундамента невозможно, поэтому добавлять в бетон водоотталкивающую присадку нужно обязательно.

Высота и ширина фундаментной ленты должна определяться расчётом. При этом учитывается тип грунта, вероятность его пучения, предполагаемые нагрузки, климатические условия района, и, конечно же, ландшафт участка, отведённого под строительство.

Виды опалубки

В случае с наличием на участке уклонов или изгибов рельефа, заливать фундамент без опалубки не рекомендуется. Как можно выйти из этой ситуации, и избежать нежелательных земляных работ, ведь демонтировать опалубку в узкой траншее попросту невозможно?

На этот случай, существуют различные варианты несъёмной опалубки: от плоского шифера, до пенопластовых панелей.

Обустройство несъёмной опалубки из пенопласта

Итак:

  • Если исходить не из соображений экономии, а из прочности конструкции, послужить материалом для несъёмной опалубки могут и блоки из керамзитобетона или полистиролбетона. Отлично подойдёт и кирпич: хоть полнотелый, хоть пустотный, хоть бывший в употреблении.
  • Эти материалы укладывают в траншею в виде двух параллельных стенок, между которыми устанавливается арматура и заливается бетон. Если блоки или кирпич имеют сквозные пустоты, их укладывают плашмя, так, чтобы бетон мог заполнить свободные полости.
  • Таким же способом нередко возводят и стены домов, только армируют их по-другому, а вместо бетона полости заполняют сыпучим или пенным утеплителем. Этот способ называется колодцевая кладка.
  • Использовать его в узкой траншее удобнее всего, так как её стенки не дают кирпичу или блокам смещаться. Когда такой фундамент делают в просторном котловане, под него тоже приходится ставить опалубку.

Схема устройства мелкозаглублённого фундамента

Глубина траншеи под фундамент небольшого дачного дома, или другой постройки может составить, к примеру, 40 см. В случае с жилым домом, высота опорной ленты должна быть не менее 70 см, и если уровень грунтовых вод не позволяет заглубить её полностью, верхняя половина фундамента вполне может возвышаться над поверхностью.

Свайный фундамент ТИСЭ

Для того чтобы построить массивное здание на проблемном грунте, лучшего варианта, чем свайный фундамент не найти. Использовать забивные или винтовые сваи – удовольствие дорогое.

Тут требуется специальная техника и бригада специалистов, ведь забить сваи, и срубить их головки на одной отметке своими силами, попросту невозможно.

Итак:

  • Фундамент ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод — наиболее предпочтительный вариант. Он практически вдвое сэкономит стоимость фундаментной части здания, в том числе, и за счёт использования собственных сил. Своё название данная технология получила по названию инструмента, используемого для земляных работ. Именно его вы и видите на фото.

Ручной буровой инструмент ТИСЭ

  • ТИСЭ – это буровой инструмент, очень похожий на садовый бур. Разница в их конструкции состоит лишь в одной детали. Она представляет собой плуг на вращающемся рычаге, который позволяет расширить нижнюю часть пробуренной скважины. Таким образом, подошва сваи расширяется, увеличивая площадь опоры.
  • Так что, загонять на участок сваебой не потребуется – в данном случае всё делается вручную. По своей структуре, фундамент ТИСЭ особо не отличается от обычного свайного фундамента. Он тоже выглядит как свайное поле, с увенчивающим его ростверком, не касающимся поверхности земли.
  • Естественно, что эта конструкция так же должна быть просчитана на нагрузки. Сферическое расширение опорной части свай улучшает несущую способность фундамента в целом, что позволяет использовать данный вариант не только для постройки относительно лёгких каркасно-щитовых зданий, но и для домов из кирпича и камня.

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод

  • Именно эта расширенная часть фундаментного столба обеспечивает ему незыблемую прочность, когда силы пучения грунта выталкивают его на поверхность. Благодаря такой устойчивости, свайное поле может простоять зиму без нагрузки, чего ни в коем случае нельзя допускать при устройстве ленточного фундамента.

Здание, поставленное на фундамент свайного типа, вообще не подвергается сезонной усадке. Для деревянного дома это не столь важно, так как древесина неплохо работает на изгиб.

А вот каменные и кирпичные стены при морозном пучении грунта могут попросту дать трещину от пола до потолка. И это становится проблемой – и несущие конструкции надо ремонтировать, и отделку придётся делать новую.

SGround.ru

Что такое пучинистые грунты

Обзорная статья о морозном пучении грунтов

Оглавление:

  1. Введение
  2. Классификация грунтов по степени пучинистости
  3. Определяем пучинистый грунт или нет
  4. Физика процесса
  5. Глубина и скорость промерзания грунта
  6. Чем опасно морозное пучение грунтов
  7. Основные меры в борьбе с пучением
  8. Заключение
  9. Связанные статьи

Введение

Пучинистый грунт: Дисперсный грунт (то есть состоящий из отдельных мелких частиц), который при переходе из талого состояния в мерзлое увеличивается в объеме вследствие образования льда (ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация).

Температура начала замерзания для разных грунтов различна, и обычно находится в пределах от 0 до -1,5 °C, а у засоленных грунтов она значительно ниже – до минус 21 °C

Процесс промерзании зимой таких грунтов сопровождается вертикальным подъемом поверхности грунта относительно ее положения летом, причем поднятие поверхности часто происходит неравномерно. Это сопровождается развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты зданий и сооружений. После оттаивания весной такие грунты постепенно уменьшаются в объеме и поверхность грунта возвращается в прежнее положение (оседание).

Бывают и более серьезные явления, связанн

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector