Ленточный фундамент на пучинистом грунте

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах

Мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах — это строительная несущая конструкция, глубина заложения которой находится выше уровня промерзания грунта. Различают столбчатый, плитный и, самый популярный, мелкозаглубленный ленточный фундамент. Связано это тем, что он обладает рядом преимуществ перед другими видами: простотой строительства и небольшой глубиной заложения. К минусам можно отнести высокую стоимость.

Разновидности оснований

Виды ленточных фундаментов и их устройство.

Если говорить о видах ленточного основания, то можно выделить глубокозаглубленные, мелкозаглубленные и незаглубленные. Особенности применения каждого из них описаны в других материалах нашего сайта, однако здесь следует отметить, что строительство того или иного типа в первую очередь зависит от веса будущего дома и особенностей грунта участка, где происходит строительство.

Так, мелкозаземленную основу не стоит использовать для строений из «тяжелых» материалов, а для «легких» — глубокозаземленную, особенно если речь о глинистых грунтах.

Сама же лента основания может быть выполнена в виде монолитного железобетона, либо с помощью промышленных блоков, изготавливаемых промышленным способом.

Некоторые специалисты также рекомендуют проводить усиление ленточного основания мелкого заложения. С этой целью оно делается на сваях, которые служат дополнительным элементом жесткости всей конструкции, повышая тем самым надежность.

Схемы выкладки фундамента на пучинистых грунтах.

Схема ленточного основания

Чтобы правильно сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах своими руками, нужно четко представлять его схему, а также технологию сооружения. Так, каждый фундамент состоит из элементов, без которых он не сможет выполнять возложенные на него функции. Малозаглубленный фундамент не является исключением и имеет свою схему, без элементов которой он не сможет выполнять свои. К таким элементам относятся:

• Песчано-гравийная подушка, состоящая из песка и щебня мелкой или средней фракции и служащая для защиты основания и нивелирования воздействия различных колебаний, которые происходят в почве (сезонные колебания).
• Гидроизоляция, служащая дополнительным элементом защиты основания от пагубного воздействия грунтовых вод, которые проникают из почвы через песок. При этом, первоначальная защита в виде щебня в подушке не всегда эффективна, особенно в случае резкого увеличения количества воды (таяние снега, обильные дожди).
• Монолитный элемент фундамента — лента, которая несет на себе всю нагрузку от дома и равномерно распределяет ее по грунту.
• Гидроизоляция, которая накладывается поверх ленты и служит защитой самого дома от влаги.
• Слой утеплителя, защищающий стены от холода, идущего с почвы в зимнее время года.
• Дренаж для отвода воды.

В случае необходимости усиления конструкции такого фундамента, его схема дополняется еще одним элементом — сваями.

Лента, сооруженная на сваях, получает дополнительное усиление за счет того, что они ввинчиваются в грунт глубже уровня промерзания, давая тем самым еще один элемент жесткости всей конструкции.

Пошаговая инструкция

Устройство МЗЛФ на глине.

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента диктует следующий порядок осуществления строительных работ:

• После разметки участка необходимо вырыть траншею. Траншея занимает важное место в строительстве фундамента, поскольку перед тем, как копать, необходимо определится с ее глубиной. По общим правилам, под мелкозаглубленное ленточное основание лучше сделать ее глубиной не более 60 сантиметров.
• Следующий элемент — дренаж. Дренаж фундамента для дома нужен для того, чтобы отводить лишнюю воду от основания в специальные колодцы или на поверхность земли. Планирование системы дренажа необходимо делать на первоначальном этапе строительства (рытье траншеи). Дренаж бывает двух видов.

Разметка и выемка грунта.

Первый вид предусматривает наличие специальных труб непосредственно под лентой фундамента, а выведение воды и осадков осуществляется непосредственно под ним, в специальные колодцы. Такой дренаж будет располагаться либо под подушкой, либо непосредственно в ней.

Второй вид дренажа предусматривает расположение его вокруг монолитной железобетонной ленты, либо внутри блоков, из которых будет делаться лента. Такой дренаж состоит из труб, которые будут располагаться по всему периметру фундамента.

Чтобы сделать дренаж, необходимо иметь четкое представление о том, что дома из газобетона, дерева или других аналогичных материалов, имеют структуру, которая прекрасно впитывает воду из почвы.

Чтобы этого не произошло, дренаж необходимо делать под лентой фундамента, если строение будет располагаться на сильно пучинистых грунтах. Дренажная система вокруг ленты понадобится, если строение располагается на слабых или грунтах среднего пучения.

• Следующий элемент — подушка. Глубина заложения МЗЛФ на глине, как было сказано выше, не должна превышать 60 сантиметров. Высота подушки, в зависимости от того, какова глубина заложения фундамента, может колебаться в пределах 20-30 сантиметров. Чтобы ее правильно сделать, необходимо взять песок и щебень мелкой или средней фракции и уложить в два слоя. На грунтах среднего и высокого уровня пучения наличие слоя щебня обязательно, поскольку он, в отличие от песка, не пропускает и не впитывает грунтовые воды. Высота слоя песка должна быть 15-20 сантиметров, а остальное — слой щебня.
• Если здание будет располагаться на слишком пучинистой почве, то необходимо позаботится о слое гидроизоляции, который необходимо расположить между подушкой и лентой основания.
• Основное в ленточном фундаменте — это лента. Она может быть изготовлена из специальных бетонных блоков, либо использовать монолитный железобетон. Если с блоками все понятно, то второй требует к себе особого подхода.

Первое, на что необходимо обратить внимание, — это правильное его армирование металлическими прутами, либо арматурой. На сильно пучинистых и подвижных грунтах о блоках необходимо забыть, так как они дадут трещины в местах соединения бетонной стяжкой.

Гидроизоляция и армирование.

Благодаря армированию, монолитный железобетон способен выдерживать различные нагрузки, в том числе и колебания грунта, которые происходят на пучинистых почвах.

Схема железобетонного МЗЛФ.

Чтобы его изготовить, понадобится качественная опалубка. Опалубку лучше делать из деревянных досок, а их внутренняя сторона застилается целлофановой пленкой, дабы дерево не впитывало воду из бетонного раствора.

Процесс производства ленты из монолитного железобетона на пучинистых грунтах будет следующий:

• Сначала ставится опалубка, при этом ее лучше расположить не только на поверхности земли, но и внутри траншеи (опалубка может быть двух видов — сборно-разборная, либо неразборная, идущая идет как дополнительный элемент жесткости к ленте).
• Следующий шаг — армирование бетона, которое делается с помощью вязки арматуры или металлических прутов. При этом нужно не забыть, что при армировании отдельные элементы арматуры или прутов соединяются между собой с помощью проволоки, без сварки. Только таким при таком способе соединения армирование даст бетону подвижность и амортизационные свойства, которые позволят ему противостоять колебаниям в почве.
• Далее — изготовление бетона из цемента марки не ниже М300, песка, воды и щебня средних фракций.

Последнее — это слой гидроизоляции, который должен располагаться между верхней поверхность ленты и стенами постройки.

Также необходимо рассказать об утеплении. Без этого нельзя обойтись, поскольку в зимнее время фундамент будет тянуть холод, который будет передаваться на несущие стены дома.

Утепление мелкозаглубленного фундамента должно происходить как в грунте, так и на поверхности земли с внутренней и наружной поверхности. Места крепления утеплителя показаны на схеме справа.

Вообще, для мелкозаглубленной ленты глубина ее заложения не будет иметь большого значения, поскольку конструкция дома из легких материалов не дает большого давления на почву.

Но если для строения из легких материалов сделать большую глубину, то строение начнет плавать в грунте высокого пучения. Именно поэтому для нетяжелых домов используется лента с малой глубиной.

Устройство ленточного фундамента на пучинистых грунтах

Пучинистые грунты имеют ряд особенностей. В частности, процесс пучения грунтов начинается в период промерзания земной толщи. Чаще всего возникает на глинистых, суглинистых и мелкопесчаных почвах, там, где сильно влияние подземных вод. При промерзании почвы на определенную глубину вода, до которой добирается мороз, увеличивается в объеме, и приподнимает верхний слой. Грунты называют пучинистыми из-за их способности вспучивать, деформировать землю в зимний период, подламывая или ломая стоящие на них сооружения, в том числе и достаточно тяжелые фундаменты. Строить на таких грунтах нужно с учетом их деструктивного влияния.

Пучинистые грунты и особенности строительства на них

Особенно актуально это для регионов с высоким уровнем содержания воды под землей и слишком холодными зимами. Когда грунт промерзает на большую глубину, насыпной подушки не всегда бывает достаточно. На таких пучинистых грунтах используют строительство на мелокозаглубленном фундаменте. Крупные строительные корпорации ставят сооружения на основу из железобетонной плиты. В частном строительстве имеет смысл укладывать под фундамент дома песчано-щебеночную подушку (или подсыпку) из материала, не подверженного пучению, позволяющую удерживать остов от перемещения в период промерзания грунта. Вариантов укладки фундамента на пучинистых грунтах своими руками два:

• Мелкозаглубленный на выравнивающей подсыпке;
• Мелкозаглубленный на подушке из смеси сыпучих, не подверженных деформации при пучении материалов.

Технологии позволяют дополнять укладку подушки безопасности для строящегося здания полимерными материалами для утепления, надежно защищающими землю под сооружением.

На пучинистых грунтах в зависимости от их классификации можно устанавливать конструкцию под строительство небольших домов, коттеджей, хозяйственных построек и других сооружений на ленточный фундамент, сделать это можно своими руками. Единственное, на что следует обратить внимание владельцам участка, расположенного на пучинистых грунтах, — утепление земли вокруг дома и создание теплого микроклимата под основанием дома.

Стоит учесть, что материал для стен дома не должен быть тяжелый. Ленточный вариант укладки часто используют для экономии материалов с использованием арматуры.

Выбор основы

Если уже так получилось, что ваш участок расположен вблизи водоема или в регионе с очень холодной зимой, то при проектировании построек продумайте какой вариант укладки фундамента будет предпочтительнее по временным и финансовым затратам. Для нивелирования негативного воздействия природных явлений выбирайте один из вариантов укладки основания:

• На подушке безопасности с применением сыпучих материалов;
• На подушке из щебня и песка с примесью керамзита и созданием дренажной системы, позволяющей сделать качественный водоотвод от сооружения;
• Ленточный вариант с армированием и увеличением уровня жесткости дома арматурным поясом;
• Ленточный вариант с установкой столбов или свай (столбчатый тип);
• Щелевая конструкция (когда бетон заливается в траншеи прямо в грунт без использования опалубки).

Прежде чем приступить к реализации, изучите геодезическую карту, подготовьте проект, завезите строительные материалы, необходимые для возведения постройки, и смело приступайте к реализации своей мечты. Вам придется это делать своими руками, поэтому использовать придется больше физического труда, меньше техники. Время на усадку подобного вида фундамента не должно превышать одного сезона: конструкция дома для мелкозаглубленного ленточного основания не предполагает усадки.

Важно! Закладывать основание требуется на глубину ниже уровня промерзания, чтобы здание в будущем не дало трещину. Для заливки используйте высокопрочный бетон наивысшей марки, обладающий морозоустойчивостью и водостойкостью.

Устройство

При строительстве на пучинистых грунтах технология укладки основания выглядит следующим образом:

• разметка;
• рытье траншей;
• укладка подушки;
• при необходимости укладка дренажной трубы;
• отмостка с полимерным утеплителем;
• гидроизоляция;
• установка армирующей сетки;
• заливка бетона с применением опалубки или без или укладка блоков;
• утепление фундамента.

Как видите, сложного ничего нет. Сделать это можно своими руками, не прибегая к посторонней помощи.

Первое, что нужно сделать и от чего будет зависеть конечный результат вашего труда, — это правильно произвести разметку будущего дома, траншеи должны быть вырыты под всеми несущими стенами, на которые будет оказываться максимальная нагрузка. Ширина траншеи должна быть больше, чем толщина планируемых стен для снижения нагрузки.

По углам будущего сооружения и вдоль несущих стен следует забить колышки и наметить план. На следующем этапе установить отмостку с отступлением от колышков на несколько десятков сантиметров и обмотать их по периметру веревкой, которая и будет выполнять роль линейки.

Работы по укладке

Сначала требуется вырыть траншеи под ленточную закладку. Стены рва должны быть максимально ровными, чтобы уменьшить расход строительного материала. По возможности воспользуйтесь услугами мини-бульдозера. После техники достаточно будет выровнять стены и приступать к следующему этапу.

Если нет, то вырыть траншеи придется своими руками. Глубина траншеи зависит от уровня промерзания грунта в регионе проживания, она должна быть ниже этой черты. В средней полосе России уровень промерзания составляет от 50 см до 1,5 м. В холодных регионах доходит до 2 м. В подготовленные траншеи следует уложить геотекстиль, чтобы избежать неблагоприятного воздействия на дренажную систему, состоящую из одной или нескольких труб. Геотекстиль защитит трубы от коррозии.

На дно засыпается песок толщиной в 20-30 см. Для придания плотности, лучше залить его водой и тщательно утрамбовать. Не стоит закладывать песок, если в пучинистых грунтах вашего региона его доля составляет больше половины.

Делаем дренажную систему. В качестве дренажной системы зачастую используют чугунные или стальные трубы с крупным сечением, которые укладывают параллельно друг другу в подготовленные траншеи с небольшим уклоном и выводом в сливную яму.

Для изготовления подушки используют песок и щебень необходимой фракции (лучше гравийный). В некоторых случаях для придания конструкции крепости добавляют керамзитные материалы. Подушку можно делать путем смешивания материалов, но лучше выкладывать слоями. Слои желательно заливать водой и утрамбовывать для того, чтобы избежать пористости и придать подушке прочность. Плотно уложенная подушка укрепит несущую способность фундамента.

Гидроизоляция

На подушку необходимо нанести слой гидроизоляции. Это может быть обычная плотная полиэтиленовая пленка, куски старого рубероида или другого битумно-полимерного материала. Гидроизоляционные материалы нужно укладывать так, чтобы края выходили за опалубку.

Когда подушка безопасности уложена, приступаем к установке опалубка. Готовится опалубок из подручных материалов. Лучше брать доски с идеально гладкой одной стороной для того, чтобы стены изначально получились ровными, и для их облицовки не потребовалось прикладывать много усилий. Фундамент будет выступать над землей, формируя цокольную часть. Именно поэтому опалубок должен быть выше уровня земли на то расстояние, которое вы планируете использовать под высоту цоколя.

Сначала выстраивается внутренняя часть опалубка с упором. Затем подготавливается внешняя часть, которая снаружи укрепляется распорками. Между внутренней и внешней частями опалубка желательно прибить планку для того, чтобы во время заливки бетона конструкция не могла расшириться и уйти в сторону.

Армирование

Чтобы бетонная смесь приобрела необходимую прочность, следует в ее основу заложить сетку из арматуры. Сетка плетется из арматуры 12 и 20 диаметра и связывается между собой обычной проволокой. В каждом ряду должно быть не менее 4-6 прутьев арматуры. Отзывы о таком плетении положительные, поскольку делать это можно своими руками. Вяжется сетка легко, а фундамент из бетона с применением арматуры служит гораздо дольше, поскольку такой комбинированный вариант менее подвержен негативному воздействию перепада температур.

Для угловых скреплений потребуется дополнительно применять уголки из арматуры. При установке решетки на дно траншеи желательно использовать подставки из пластиковых труб. Это делается для того, чтобы не повредить слой гидроизоляции острыми концами арматуры.

Укладывать готовую сетку следует аккуратно, сплетая ее в единую конструкцию с образованием монолитной жесткой рамы. Армирование является одной из важных задач, поскольку, по сути, представляет собой скелет фундамента.

Утепление основания дома. В очень холодных европейских странах опытным путем было установлено, что важную роль при строительстве домов на пучинистых грунтах играет утепление. При современных технологиях изготовления строительных материалов из пенополистирола не имеет смысла готовить дополнительные системы утепления. Пенополистирол является очень качественным утеплителем, он не боится намокания, срок его службы практически неограничен. Отзывы владельцев домов с такой укладкой говорят сами за себя. Его можно использовать вместо опалубки, можно дополнительно укладывать в виде отмостки вокруг здания. Такая отмостка служит надежной защитой от проникновения холода под дом.

Земля имеет свойство вбирать энергию, а под слоем утеплителя температурная ситуация под домом даже в очень холодную зиму остается стабильной, теплопотерь практически нет. Дом сам становится источником тепла.

При укладке отмостки нужно задекорировать материал сверху. Пенополистирол не предназначен для хождения. Поэтому на всю площадь отмостки следует уложить керамическую плитку или забетонировать тонким слоем. Для предотвращения намокания дома лучше это делать с наклоном.

Отмостку лучше укладывать на расстоянии не меньше 1 метра по периметру всего здания.

Заливка бетонной смесью

Завершающий этап укладки фундамента – заливка в подготовленные ленты бетона. Бетонная смесь готовится непосредственно перед началом работ. Изготавливается она из песка и цемента. В некоторых случаях добавляется песочный щебень самой мелкой фракции. Для строительства на пучинистых грунтах лучше брать цемент высокой марки прочности. Экономить в этом случае небезопасно для жизни.

В процессе заливки смесь нужно вибрировать при помощи палки или специального инструмента для того, чтобы выгнать лишние пузырьки воздуха. Это придаст бетону дополнительную прочность.

Бетонную смесь требуется тщательно утрамбовывать. Верхняя часть бетона должна быть максимально ровной. Добиться ровной поверхности можно при помощи протянутой веревки или уровня – ватерпаса. Чем ровнее будет уложен слой бетона, тем легче будет укладывать на цокольную основу строительный материал для выгона стен.

Столбчатая основа дома самая надежная при желании экономить. Вместо армирования на углы и по периметру траншеи устанавливаются столбы из железобетона. Такие фундаменты можно укладывать там, где нет возможности использовать бетон на монолитной основе, например, в заболоченных местах или на земле с высоким содержанием подземных грунтовых вод. Делать такие железобетонные конструкции можно своими руками.

Мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах: виды оснований и их особенности

Пучинистая почва всегда считалась далеко не лучшим вариантом для осуществления там строительства. Объясняется это тем, что обычно в связи с этим возникает необходимость в решении ряда проблем. Так, к примеру, понадобится нивелировать зимние подвижки почвы, которые представляют собой угрозу для фундаментного основания в частности и всей постройки в целом. Исходя из этого, специалистами рекомендуется обустройство незаглублённой основы, которая не будет подвержена неравномерным усадкам. Кроме того, такое основание способно отлично справляться со всеми нагрузками. Лучше всего обустроить мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах. Именно об этом и пойдёт речь в нашей статье.

Какими способами можно обустроить фундамент на пучинистой почве

Обустройство фундаментного основания на подвижных типах грунта является нежелательным вариантом. Это связано с тем, что бывает достаточно большая сила пучения, способная поднимать целые постройки. Всё же, фундамент можно организовать и на такой почве, правда стоит серьёзно отнестись к выбору его разновидности. Кроме того, следует прибегнуть к некоторым технологиям, способным снизить данное явление.

Самым надёжным вариантом станет замещение подвижной почвы песком. Делается это вплоть до точки промерзания. Этот вариант хоть и наиболее эффективный, но и стоимость его слишком высока, поэтому его использования во многих случаях нецелесообразно. Существует также и другой способ, который предусматривает применение такого типа фундамента, который будет залегать на достаточную глубину, чтобы достигать точки промерзания. Имеется в виду столбчатый и свайный фундамент на пучинистых грунтах. На такие основания пучение воздействовать не сможет, но и здесь есть существенный недостаток. Он заключается в том, что во многих случаях такие фундаменты влекут за собой немалые затраты.

Но можно прибегнуть и к третьему варианту, который состоит в использовании фундамента мелкого заглубления. Его использование позволяет обеспечить надёжную устойчивость постройки. Такой тип фундамента способен эффективно противостоять движению грунта. Благодаря прекрасным прочностным характеристикам он не склонен к каким-либо усадкам. В большинстве случаев роль такого основания играет мелкозаглубленный ленточный фундамент. Его изготавливают из монолитных ж/б конструкций.

Такое фундаментное основание устанавливают на песчаную подушку, покрываемую гидроизоляционным слоем. Что касается стенок траншеи, то они могут быть надёжно защищены с использованием специализированных материалов. В бетонную смесь в процессе её замешивания специалистами рекомендуется добавлять гидрофобный состав, способный улучшать устойчивость конструкции. После завершения возведения основания следует позаботиться о создании системы водоотведения. Не забываем также об армировании при обустройстве фундамента.

Разновидности оснований для подвижной почвы

В процессе осуществления строительных работ на подвижных типах почвы могут быть использованы далеко не все разновидности фундаментов. Наилучшим вариантом в такой ситуации является мелкозаглубленный фундамент для дома. Он способен эффективно противостоять процессам пучения почвы, которые преобладают в холодное время года. Если смотреть на выбор фундаментных оснований мелкого заложения для подвижных типов грунта, то наибольшую популярность завоевал ленточный фундамент. Он обладает целым рядом преимуществ, среди которых основными являются следующие:

• ЛФ-основание способно обеспечить требуемую долговечность и надёжность конструкции;
• Возведение такого фундамента характеризуется лёгкостью и простотой;
• Относительно невысокая стоимость строительства.

Отметим также и другие разновидности фундаментов, которые могут использоваться на подвижном грунте. Сюда можно отнести свайное основание, но в настоящее время оно не пользуется особой популярностью. Объясняется это тем, что с целью его возведения может потребоваться применение специализированной техники, что влечёт за собой удорожание строительства в целом. Данный вариант может использоваться в тех случаях, когда уровень промерзания почвы находится на глубине не менее 1,5 метра.

В процессе производства опорно-свайных конструкций применяют различные материалы, противостоящие пучинистым процессам. Сюда можно отнести бетон, железобетонные элементы, а также древесину. Необходимо также в обязательном порядке обустроить надёжную дренажную систему.

Также используется и мелкозаглубленный столбчатый фундамент. Его применение актуально в тех случаях, когда опоры могут быть установлены ниже уровня промерзания почвы. Благодаря этому несколько снижаются финансовые затраты на обустройство фундамента. В то же время, отличная надёжность всё же имеет место.

Фундаментное основание столбчатого типа применяется при условии наличия суглинка, грунта с ближайшим залеганием подземных вод, а также в заболоченных участках. С целью обустройства основания такого типа на подвижных почвах чаще всего используются железобетонные опорные столбы и стальные трубы с песчано-цементным защищающим составом. Кроме того, могут использоваться также и трубы, выполненные из асбоцемента, их наполняют бетонным раствором.

Ленточное основания мелкого заглубления

Ленточный фундамент на пучинистых грунтах по своей сути является монолитной бетонной лентой. Она обустраивается арматурным поясом, в котором используются стальные прутья. Для грамотного монтажа такого фундаментного основания следует выполнить несколько этапов, каждый из которых мы рассмотрим ниже.

Первоначальные действия здесь выполняются примерно такие же, как и при возведении стандартного фундаментного основания. Необходимо откопать котлован глубиной примерно в полметра. Далее следует заняться укладкой гидроизолирующего слоя на боковые откосы. Его роль играет полиэтиленовая плёнка либо толь.

Проектирование фундаментов на пучинистых грунтах предусматривает обустройства на дне котлована песчаной подушки. Она состоит из нескольких слоёв песка толщиной в двадцать сантиметров. После того как будет засыпан каждая из прослоек, необходимо тщательно её трамбовать. Затем из доски обустраивается опалубочная конструкция. Поверх песчаной подушки должна быть уложена гидрозащитная прослойка, ставятся арматурные стальные прутья диаметром в 12 сантиметров.

В рамках следующего, завершающего этапа, необходимо залить мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах бетонным раствором. Верхний армирующий слой устанавливают на сырой смеси. В процессе объединения арматурных составляющих следует отказаться от использования сварочного аппарата. Технология предусматривает применение вязальной проволоки.

Усадки построек на подвижных почвах

Возведение сооружений на пучинистых типах почвы грозит возможными усадками, а также деформационными процессами, направленных против фундамента. К числу часто встречающихся относятся следующие:

1. Прогибы и выгибы вследствие неравномерной усадки. В данном случае выгибы значительно опаснее, поскольку могут отразиться на состоянии кровли.
2. Сдвиги. Устройство фундамента на пучинистых грунтах может грозить сдвигами, вызванными подъёмом одной стороны постройки и подъёмом другой.
3. Перекосы – образуются из-за неравномерной усадки в некоторых местах под сооружением.

Многие задаются вопросами о том, почему имеют место подобные неравномерные усадки. Обуславливается это явление тем, что в результате промерзания грунта замерзает и влага, которая в ней содержится. А это, в свою очередь, приводит к увеличению её объёма. В результате почва вспучивается. Далее могут подниматься целые пласты грунта, что приводит к деформации и разрушению постройки.

Эти процессы негативно влияют на возведённое здание только в том случае, если оно было построено без учёта особенностей грунта. Поэтому следует выполнять устройство мелкозаглубленных фундаментов. Как мы уже указывали в статье, кроме ленточного основания мелкого заглубления использоваться могут также свайные и столбовые фундаменты. Главное строго соблюдать технологию, и разрушительные процессы не коснутся вашей постройки.

Фундамент на пучинистых грунтах — какой выбрать и как сделать?

Профессиональным строителям ежедневно приходится решать проблемы, связанные с устройством фундаментов. Специалисты успешно справляются с работой на различных видах почвы, возводя надежные основания зданий. Для тех, кто решил самостоятельно заложить прочный фундамент дома, вопрос о том, как это сделать на пучинистых грунтовых массах, остается актуальным всегда.

Что такое пучение грунта?

Как известно, в зимние холода вся влага, содержащаяся в земле, замерзает. Образовавшийся лед занимает гораздо больший объем, чем вода, что и приводит к вспучиванию почвы. Чем выше содержание влаги, тем больше грунт подвергается деформации.

Морозное пучение обладает такой силой, что способно поднимать целые дома, разрывая монолитные основания.

К пучинистым грунтам относят:

Пористая структура позволяет удерживать в себе много влаги, не давая возможности просачиваться в глубинные слои. Степень набухания земли напрямую зависит от содержания в ней глины.

Основные трудности, связанные с фундаментом, выстроенном на пучинистом грунте, возникают в период оттаивания льда. Почва опускается ниже, что вызывает просадку несущих конструкций. Постройка перекашивается неравномерно, что в дальнейшем приводит к ее разрушению.

Какой фундамент возводят на пучинистых и набухающих грунтах

В зимний период деформированная почва слегка приподнимается вверх даже несмотря на значительный вес постройки. Чтобы снизить вероятность проблем, возникающих во время эксплуатации здания, рекомендуется закладывать фундамент на границе промерзания или ниже ее уровня. Однако такой вариант надежно предотвращает воздействие морозного пучения лишь в нижней части базиса. Обширные боковые стороны остаются не слишком защищенными от касательного влияния почвенных деформаций.

Такой вариант является приемлемым для массивных домов, построенных из камня или кирпича. А вот фундаменты легких зданий на пучинистых грунтах глубокого заложения строить не рекомендуется. Это объясняется тем, что на устройство мощного базиса потребуется повышенная сумма расходов, которая вряд ли полностью оправдает себя. К тому же полной уверенности в абсолютной неизменности такого фундамента не будет из-за косвенного воздействия морозного набухания.

Таким образом, чтобы постройка на пучинистом грунте была надежной, желательно сделать прочный фундамент мелкого заглубления. Он сможет надежно сопротивляться набуханию грунта и равномерно распределять вероятную деформацию по всей поверхности базиса.

Чем больше степень деформации почвы, тем выше требования к конструктивной жесткости всех элементов основания дома.

Наиболее подходящий фундамент под малоэтажные дома на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод – это ленточный железобетонный монолит. Глубина его закладки должна достигать не менее полуметра.

На земельных участках со средней или сильной степенью деформации грунта возможно построение базиса столбчатого или свайного типа. В тех случаях, когда возникает необходимость закладки фундамента на суглинке или сильнопучинистой земле, настоятельно рекомендуется объединять все опоры в единую жесткую структуру посредством стальных балок или заливки монолитного ростверка.

Как можно противодействовать деформации почвы

Чтобы сделать крепкий фундамент на грунте, подверженном силе пучения, строительные работы следует проводить с применением определенных защитных действий.

• Замена почвы напесчано-гравелистый грунт или песок крупной фракции. Такой способ выбирают, когда необходимо снизить нагрузку на боковые стороны основания. Высокая стоимость и объемные земельные работы компенсируются абсолютной надежностью варианта.
• Проектирование фундамента с расширенной нижней частью конструкций. Это оптимальный вариант для обустройства ленточного, свайного или столбчатого базиса.
• Утепление мелкозаглубленных фундаментов под облегченные строения. Располагая слой теплоизоляции на грунте под основой и вокруг нее, можно полностью избежать пучения. Чем больше глубина промерзания, тем шире должно быть полотно утеплителя. Способ отличается высокой эффективностью только при наличии в здании системы обогрева и утепленного цокольного этажа.
• Монтаж гидроизоляционной прослойки вокруг бетонной конструкции основания. Это препятствует возможному размытию почвы и предотвращает негативное воздействие агрессивных веществ, содержащихся в подземных водах. Кроме того, снижается сцепление фундамента с грунтовыми массами.
• Устройство дренажной системы для отвода подземных вод. По всему периметру фундамента примерно в полуметре от него прокапывают траншею. В нее укладывают под небольшим уклоном перфорированную трубу, завернутую в фильтрующий материал. Сверху засыпают гравием или крупным песком. Предпринятые меры способствуют значительному снижению пучения в районе расположения фундамента
• Обустройство ливневой канализации и отмостка вокруг постройки для отвода дождевой воды.

Устройство ленточного фундамента на пучинистых грунтах

Пучинистость грунта

Характерной особенностью пучинистых грунтов является их подверженность морозному пучению.

Процесс пучения грунта – это результат замерзания находящейся в нем влаги, которая превращается в лед.

Сила пучения глинистых грунтов способна разрушить любое строение, поэтому возведение на таких грунтах требует особой технологии производства работ

Так как плотность льда меньше, чем у воды, его объем больше. Пучинистые грунты включают три вида глинистых почв: супеси, суглинки и глины. В глине содержится очень много пор, что позволяет ей удерживать влагу. Соответственно, чем больше глины и воды содержится в грунте, тем выше его пучинистость.

Под степенью морозной пучинистости понимается величина, показывающая склонность грунта к возможному пучению. Определяют степень пучинистости как отношение абсолютного изменения объема грунта в результате замерзания к высоте грунта до того, как произошло промерзание.

Таким образом, здесь можно определить, как влияет процесс замерзания грунта на его объем. Если показатель степени пучинистости грунта составляет больше, чем 0.01, то такие грунты называют пучинистыми, то есть увеличивающимися на 1 см и более при промерзании грунта на глубину, составляющую 1 м.

Меры против пучения

Сила пучения настолько велика, что способна поднять крупное здание. Поэтому на пучинистых грунтах проводят специальные мероприятия по снижению и предотвращению пучинистости. Можно выделить следующие меры, принимаемые против пучения грунтов:

Пучению подвержены все глинистые виды грунов.

1. Замена грунта непучинистым крупным или гравелистым песком. Для этого потребуется большой котлован, имеющий глубину, превышающую глубину промерзания грунта. Из прорытого котлована удаляют пучинистый слой грунта, что позволяет засыпать туда песок и тщательно его утрамбовать. Такой материал, как песок, является очень подходящим для установки, так как он обладает очень большой несущей способностью. Данный способ является затратным, поскольку требует выполнения большого объема работ.
2. Можно также добиться устойчивости, укладывая его на пучинистые грунты на уровне, более низком, чем глубина промерзания. В данном случае силы пучения будут воздействовать только на его боковые поверхности, а не на основание. Примерзая к боковой поверхности основания дома, грунт будет двигать его вверх и вниз. В результате нагрузки силы пучения на 1 кв.м боковой поверхности основания дома может достигнуть 5 тонн. Если дом, построенный на ленточном фундаменте, имеет основание, равное 6х6 метров, то площадь его боковой поверхности будет иметь 36 кв. метров. Расчет касательной силы пучения при закладке на глубину 1,5 метра будет в результате составлять 180 тонн. Это является достаточным для того, чтобы деревянный дом поднялся, так как дерево не сможет сопротивляться силе пучения. Поэтому данный способ используют для возведения тяжелых домов из кирпича или железобетонных блоков. Они строятся именно на ленточных видах.
3. Чтобы уменьшить влияние касательной силы пучения грунта, используют слой утеплителя, который укладывают на слой грунта. Этот способ подходит под легкие строения и мелкозаглубленные. Толщину применяемого утеплителя учитывают в зависимости от климатических условий места строительства дома.
4. Можно принять меры по отводу воды, чтобы исключить пучение. С этой целью по периметру участка проводят обустройство дренажной системы. Для этого на расстоянии полметра от фундамента на глубину его закладки прокладывают канаву аналогичной глубины. В нее закладывается перфорированная труба, которая должна быть уложена в фильтрующей ткани с соблюдением небольшого уклона. Канаву с трубой, обернутой тканью, необходимо засыпать гравием либо крупным песком. Стекающая из грунта вода должна поступать затем по дренажной трубе в дренажный колодец через отверстие. Чтобы обеспечить естественный отвод воды, необходим достаточно низкий участок для отвода воды. При этом требуется устройство отмостки и ливневой канализации.

Устройство ленточного основания

Основные правила устройства оснований зданий и сооружений изложены в СНИП 2.02.01-83.

Для укладки требуется создать такую конструкцию, которая бы имела допустимый уровень деформации на протяжении срока эксплуатации дома. При этом должно соблюдаться условие высокой устойчивости под воздействием касательной силы пучения грунта. Показатель их деформации при укладке на пучинистых грунтах должен равняться нулю. Чтобы подошва фундамента не отрывалась от основания здания, при его закладке следуют принятому в СНиП 2.02.01 – 83 правилу. Расчетная глубина промерзания по отношению к глубине заложения для грунтов:

• непучинистых – не влияет на глубину заложения;
• слабопучинистых – превышает глубину заложения;
• средне- и сильнопучинистых – меньше, чем глубина заложения.

Данное правило обеспечивает исключение действия больших нормальных сил пучения на подошву основания дома для средне- и сильнопучинистых грунтов. Для слабопучинистых действие сил пучения незначительно. Действующие касательные силы пучения на боковые поверхности фундамента оказываются задавленными под воздействием веса всего сооружения. Поэтому чем тяжелее объект строительства, тем более выполнимо данное условие.

Применение ленточных конструкций

Фундамент, являясь подземной частью здания, принимает нагрузку от веса сооружения и передает ее на плотные слои грунта, то есть основание. Его обрез – это плоскость, находящаяся в подземной верхней части, которая соприкасается с подошвой или основанием фундамента.

Ленточный обладает высокой надежностью и долговечностью, поэтому широко применяется в строительстве.

Устройство ленточных фундаментов проще, чем других, хотя потребуется большой расход материалов и применение автокрана. Лента является железобетонной полосой, закладываемой под стены постройки по ее периметру. При закладке необходимо следить за тем, чтобы поперечное сечение на каждом участке было одинаковой формы.

Применяется данный вид для следующих типов домов:

• со стенами, сложенными из камня, кирпича, бетона, обладающих плотностью, составляющей более чем 1000-1300 кг/куб. м;
• с монолитными или железобетонными, то есть тяжелыми перекрытиями;
• с запланированным подвалом или цокольным этажом, в котором стены подвального помещения образуются за счет стен ленточного фундамента.

Применение ленточного армированного фундамента обеспечивает надежность конструкции стен дома, построенного на пучинистых почвах. При этом он перераспределяет нагрузку от участка с одним видом почвы к участку с другим видом.

Ленточные фундаменты делят на два вида: заглубленные и мелкозаглубленные. Такое деление зависит от нагрузки несущих стен постройки на их подземное основание. Оба вида подходят для строительства на пучинистых и слабопучинистых грунтах, обеспечивая достаточную устойчивость зданию. Ленточный фундамент образует железобетонную раму, идущую по всему периметру конструкции строительного сооружения. Расходы на строительство данной конструкции позволяют достичь оптимального соотношения «надежность – экономия». Бюджет на устройство будет составлять не больше 15-20% стоимости строительства всего сооружения или здания.

Для возведения зданий на слабопучинистых грунтах подходит мелкозаглубленный фундамент. Применяется этот вид для строительства пенобетонных, деревянных, небольших кирпичных и каркасных домов. Его закладывают на глубину 50-70 см.

Для строительства сооружений на пучинистых грунтах подходят заглубленные ленточные фундаменты. Перекрытия и стены домов для такого фундамента должны быть тяжелыми, а вес всей конструкции будет препятствовать пучению грунта под тяжестью здания или сооружения.

Для домов, возводимых на пучинистых грунтах, планируют одновременное устройство подвала или гаража. Укладку заглубленного ленточного фундамента производят на глубину 20-30 см ниже, чем глубина промерзания пучинистого грунта. Расход материала для второго вида потребуется больше, чем для первого. Под внутренние стены здания можно уложить глубиной от 40 до 60 см.

Низ ленточного заглубленного фундамента закладывается ниже, чем проходит уровень промерзания вод в грунтах. Этим можно объяснить высокую прочность и устойчивость по сравнению с мелкозаглубленным. Тем не менее, трудовые и материальные затраты на заглубленный вид больше.

Устройство на пучинистых почвах

Бетономешалка поможет ускорить процесс приготовления бетонной смеси.

Ленточный фундамент закладывается в теплый период времени года. Закладка не требует применения дорогостоящих видов техники, применяется только бетономешалка и малая механизация.

Вспучивающиеся и глубоко промерзающие грунты не подходят для укладки ленточного фундамента. В таких грунтах его укладка производится в редких случаях. Участок, на котором планируется устройство ленточного или другого типа, должен пройти ряд инженерно-геологических изысканий. Они должны включать:

1. Определение типа грунта и его состояние.
2. Степень промерзания грунта.
3. Присутствие воды, содержащейся в грунтах.
4. Величину нагрузки от конструкции здания.
5. Наличие подвала.
6. Срок эксплуатации сооружения.
7. Необходимые материалы для укладки.
8. Оснащение участка для строительства подземных коммуникаций.

Ответственный и грамотный подход к выбору вида для будущего строения определяет его качество. От этого зависят будущие эксплуатационные характеристики здания. В процессе строительства могут возникнуть непредвиденные расходы на исправление ошибок в результате перекосов. Несущие конструкции могут быть подвержены вертикальным и горизонтальным деформациям, неравномерным осадкам, происходящим в грунтах. Могут возникнуть проблемы, связанные с грунтовыми водами.

Закладка заглубленного ленточного фундамента

Предварительный этап и подготовка материалов

Заглубленные ленточные фундаменты – это конструкции с толстыми стенами, толщина которых определяется используемым материалом. На толщину стен влияет сила давления постройки и степень промерзания и влажности грунта. Ленточный фундамент может быть спроектирован с расширением к низу либо иметь ступенчатый вид.

Конструкция устройства на пучинистых грунтах делится на два типа:

Блочный ленточный фундамент монтируют с помощью специальной подъемной техники.

1. Ленточные сборной конструкции могут строиться с использованием заводских железобетонных блоков. Среди достоинств данного вида можно выделить возможность возведения в любой сезон. Такой фундамент прост при его монтаже на пучинистых грунтах, который можно произвести в короткие сроки. Недостатком является высокая цена конструкции и возможность пропускания влаги в условиях недостаточной гидроизоляции. Это требует устройство отмостки и водоотведение.
2. Ленточные, имеющие монолитный тип, строятся из бетонных растворов высокого качества. Их конструкции, обладающие любой сложностью, оборудованы армированным каркасом, заложенным в единую монолитную ленту. Недостатком конструкции является большая длительность процесса кладки.

В ходе подготовительных работ к кладке ленточного фундамента, устанавливаемого на пучинистых грунтах, необходимо учесть следующие моменты:

Деревянная опалубка фундамента должна быть надежно зафиксирована, чтобы не произошло ее разрушение под давлением залитого бетона.

1. Ширину основания следует взять больше ширины стен здания, учитываемой при проектировании, на 15 см.
2. Исключить возможные простои путем составления плана работы при изготовлении ленточного типа своими руками.
3. Обустроить склады путем завоза необходимых материалов на место строительства, чтобы залить конструкцию за один подход.
4. Обязательно зафиксировать положение всех элементов ленточного фундамента с использованием шнура с кольями.
5. Заранее выровнять все неровности рельефа на месте будущего фундамента с использованием реек и уровня.

Итак, для укладки заглубленного ленточного фундамента потребуются инструменты и материалы:

1. Уровень.
2. Вязальная проволока.
3. Штыковые и совковые лопаты.
4. Шнур для разметки.
5. Ребристая арматура (сечением 10-14 мм).
6. Пиломатериалы, топор, молоток, гвозди и ножовка для устройства опалубки.
7. Цемент, песок, щебень.
8. Бетономешалка в качестве оборудования.

Поэтапная укладка

Стенки глубоких траншей необходимо укреплять распорками чтобы избежать обвала грунта.

Порядок закладки предполагает выполнение следующих работ:

1. Разбивка плана здания или сооружения.
2. Определение необходимой глубины заложения.
3. Подготовка траншеи.
4. Укладка подушки из гравия и песка, если это необходимо.
5. Установка опалубки.
6. Укладка арматуры.
7. Заливка бетона в опалубку.

Перед началом работ после очистки места строительства производят разбивку плана здания или сооружения. При этом с готовых чертежей на поверхность земельного участка переносятся все размеры планируемого фундамента. Устанавливаются столбы, служащие обноской, находящейся на расстоянии от 1 до 2 метров до будущих стен дома, со стороны которых прибивают доски. На этих досках отмечаются размеры траншей котлована, а также фундамента и стен дома. Расстояние измеряется рулеткой для обеспечения точности измерения, а углы вычисляют с помощью треугольника. Они определяют расположение перпендикулярных осей.

Возведение начинается с устройства песчаной подушки на дне траншеи.

Очень важно для пучинистых грунтов определить глубину их промерзания, наличие грунтовых вод, сделать расчет нагрузки грунта на фундамент. Он закладывается на глубину ниже промерзания пучинистых грунтов, поэтому является заглубленным.

Технология укладки на начальном этапе связана с прорытием траншеи. Подготовить ее можно с использованием экскаватора или своими руками с помощью лопаты. Траншея будет являться основанием, которое требуется в конце подготовки сделать ровной без обрушений и неровностей. Траншею роют глубиной до 1 метра, при этом не устанавливая креплений. Ее стены должны быть вертикальными. Если глубина более метра, то делают откосы, чтобы не происходило осыпание грунта из распорок.

Готовая траншея должна быть уложена слоями гравия и песка, высотой 12-15 см каждый. Оба слоя после укладки утрамбовываются с использованием воды. Готовая подушка прокладывается слоем пленки из полиэтилена. Альтернативным вариантом является проливка бетонного раствора, которая выдерживается в течение недели. В результате более жидкий бетонный раствор прочно схватывается.

Этап подготовки опалубки и вязка арматуры

Диаметр и количество рядов продольной арматуры в каркасе зависит от конструкции возводимого сооружения.

Для сооружения опалубки берут струганые доски, толщина которых составляет от 40 до 50 мм. Можно использовать щитовую опалубку, смоченную водой перед тем, как произвести заливку бетонного раствора. Для использования с этой целью применяют шифер, фанеру и другие подходящие материалы. Возводя опалубку, ее одновременно держат под контролем на правильный уровень вертикальности. Для завода в строение канализации с водопроводом в опалубку укладываются трубы из асбестобетона.

По мере обустройства опалубки в нее закладывают армированный каркас. Арматуру монтируют в опалубке, получая каркас по всему периметру будущего фундамента. Используемые прутки арматуры должны иметь везде одинаковый диаметр. Каркас из арматуры монтируется с помощью вязки, что должно производиться в соответствии с проектными документами. При его монтаже тщательно соблюдают технологию устройства выбранного типа, сборного или монолитного.

При отсутствии специального проекта стандартный армированный каркас составляется в вертикальном положении. Берется два ряда арматурных прутьев по ширине фундамента, которые скрепляют горизонтально, применяя вязальную проволоку. Необходимое количество арматуры определяется шириной фундамента и проводится через каждые 10, 15 либо 25 сантиметров.

Заливка конструкции

Для уплотнения укладываемой в опалубку бетонной смеси, следует использовать глубинный вибратор.

После подготовки опалубки и вязки армированного каркаса производят заливку бетоном. Толщина каждого слоя заливки должна быть около 15-20 см. Утрамбовывать заливку следует специальной трамбовкой из дерева. Так, чтобы исключить все пустоты в конструкции, простукивают стенки опалубки с помощью вибратора для бетона или деревянного молотка.

Бетонный раствор готовят на месте, используя бетономешалку. При этом цемент, песок и щебень берется в пропорции 1:3:5 соответственно. Данный состав варьируют в зависимости от того, какое время года и какую сложность имеет строение.

Консистенция и состав каждого слоя должны быть одинаковыми. Зимой пользуются подогревателем бетона, обкладывая всю конструкцию минеральной ватой и применяя специальные морозостойкие присадки. Бетон льют с небольшой высоты, используя желоба, иначе заливка может окончиться расслоением бетона.

Чтобы удалить воздух из бетона, его в конце всех работ по заливке протыкают в разных местах с помощью щупа. Чтобы ленточный фундамент стал прочным равномерно, его покрывают пленкой.

На заключительном этапе устройства ленточного фундамента снимают опалубку спустя 4-6 суток после того, как произведена заливка бетона. Срок зависит и от того, при какой температуре выполнялась заливка, и от ее толщины. После снятия опалубки проводится обратная засыпка с использованием глины и песка. Утрамбовывается засыпка с помощью воды и выравнивается.

В верхней части фундамент обрабатывают специальным гидроизоляционным раствором. Вид состава зависит от того, насколько глубоко залегает конструкция. Проводится теплоизоляция, если это необходимо.

При устройстве заглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах учитывается глубина промерзания, которая является постоянной величиной для каждого населенного пункта. Она зависит от климатических условий и уровня влажности. В отличие от мелкозаглубленного фундамента, используемого для слабопучинистых грунтов, заглубленный не включает песчаную подушку. Опорой для заглубленных ленточных фундаментов служит неразрешенная структура грунта, который не является переувлажненным.

Мелкозаглубленный на пучинистых грунтах

Схема устройства фундамента мелкого заложения.

Строительство заглубленных ленточных фундаментов в условиях местности с пучинистыми грунтами является дорогим. Оно требует больших финансовых затрат. Повышенное влияние касательной силы пучения на конструкцию, превосходящее нагрузку от самого строения, усложняет технологию строительства. Поэтому наиболее перспективным решением является возведение бесподвальных малоэтажных домов на пучинистых грунтах. Для таких строений характерно использование ленточных монолитных железобетонных мелкозаглубленных фундаментов. Для них требуется противопучинная песчаная подушка. При малейшей нагрузке от дома его фундамент опирается на грунт, который находится близко от поверхности. По причине отсутствия необходимости проведения дополнительных мероприятий расходы на устройство данного вида фундамента значительно уменьшаются.